一種橋臺處隱式伸縮裝置及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于橋梁伸縮縫施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種橋臺處隱式伸縮裝置及其施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]橋梁伸縮裝置是為使車輛平穩(wěn)通過橋面并滿足橋面變形的需要，在橋面伸縮接縫處所設(shè)置的裝置。伸縮裝置是橋梁結(jié)構(gòu)中最薄弱的環(huán)節(jié)，由于伸縮裝置直接承受車輪反復(fù)荷載的沖擊作用，即使有很微小的不平整，在汽車荷載作用下就會使該處受到很大的沖擊作用，因此也是最容易遭到破壞而需要維修更換。在設(shè)計或施工中稍有缺陷和不足，就會導(dǎo)致其早期的損壞，這不僅直接使橋梁通行者感到不舒適，缺乏安全感，有時還會影響到橋梁結(jié)構(gòu)本身的正常使用。造成伸縮裝置普遍破損的原因，除了交通流量增大，重型車輛增多(沖擊作用明顯增大)外，設(shè)計、施工和養(yǎng)護方面也不容忽視，況且橋面在伸縮縫位置剛度突變，又在快速行駛車輛荷載的反復(fù)作用下，其使用壽命受到嚴重影響。因而，橋梁伸縮裝置易損問題一直是公路交通的一大難題。綜上，由于伸縮縫長期暴露在大氣中，使用環(huán)境惡劣，并直接承受著交通荷載，再加上設(shè)計、施工和養(yǎng)護方面存在的缺陷，使伸縮裝置極易破損并隨之引起橋面和梁板結(jié)構(gòu)的破壞；同時，伸縮縫的失效又會增大車輛沖擊力，惡化行車狀況和橋梁受力，形成惡性循環(huán)。
[0003]常用的伸縮裝置按傳力方式和構(gòu)造特點大致可分為五大類，即:對接式、鋼制支承式、橡膠組合剪切式、模數(shù)支承式和無縫伸縮裝置(含橋面連續(xù)構(gòu)造)。但現(xiàn)有的橋梁伸縮裝置均不同程度地存在安裝不便、受力性能及耐久性較差、使用壽命較短等問題，因此目前伸縮縫易損問題仍然沒有得到很好地解決。最好的伸縮縫為無伸縮縫，因而橋梁無縫化技術(shù)產(chǎn)生并得到關(guān)注。但目前，對于無縫構(gòu)造的研宄還處于初級階段，結(jié)構(gòu)形式較少，應(yīng)用受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理且施工方便、使用效果好的橋臺處隱式伸縮裝置。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種橋臺處隱式伸縮裝置，其特征在于:包括布設(shè)在所施工橋梁的橋臺伸縮縫上的預(yù)制伸縮組件和填充于所述預(yù)制伸縮組件上方的伸縮縫填料填充層，所述橋臺伸縮縫為所施工橋梁的主梁與橋臺之間所留的伸縮縫；所述主梁上鋪有橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，所述橋臺的上部外側(cè)鋪有路面鋪裝層且其上部內(nèi)側(cè)為橋臺外露段，所述橋面鋪裝結(jié)構(gòu)與所述路面鋪裝層之間形成供所述預(yù)制伸縮組件安裝的預(yù)留安裝槽，所述預(yù)留安裝槽的縱橋向長度大于主梁與橋臺之間的間距，所述主梁中位于所述預(yù)留安裝槽下方的節(jié)段為主梁外露段，所述主梁外露段上鋪裝有滑動層，所述滑動層位于所述預(yù)制伸縮組件與所述主梁外露段之間；所述伸縮縫填料填充層填充于所述預(yù)留安裝槽內(nèi)且其連接于所述橋面鋪裝結(jié)構(gòu)與所述路面鋪裝層之間，伸縮縫填料填充層的上表面與所述橋面鋪裝結(jié)構(gòu)和所述路面鋪裝層的上表面均相平齊；所述預(yù)制伸縮組件包括搭設(shè)于所施工橋梁的橋臺伸縮縫上的加勁型跨縫板和連接于加勁型跨縫板內(nèi)側(cè)且位于所述主梁外露段上的波形伸縮板，所述加勁型跨縫板和波形伸縮板均沿橫橋向布設(shè)；
[0006]所述加勁型跨縫板包括平直鋼板、多個沿橫橋向由左至右布設(shè)在平直鋼板上的開孔鋼板肋和多道穿于多個所述開孔鋼板肋上且沿橫橋向布設(shè)的連接鋼筋，多個所述開孔鋼板肋均沿縱橋向布設(shè)且其結(jié)構(gòu)和尺寸均相同，多道所述連接鋼筋均布設(shè)在同一平面上；所述開孔鋼板肋為與平直鋼板呈垂直布設(shè)的長條形鋼板，且開孔鋼板肋的中部由前至后開有多個分別供多道所述連接鋼筋穿過的通孔；所述平直鋼板的內(nèi)外兩側(cè)分別支撐于所述主梁外露段和所述橋臺外露段上，所述主梁外露段上鋪裝有滑動層，所述滑動層位于所述預(yù)制伸縮組件與所述主梁外露段之間；多個所述開孔鋼板肋和多道所述連接鋼筋組成框架式加勁結(jié)構(gòu)，多道所述連接鋼筋均埋于伸縮縫填料填充層內(nèi)；
[0007]所述波形伸縮板的外側(cè)與平直鋼板的內(nèi)側(cè)緊固連接為一體，所述波形伸縮板的內(nèi)側(cè)通過多個錨固件錨固于所述橋面鋪裝結(jié)構(gòu)上；所述波形伸縮板上設(shè)置有多個剪力釘，多個所述剪力釘均埋于伸縮縫填料填充層內(nèi)，且波形伸縮板與伸縮縫填料填充層之間通過多個所述剪力釘緊固連接為一體。
[0008]上述一種橋臺處隱式伸縮裝置，其特征是:所述橋面鋪裝結(jié)構(gòu)包括鋪裝在主梁上的混凝土橋面鋪裝層和鋪裝在混凝土橋面鋪裝層上的瀝青混凝土面層，所述路面鋪裝層包括鋪裝在橋臺上的混凝土路面鋪裝層和鋪裝在混凝土路面鋪裝層上的瀝青混凝土路面面層；所述混凝土橋面鋪裝層的外端設(shè)置有供波形伸縮板安裝的安裝臺。
[0009]上述一種橋臺處隱式伸縮裝置，其特征是:所述加勁型跨縫板還包括固定在平直鋼板內(nèi)側(cè)上方的豎向翼板，所述平直鋼板的外側(cè)通過多個所述錨固件錨固于橋臺上；所述波形伸縮板包括波形鋼板、連接于波形鋼板外側(cè)的豎向連接板和連接于波形鋼板內(nèi)側(cè)的邊板，所述波形鋼板通過豎向連接板與豎向翼板緊固連接，且邊板通過多個錨固件錨固于所述橋面鋪裝結(jié)構(gòu)上；多個所述剪力釘均布設(shè)在波形鋼板上。
[0010]上述一種橋臺處隱式伸縮裝置，其特征是:所述邊板的上表面高度與波形鋼板的波峰頂部高度相同，所述豎向翼板的上表面高度與邊板的上表面高度相同，所述平直鋼板的底面高度與波形鋼板的波谷底部高度相同；多個所述剪力釘呈梅花形布設(shè)，多個所述剪力釘均位于波形鋼板的波峰上；所述波形鋼板的各波峰與滑動層之間均墊裝有一個彈性墊條。
[0011]上述一種橋臺處隱式伸縮裝置，其特征是:所述滑動層由多個滑動板組成，多個所述滑動板沿橫橋向方向由左至右布設(shè)，所述滑動板為矩形板且其沿縱橋向布設(shè)。
[0012]上述一種橋臺處隱式伸縮裝置，其特征是:所述預(yù)制伸縮組件為整體式構(gòu)件或拼接式構(gòu)件；所述整體式構(gòu)件由一個加勁型跨縫板和一個波形伸縮板組成；所述拼接式構(gòu)件由多個拼接節(jié)段拼接而成，多個所述拼接節(jié)段的結(jié)構(gòu)均相同且其沿橫橋向由左至右進行布設(shè)，每個所述拼接節(jié)段均由一個加勁型跨縫板和一個波形伸縮板組成；所述拼接式構(gòu)件中拼接節(jié)段的數(shù)量為2N+1個，其中N為正整數(shù)且N ^ I ；2N+1個所述拼接節(jié)段包括一個中部節(jié)段和2N個側(cè)部節(jié)段；2N個所述側(cè)部節(jié)段包括N個位于中部節(jié)段左側(cè)的左側(cè)節(jié)段和N個位于中部節(jié)段右側(cè)的右側(cè)節(jié)段，N個所述左側(cè)節(jié)段和N個所述右側(cè)節(jié)段呈左右對稱布設(shè)；相鄰兩個所述左側(cè)節(jié)段中位于右側(cè)的左側(cè)節(jié)段壓在位于左側(cè)的左側(cè)節(jié)段上，相鄰兩個所述右側(cè)節(jié)段中位于左側(cè)的右側(cè)節(jié)段壓在位于右側(cè)的右側(cè)節(jié)段上。
[0013]上述一種橋臺處隱式伸縮裝置，其特征是:所述平直鋼板為長方形且其寬度大于所述橋臺伸縮縫的最大開口量，所述開孔鋼板肋呈豎直向布設(shè)，多道所述連接鋼筋均布設(shè)在同一平面上；所述平直鋼板、開孔鋼板肋和波形伸縮板的外側(cè)均包裹有一層瀝青；多個所述剪力釘均呈豎直向布設(shè)，多個所述開孔鋼板肋的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同且其均為直角梯形鋼板。
[0014]上述一種橋臺處隱式伸縮裝置，其特征是:所述連接鋼筋為螺紋鋼筋；多道所述連接鋼筋的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同；所述通孔為圓孔，所述連接鋼筋的直徑小于圓孔的孔徑。
[0015]同時，本發(fā)明還公開了一種方法步驟簡單、實現(xiàn)方便且施工工期短、施工成型的伸縮裝置受力性能及耐久性好的橋臺處隱式伸縮裝置施工方法，其特征在于:所施工橋梁為需對橋梁伸縮裝置進行修復(fù)的已建橋梁或需對橋梁伸縮裝置進行施工的在建橋梁，所施工伸縮裝置為位于已建橋梁的主梁上所留伸縮縫處的待修復(fù)伸縮裝置或位于在建橋梁的主梁上所留伸縮縫處的待施工伸縮裝置；
[0016]當(dāng)所施工橋梁伸縮裝置為待修復(fù)伸縮裝置時，所述待修復(fù)伸縮裝置所處的伸縮縫為所述已建橋梁的主梁與橋臺之間所留的待修復(fù)伸縮縫，所述待修復(fù)伸縮裝置的施工過程如下:
[0017]步驟101、原有橋梁伸縮裝置清理:對所述待修復(fù)伸縮縫的原有橋梁伸縮裝置進行清理，所述已建橋梁的主梁上鋪有所述橋面鋪裝結(jié)構(gòu)且其橋臺上鋪有所述路面鋪裝層；
[0018]步驟102、預(yù)留安裝槽施工:對位于所述待修復(fù)伸縮縫兩側(cè)的橋面鋪裝結(jié)構(gòu)和路面鋪裝層分別進行鑿除，獲得位于所述待修復(fù)伸縮縫兩側(cè)的主梁外露段和橋臺外露段；
[0019]本步驟中，所述橋面鋪裝結(jié)構(gòu)與所述路面鋪裝層的鑿除區(qū)域為供所述待修復(fù)伸縮裝置的預(yù)制伸縮組件安裝的預(yù)留安裝槽；
[0020]步驟103、主梁滑動層施工:在步驟102中所述主梁外露段上鋪裝滑動層；
[0021]步驟104、預(yù)制伸縮組件現(xiàn)場組裝及安裝:將工廠預(yù)制好的所述預(yù)制伸縮組件的各構(gòu)件運送至所述已建橋梁所處位置并進行組裝，獲得組裝成型的所述預(yù)制伸縮組件，所述預(yù)制伸縮組件的尺寸與步驟102中所施工預(yù)留安裝槽的尺寸一致；組裝完成后，將組裝成型的所述預(yù)制伸縮組件安裝至步驟102中所施工的預(yù)留安裝槽內(nèi)；
[0022]步驟105、伸縮縫填料填充層施工:所述預(yù)制伸縮組件安裝完成后，在所述預(yù)留安裝槽內(nèi)填充伸縮縫填料，并獲得施工成型的伸縮縫填料填充層；所述伸縮縫填料填充層位于所述預(yù)制伸縮組件上方，且伸縮縫填料填充層的上表面與主梁上所鋪橋面鋪裝結(jié)構(gòu)和橋臺上所鋪路面鋪裝層的上表面均相平齊；
[0023]當(dāng)所施工橋梁伸縮裝置為待施工伸縮裝置時，所述待施工伸縮裝置所處的伸縮縫為所述在建橋梁的主梁與橋臺之間所留的待施工伸縮縫，所述待施工伸縮裝置的施工過程如下:
[0024]步驟201、預(yù)制伸縮組件預(yù)制加工:按照預(yù)先設(shè)計的加工尺寸，在工廠對待施工伸縮縫處所安裝預(yù)制伸縮組件的各構(gòu)件分別進行加工；再采用運輸設(shè)備將加工成型的所述預(yù)制伸縮組件的各構(gòu)件，運至所述在建橋梁的施工位置；
[0025]其中，待施工伸縮縫處所安裝的預(yù)制伸縮組件為所述待施工伸縮裝置的預(yù)制伸縮組件；
[0026]步驟202、預(yù)制伸縮組件現(xiàn)場組裝:對步驟201中所述預(yù)制伸縮組件的各構(gòu)件進行組裝，獲得組裝成型的所述預(yù)制伸縮組件；
[0027]步驟203、主梁滑動層施工:根據(jù)步驟202中所述預(yù)制伸縮組件的縱橋向長度，并結(jié)合主梁與橋臺之間的接縫寬度，對主梁的主梁外露段的縱橋向長度進行確定；之后，根據(jù)所確定的主梁外露段的縱橋向長度，在所述主梁外露段上鋪裝滑動層；
[0028]步驟204、預(yù)制伸縮組件安裝及橋面