內(nèi)置波紋鋼板的主梁與橋臺(tái)間無(wú)縫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，尤其是涉及一種內(nèi)置波紋鋼板的主梁與橋臺(tái)間無(wú)縫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(chē)輛平穩(wěn)通過(guò)橋面并滿(mǎn)足橋面變形的需要，在橋面伸縮接縫處設(shè)置的裝置。伸縮縫直接承受車(chē)輪反復(fù)荷載作用，即使有很微小的不平整，在汽車(chē)荷載作用下就會(huì)使結(jié)構(gòu)受到很大的沖擊作用，極易遭到破壞而需要維修更換；同時(shí)，設(shè)計(jì)、施工中稍有缺陷和不足，就會(huì)導(dǎo)致其早期的損壞；況且，橋面伸縮縫處剛度突變，在快速行駛車(chē)輛的反復(fù)作用下，伸縮裝置極易破損并隨之引發(fā)橋面和梁板結(jié)構(gòu)的破壞；而伸縮縫的失效發(fā)過(guò)來(lái)又會(huì)增大車(chē)輛沖擊力，形成惡性循環(huán)。這不僅使通行者缺乏安全感、影響行車(chē)舒適性、影響伸縮縫的使用壽命、再加養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用，還會(huì)影響到橋梁結(jié)構(gòu)本身的正常使用。橋梁伸縮裝置易損問(wèn)題一直是公路交通的一大難題。
[0003]常用的伸縮裝置按傳力方式和構(gòu)造特點(diǎn)大致可分為五大類(lèi)，即:對(duì)接式、鋼制支承式、橡膠組合剪切式、模數(shù)支承式和無(wú)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(wèn)題，因此目前伸縮縫易損問(wèn)題仍然沒(méi)有得到很好地解決。最好的伸縮縫為無(wú)伸縮縫，因而橋梁無(wú)縫化技術(shù)產(chǎn)生并得到關(guān)注。但目前，對(duì)于無(wú)縫構(gòu)造的研宄還處于初級(jí)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(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且施工方便、使用效果好的內(nèi)置波紋鋼板的主梁與橋臺(tái)間無(wú)縫伸縮裝置。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種內(nèi)置波紋鋼板的主梁與橋臺(tái)間無(wú)縫伸縮裝置，其特征在于:包括預(yù)制鋼板件和填充于所述預(yù)制鋼板件上方的伸縮縫填料填充層，所述預(yù)制鋼板件布設(shè)在所施工橋梁的橋臺(tái)伸縮縫上，所述橋臺(tái)伸縮縫為所施工橋梁的主梁與橋臺(tái)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(tái)的上部外側(cè)鋪有路面鋪裝層且其上部?jī)?nèi)側(cè)為橋臺(tái)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)制鋼板件安裝的預(yù)留安裝槽，所述預(yù)留安裝槽的縱橋向長(zhǎng)度大于主梁與橋臺(tái)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(dòng)層，所述滑動(dòng)層位于所述預(yù)制鋼板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)制鋼板件包括搭設(shè)于所施工橋梁的橋臺(tái)伸縮縫上的平直鋼板、連接于平直鋼板內(nèi)側(cè)且位于所述主梁外露段上的波紋鋼板和多道均固定在平直鋼板上的拱形鋼筋，所述波紋鋼板上固定有多個(gè)剪力釘；多個(gè)所述剪力釘和多道所述拱形鋼筋均埋于伸縮縫填料填充層內(nèi)，且所述預(yù)制鋼板件通過(guò)多個(gè)所述剪力釘和多道所述拱形鋼筋與伸縮縫填料填充層緊固連接為一體；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(tái)外露段上，所述平直鋼板的內(nèi)側(cè)與波紋鋼板的外側(cè)緊固連接為一體；所述平直鋼板的外側(cè)通過(guò)多個(gè)第一錨固件固定在橋臺(tái)上，且波紋鋼板的內(nèi)側(cè)通過(guò)多個(gè)第二錨固件固定在所述橋面鋪裝結(jié)構(gòu)上；多道所述拱形鋼筋均沿縱橋向布設(shè)，且多道所述拱形鋼筋沿橫橋向由左至右進(jìn)行布設(shè)；多道所述拱形鋼筋的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同，每道所述拱形鋼筋的內(nèi)端均位于所述主梁外露段上方且其外端均位于所述橋臺(tái)外露段上方。
[0006]上述內(nèi)置波紋鋼板的主梁與橋臺(tái)間無(wú)縫伸縮裝置，其特征是:多個(gè)所述剪力釘和多道所述拱形鋼筋均呈豎直向布設(shè)。
[0007]上述內(nèi)置波紋鋼板的主梁與橋臺(tái)間無(wú)縫伸縮裝置，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(tái)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)置有供波紋鋼板安裝的安裝臺(tái)。
[0008]上述內(nèi)置波紋鋼板的主梁與橋臺(tái)間無(wú)縫伸縮裝置，其特征是:所述滑動(dòng)層由多個(gè)滑動(dòng)板組成，多個(gè)所述滑動(dòng)板沿橫橋向方向由左至右布設(shè)，所述滑動(dòng)板為矩形板且其沿縱橋向布設(shè)。
[0009]上述內(nèi)置波紋鋼板的主梁與橋臺(tái)間無(wú)縫伸縮裝置，其特征是:所述預(yù)制鋼板件為整體式鋼板件或拼接式鋼板件；所述整體式鋼板件由一個(gè)平直鋼板、一個(gè)波紋鋼板和多道均固定在平直鋼板上的拱形鋼筋組成；所述拼接式鋼板件由多個(gè)拼接節(jié)段拼接而成，多個(gè)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(jìn)行布設(shè)，每個(gè)所述拼接節(jié)段均由一個(gè)平直鋼板、一個(gè)波紋鋼板和多道均固定在平直鋼板上的拱形鋼筋組成；所述拼接式鋼板件中拼接節(jié)段的數(shù)量為2N+1個(gè)，其中N為正整數(shù)且N ^ I ；2N+1個(gè)所述拼接節(jié)段包括一個(gè)中部節(jié)段和2N個(gè)側(cè)部節(jié)段；2N個(gè)所述側(cè)部節(jié)段包括N個(gè)位于中部節(jié)段左側(cè)的左側(cè)節(jié)段和N個(gè)位于中部節(jié)段右側(cè)的右側(cè)節(jié)段，N個(gè)所述左側(cè)節(jié)段和N個(gè)所述右側(cè)節(jié)段呈左右對(duì)稱(chēng)布設(shè)；相鄰兩個(gè)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(gè)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。
[0010]上述內(nèi)置波紋鋼板的主梁與橋臺(tái)間無(wú)縫伸縮裝置，其特征是:所述波紋鋼板的各波峰與滑動(dòng)層之間均墊裝有一個(gè)彈性墊條；多個(gè)所述剪力釘呈梅花形布設(shè)，多個(gè)所述剪力釘均位于波形鋼板的波峰上。
[0011]上述內(nèi)置波紋鋼板的主梁與橋臺(tái)間無(wú)縫伸縮裝置，其特征是:所述平直鋼板和波紋鋼板的外側(cè)均包裹有一層瀝青；所述平直鋼板位于主梁與橋臺(tái)之間所留的橋臺(tái)伸縮縫上方，平直鋼板的寬度大于所述橋臺(tái)伸縮縫的最大開(kāi)口量。
[0012]上述內(nèi)置波紋鋼板的主梁與橋臺(tái)間無(wú)縫伸縮裝置，其特征是:所述平直鋼板的內(nèi)側(cè)與波紋鋼板的外側(cè)之間通過(guò)多個(gè)緊固螺栓進(jìn)行連接；所述波紋鋼板包括波形鋼板、連接于波形鋼板內(nèi)側(cè)的內(nèi)側(cè)邊板和連接于波形鋼板外側(cè)的外側(cè)邊板，所述外側(cè)邊板通過(guò)多個(gè)所述緊固螺栓與平直鋼板緊固連接為一體，所述波形鋼板的波紋方向?yàn)闄M橋向；所述內(nèi)側(cè)邊板通過(guò)多個(gè)所述第二錨固件與混凝土橋面鋪裝層緊固連接為一體；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，所述外側(cè)邊板的上表面高度與波形鋼板的波峰頂部高度相同。
[0013]同時(shí)，本發(fā)明還公開(kāi)了一種方法步驟簡(jiǎn)單、實(shí)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內(nèi)置波紋鋼板的主梁與橋臺(tái)間無(wú)縫伸縮裝置施工方法，其特征在于:所施工橋梁為需對(duì)橋梁伸縮裝置進(jìn)行修復(fù)的已建橋梁或需對(duì)橋梁伸縮裝置進(jìn)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；
[0014]當(dāng)所施工橋梁伸縮裝置為待修復(fù)伸縮裝置時(shí)，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(tái)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(guò)程如下:
[0015]步驟101、原有橋梁伸縮裝置清理:對(duì)所述待修復(fù)伸縮縫的原有橋梁伸縮裝置進(jìn)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(tái)上鋪有所述路面鋪裝層；
[0016]步驟102、預(yù)留安裝槽施工:對(duì)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(jìn)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(tái)外露段；
[0017]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?yàn)楣┧龃迯?fù)伸縮裝置的預(yù)制鋼板件安裝的預(yù)留安裝槽；
[0018]步驟103、主梁滑動(dòng)層施工:在步驟102中所述主梁外露段上鋪裝滑動(dòng)層；
[0019]步驟104、預(yù)制鋼板件現(xiàn)場(chǎng)組裝及安裝:將工廠預(yù)制好的所述預(yù)制鋼板件的各構(gòu)件運(yùn)送至所述已建橋梁所處位置并進(jìn)行組裝，獲得組裝成型的所述預(yù)制鋼板件，所述預(yù)制鋼板件的尺寸與步驟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)制鋼板件安裝至步驟102中所施工的預(yù)留安裝槽內(nèi)；
[0020]步驟105、伸縮縫填料填充層施工:所述預(yù)制鋼板件安裝完成后，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)制鋼板件上方，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(tái)上所鋪路面鋪裝層的上表面均相平齊；
[0021]當(dāng)所施工橋梁伸縮裝置為待施工伸縮裝置時(shí)，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(tái)之間所留的待施工伸縮縫，所述待施工伸縮裝置的施工過(guò)程如下:
[0022]步驟201、預(yù)制鋼板件預(yù)制加工:按照預(yù)先設(shè)計(jì)的加工尺寸，在工廠對(duì)待施工伸縮縫處所安裝預(yù)制鋼板件的各構(gòu)件分別進(jìn)行加工；再采用運(yùn)輸設(shè)備將加工成型的所述預(yù)制鋼板件的各構(gòu)件，運(yùn)至所述在建橋梁的施工位置；
[0023]其中，待施工伸縮縫處所安裝的預(yù)制鋼板件為所述待施工伸縮裝置的預(yù)制鋼板件；
[0024]步驟202、預(yù)制鋼板件現(xiàn)場(chǎng)組裝:對(duì)步驟201中所述預(yù)制鋼板件的各構(gòu)件進(jìn)行組裝，獲得組裝成型的所述預(yù)制鋼板件；
[0025]步驟203、主梁滑動(dòng)層施工:根據(jù)步驟202中所述預(yù)制鋼板件的縱橋向長(zhǎng)度，并結(jié)合主梁與橋臺(tái)之間的接縫寬度，對(duì)主梁的主梁外露段的縱橋向長(zhǎng)度進(jìn)行確定；之后，根據(jù)所確定的主梁外露段的縱橋向長(zhǎng)度，在所述主梁外露段上鋪裝滑動(dòng)層；
[0026]步驟204、預(yù)制鋼板件安裝及橋面鋪裝結(jié)構(gòu)、路面鋪裝層與伸縮縫填料填充層施工:在所述主梁外露段上鋪裝所述橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，并在橋臺(tái)的上部外側(cè)鋪裝所述路面鋪裝層，同時(shí)在所述主梁外露段和橋臺(tái)上安裝步驟202中所述預(yù)制鋼板件，并在已安裝完成預(yù)制鋼板件上方填充伸縮縫填料，獲得施工成型的伸縮