一種無縫型的橋頭結構的製作方法
2023-05-19 05:06:56 2
一種無縫型的橋頭結構的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種無縫型的橋頭結構，包括橋臺、梁端和橋頭搭板；橋頭搭板一端搭設於橋臺牛腿上；梁端包括板梁，板梁設於橋臺蓋梁上，板梁上鋪設有調平層，板梁一側與橋臺背牆存有間隙；調平層從板梁一側加厚延伸至橋頭搭板一端，且與橋頭搭板存有間隙；調平層的加厚延伸段位於橋臺背牆上方，橋頭搭板與調平層上整體鋪設有橋面鋪裝層。故車輛通過本實用新型橋頭時不再有衝擊作用，行車舒適，結構耐久性大大提高，養護費用大大減少；相對伸縮縫結構，本實用新型結構簡單、可靠，費用低，且本實用新型中調平層的加厚延伸段有效地保護了橋梁下部鋼筋混凝土結構免遭水侵害。
【專利說明】一種無縫型的橋頭結構
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於土木工程【技術領域】，具體涉及一種無縫型的橋頭結構。
【背景技術】
[0002]在橋梁結構設計中，通常在橋梁的兩梁端之間或梁端與橋臺之間設置伸縮縫，以適應溫度伸縮變形的需要。伸縮縫寬度的大小由兩縫之間的結構長度、上部結構的類型、上部結構所用材料的熱膨脹係數及橋梁所處環境的季節性溫度變化值等綜合確定。
[0003]橋面伸縮結構由於設置在梁端構造薄弱部位，很難與後澆的鋼筋混凝土有效的連接，且直接承受車輪荷載的反覆衝擊作用，長期暴露在大自然中，因此，成為橋梁結構最易遭到破壞而又較難修復的部位。橋梁伸縮結構一旦破壞，可引起很大的車輛衝擊荷載，進一步惡化行車狀況，加劇降低橋梁使用壽命。橋面伸縮結構損壞的維修，一般要在封閉交通狀況下進行的，給本來就擁擠的交通帶來更加不利的影響。此外，橋面漏水還會對橋梁下部的鋼筋混凝土結構產生腐蝕與損害。浙江省交通運輸廳已將橋面伸縮結構的病害列為中小橋梁六大典型病害之一，並在《中小跨徑橋梁典型病害防治手冊》中，從設計、施工、運營養護等多方面分析了橋面伸縮裝置病害產生的原因，提出了防治措施和加固維修方法。
[0004]早在20世紀初，美國就開始建設整體式無縫橋梁，但直至20世紀60?70年代，此類橋梁才開始大規模地建設，到目前為止，已建設的整體式無縫橋梁超過10000座，而美國各州對無縫橋梁的設計要求和規定的詳細程度存在較大差異，包括橋長、橋梁斜交角、橋臺高度和溫度位移等，有些州制定了詳細的設計導則，而另一些州則對此類橋梁的設計規定較少，說明在整體式無縫橋梁設計方面，美國也處在摸索發展階段，經驗設計仍將是整體式無縫橋梁的重要設計方法。我國對無縫橋梁的研究始於上世紀末，具體應用還不多，我省僅在課題研究中指定的幾座橋梁中應用。
[0005]常規的無縫橋梁是通過修建整體式或半整體式橋臺結構，取消全部橋面伸縮縫，多數對橋梁的橋臺結構、橋臺樁基的設計和橋梁上部與橋臺的連接方式都提出了具體要求。目前我國尚未頒布無縫橋梁的相關規範，無縫橋梁的設計主要依靠其他相似橋梁的規範和經驗。
[0006]同時，無縫橋梁的實際性能是極其複雜的。一般認為，對於橋梁長度小於90m、橋梁跨徑小於25m、斜度小於30度、彎曲小於5度時，許多次要因素可以忽略，從而簡化設計，允許設計師既經濟又有效地為這些結構進行設計。
【發明內容】
[0007]針對現有技術所存在的上述技術問題，本實用新型提供了一種無縫型的橋頭結構，在不影響橋梁伸縮功能的前提下，消除了梁端與橋臺間的伸縮縫，且結構簡單易於實施。
[0008]一種無縫型的橋頭結構，包括橋臺、梁端和橋頭搭板；所述的橋頭搭板一端搭設於橋臺牛腿上；所述的梁端包括板梁，板梁設於橋臺蓋梁上，板梁上鋪設有調平層，板梁一側與橋臺背牆存有間隙；
[0009]所述的調平層從板梁一側加厚延伸至橋頭搭板一端，且與橋頭搭板存有間隙；調平層的加厚延伸段位於橋臺背牆上方，所述的橋頭搭板與調平層上整體鋪設有橋面鋪裝層。
[0010]優選地，所述的加厚延伸段的厚度大於等於18cm，能滿足抵抗車輛荷載反覆作用的要求；若橋頭搭板長度為6m時加厚延伸段的厚度為18cm,橋頭搭板長度為8m時加厚延伸段的厚度為26cm。
[0011]所述的加厚延伸段內設有上下兩層鋼筋網；其中，上層鋼筋網的橫向鋼筋插入調平層的主體段，下層鋼筋網的橫向鋼筋插入板梁頂板。
[0012]所述的橫向鋼筋直徑為20mm且沿縱橋向平行設置，相鄰橫向鋼筋間距為IOcm ;所述的上層鋼筋網插入調平層主體段內的橫向鋼筋位於調平層主體段內鋼筋網的上方。
[0013]所述的上下兩層鋼筋網的橫向鋼筋分別插入調平層主體段和板梁頂板的深度為60cmo
[0014]所述的上下兩層鋼筋網的縱向鋼筋直徑為12mm且沿橫橋向平行設置。
[0015]優選地，所述的加厚延伸段與橋臺背牆頂部之間設有支承機構，該支承機構厚度為Icm且由多層浙青油毛氈(塗滿熱浙青的油毛氈)組成；能夠使得加厚延伸段有較大的支承面，受力更加均勻。
[0016]所述的板梁與橋臺蓋梁之間設有支承機構，該支承機構由支座墊石及設於支座墊石上的橡膠支座或四氟滑板式支座組成。
[0017]所述的板梁與橋臺背牆的間隙寬為2cm，且內部填塞有浙青麻絮(經熱浙青浸透過的麻絮)。
[0018]優選地，所述的加厚延伸段與橋頭搭板的間隙寬為1cm，且內部填塞有浙青麻絮；能夠保證橋梁可隨溫度、蠕變和收縮位移而自由收縮和轉動，所產生的內力將為零，保證了支座的功能正常發揮。
[0019]本實用新型無縫橋頭結構通過使板梁調平層加厚延伸至橋頭搭板，即消除了梁端與橋臺間的伸縮縫，又不影響橋梁的伸縮功能。與其他無縫橋梁結構不同的是，本實用新型橋頭結構的橋梁墩臺基礎、橋梁與墩臺的連接均與有縫橋梁一致；本實用新型結構中搭板端部的變形縫在有縫橋梁中同樣有，由於變形量小(對於混凝土結構，若板梁外延現澆混凝土板施工溫度為10度，則結構最高升溫值為A t=24度，因溫度升高產生的變形值A L= a L A t=0.00001 X 15000 X 24=3.6mm),且搭板與調平層加厚延伸段頂部設有強度和柔韌性均較好的浙青混凝土鋪裝層，能適應這種變形的需要，調平層的加厚延伸段有效地保護了橋梁下部鋼筋混凝土結構免遭水侵害。
[0020]故本實用新型具有以下有益技術效果:
[0021](I)車輛通過本實用新型橋頭時不再有衝擊作用，行車舒適，結構耐久性大大提高，養護費用大大減少。
[0022](2)相對伸縮縫結構，本實用新型結構簡單、可靠，費用低。
[0023](3)本實用新型中調平層的加厚延伸段有效地保護了橋梁下部鋼筋混凝土結構免
遭水侵害。【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0025]圖2為圖1沿AA』方向的截面示意圖。
[0026]圖3為圖1沿BB』方向的截面示意圖。
【具體實施方式】
[0027]為了更為具體地描述本實用新型，下面結合附圖及【具體實施方式】對本實用新型的技術方案及其實施過程進行詳細說明。
[0028]如圖1?3所示，一種無縫型的橋頭結構，包括橋臺、梁端和橋頭搭板2 ;橋頭搭板2 一端搭設於橋臺牛腿上；梁端包括板梁1，板梁I設於橋臺蓋梁6上，板梁I上鋪設有混凝土調平層3，板梁I 一側與橋臺背牆5存有間隙71 ；
[0029]調平層3從板梁I 一側加厚延伸至橋頭搭板2 —端，且與橋頭搭板2存有間隙72 ；調平層3的加厚延伸段32位於橋臺背牆5上方，橋頭搭板2與調平層3上整體鋪設有浙青混凝土橋面鋪裝層4。
[0030]本實施方式中，橋頭搭板2的長度為6m，調平層主體段31的厚度為10cm，浙青混凝土橋面鋪裝層4的厚度為IOcm,板梁頂板11的厚度為8cm,加厚延伸段32的厚度為18cm。
[0031]加厚延伸段32內設有上下兩層鋼筋網；以上層鋼筋網321為例，如圖2所示，其包含三根沿橫橋向平行設置的縱向鋼筋321B以及多根沿縱橋向平行設置的橫向鋼筋321A。
[0032]其中，上層鋼筋網321的橫向鋼筋插入調平層3的主體段31，下層鋼筋網322的橫向鋼筋插入板梁頂板U。本實施方式中，上下兩層鋼筋網的橫向鋼筋分別插入調平層主體段31和板梁頂板11的深度為60cm，相鄰橫向鋼筋間距為10cm，橫向鋼筋和縱向鋼筋分別採用直徑為20mm和12mm的HRB400型鋼筋。
[0033]上層鋼筋網321插入調平層主體段31內的橫向鋼筋位於調平層主體段31內鋼筋網310的上方。
[0034]加厚延伸段32與橋臺背牆5頂部之間設有支承機構10，支承機構10厚度為Icm且由多層浙青油毛氈(塗滿熱浙青的油毛氈)組成；能夠使得加厚延伸段有較大的支承面，受力更加均勻。
[0035]板梁I與橋臺蓋梁6之間設有支承機構，本實施方式中該支承機構由支座墊石9及設於支座墊石9上的橡膠支座8組成。
[0036]板梁I與橋臺背牆5的間隙71寬為2cm，且內部填塞有浙青麻絮(經熱浙青浸透過的麻絮)。
[0037]加厚延伸段32與橋頭搭板2的間隙72寬為1cm，且內部填塞有浙青麻絮；能夠保證橋梁可隨溫度、蠕變和收縮位移而自由收縮和轉動，所產生的內力將為零，保證了支座的功能正常發揮。
[0038]本實施方式的具體施工過程如下:
[0039]在橋梁墩臺、臺後填土、搭板按要求實施完成後，按如下順序實施:安放板梁支承機構一架設板梁及表面鑿毛處理一實施板梁與橋臺背牆間變形縫構造一鋪設調平層加厚延伸段的支承機構一鋪設調平層加厚延伸段的鋼筋和調平層主體段的鋼筋網一澆築橋面混凝土調平層主體段和加厚延伸段並實施表面防水層一實施調平層加厚延伸段與搭板間的變形縫構造。
[0040]板梁支承機構由板式橡膠支座與支座墊石或由四氟滑板支座與支座墊石組成。支座墊石的混凝土強度等級應不小於C30，宜與蓋梁混凝土一起澆築，支座墊石頂面應為水平面。板梁支承機構是採用板式橡膠支座還是採用四氟滑板支座應根據板梁伸縮變形量的大小而定，若橋梁長度較短，板式橡膠支座的容許剪切變形量大於板梁伸縮變形量，則採用板式橡膠支座，否則採用四氟滑板支座。
[0041]架設板梁時，應保證板梁支承位置與設計文件一致，梁端對齊，梁端與背牆間縫寬與設計文件一致。為了提高板梁與橋面混凝土調平層整體性，板梁頂面宜預埋剪力筋，在澆築橋面混凝土調平層前，板梁頂面應採取拋丸或鑿毛、去除表面浮塵並清洗乾淨等處理。
[0042]實施板梁與橋臺背牆間變形縫構造前，應先將施工時遺留的垃圾清理乾淨，然後採用熱浙青浸透過的麻絮填塞，要求浙青麻絮填塞飽滿、密實，最後用熱浙青填充。
[0043]鋪設調平層加厚延伸段的支承機構前，應先將橋臺背牆頂部磨光整平，然後在整平的表面鋪厚約Icm的多層塗滿熱浙青的油毛氈，油毛氈鋪設寬度以跨越變形縫構造為且。
[0044]調平層加厚延伸段的鋼筋包括順橋向直徑為20mm間距為IOcm的上下層主筋和橫橋向直徑為12_的分布鋼筋。下層主筋預埋在板梁頂板內，上層主筋要求與橋面調平層主體段焊接鋼筋網綁紮連接，橫向分布鋼筋與主筋綁紮連接。
[0045]調平層加厚延伸段的混凝土強度等級與橋面調平層主體段的混凝土強度等級一致，要求與調平層主體段混凝土一起澆築，並振搗密實。調平層加厚延伸段頂部表面應與調平層主體段一起設置防水層。
[0046]實施調平層加厚延伸段與搭板間的變形縫構造前，應先將施工時遺留的垃圾清理乾淨，然後採用熱浙青浸透過的麻絮填塞，要求浙青麻絮填塞飽滿、密實，最後用熱浙青填充。
[0047]本實施方式無縫橋頭結構通過使板梁調平層加厚延伸至橋頭搭板，消除了梁端與橋臺間的伸縮縫，又不影響橋梁的伸縮功能。與其他無縫橋梁結構不同的是，本實施方式橋頭結構的橋梁墩臺基礎、橋梁與墩臺的連接均與有縫橋梁一致；本實施方式結構中搭板端部的變形縫在有縫橋梁中同樣有，由於變形量小(對於混凝土結構，若板梁外延現澆混凝土板施工溫度為10度，則結構最高升溫值為A t=24度，因溫度升高產生的變形值A L= a L A t=0.00001 X 15000 X 24=3.6mm),且搭板與調平層加厚延伸段頂部設有強度和柔韌性均較好的浙青混凝土鋪裝層，能適應這種變形的需要，調平層的加厚延伸段有效地保護了橋梁下部鋼筋混凝土結構免遭水侵害，車輛通過橋頭時不再有衝擊作用，行車舒適，結構耐久性大大提高，養護費用大大減少。
[0048]本實施方式橋頭結構費用與新建的40型伸縮縫及一次重修伸縮縫費用比較如表I所示:
[0049]表I
[0050]
【權利要求】
1.一種無縫型的橋頭結構，包括橋臺、梁端和橋頭搭板；所述的橋頭搭板一端搭設於橋臺牛腿上；所述的梁端包括板梁，板梁設於橋臺蓋梁上，板梁上鋪設有調平層，板梁一側與橋臺背牆存有間隙；其特徵在於: 所述的調平層從板梁一側加厚延伸至橋頭搭板一端，且與橋頭搭板存有間隙；調平層的加厚延伸段位於橋臺背牆上方，所述的橋頭搭板與調平層上整體鋪設有橋面鋪裝層。
2.根據權利要求1所述的橋頭結構，其特徵在於:所述的加厚延伸段內設有上下兩層鋼筋網；其中，上層鋼筋網的橫向鋼筋插入調平層的主體段，下層鋼筋網的橫向鋼筋插入板梁頂板。
3.根據權利要求2所述的橋頭結構，其特徵在於:所述的橫向鋼筋直徑為20mm且沿縱橋向平行設置，相鄰橫向鋼筋間距為10cm。
4.根據權利要求2所述的橋頭結構，其特徵在於:所述的上層鋼筋網插入調平層主體段內的橫向鋼筋位於調平層主體段內鋼筋網的上方。
5.根據權利要求2所述的橋頭結構，其特徵在於:所述的上下兩層鋼筋網的橫向鋼筋分別插入調平層主體段和板梁頂板的深度為60cm。
6.根據權利要求2所述的橋頭結構，其特徵在於:所述的上下兩層鋼筋網的縱向鋼筋直徑為12mm且沿橫橋向平行設置。
7.根據權利要求1所述的橋頭結構，其特徵在於:所述的加厚延伸段與橋臺背牆頂部之間設有支承機構，該支承機構厚度為Icm且由多層浙青油毛氈組成。
8.根據權利要求1所述的橋頭結構，其特徵在於:所述的板梁與橋臺蓋梁之間設有支承機構，該支承機構由支座墊石及設於支座墊石上的橡膠支座或四氟滑板式支座組成。
9.根據權利要求1所述的橋頭結構，其特徵在於:所述的板梁與橋臺背牆的間隙寬為2cm,且內部填塞有浙青麻絮。
10.根據權利要求1所述的橋頭結構，其特徵在於:所述的加厚延伸段與橋頭搭板的間隙寬為1cm，且內部填塞有浙青麻絮。
【文檔編號】E01D19/06GK203393609SQ201320460439
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年7月30日 優先權日:2013年7月30日
【發明者】吳寶興 申請人:浙江省交通規劃設計研究院