一种界面强粘结式无缝伸缩装置及其施工方法制造方法及图纸

一种界面强粘结式无缝伸缩装置及其施工方法，本发明专利技术涉及一种无缝伸缩装置，本发明专利技术为了解决现有的无缝型伸缩装置的耐久性普遍性较差的问题，本发明专利技术包括伸缩缝填充料、过渡粘合层、跨缝组件、桥面铺装层、桥梁构筑物、应力吸收层和加固筋组件，两个桥梁构筑物之间设有梁缝，跨缝组件与梁缝连接，桥面铺装层表面开槽正弦线性结构的填充空间，过渡粘合层与填充空间的内侧壁连接，应力吸收层和伸缩缝填充料由下至上填充在桥梁构筑物的上表面且位于过渡粘合层之间的填充空间内，桥梁构筑物内埋设有加强伸缩缝填充料与桥梁构筑物间连续性的加固筋组件。本发明专利技术属于桥梁附属功能部件技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种界面强粘结式无缝伸缩装置及其施工方法
本专利技术涉及一种无缝伸缩装置，具体涉及一种界面强粘结式无缝伸缩装置及其施工方法，本专利技术属于桥梁附属功能部件

技术介绍
随着我国公路里程日益的增长，桥梁的数量也以每年上万座的速度在增加。与此同时对桥梁在设计和服务能力及使用寿命等方面也提出了更高的要求。桥梁伸缩装置是桥梁结构中非常重要的功能性部件，它是设置在桥梁梁端之间或梁端与桥台之间的一种连接装置，其主要作用是适应由于温度与湿度变化、混凝土收缩和徐变、桥梁墩台的沉降和梁端转动等引起的变形，并保证桥面平顺、行车舒适。然而，桥梁伸缩缝也是桥梁结构中的一个薄弱环节。伸缩装置在竖直方向要直接承受行车荷载的反复冲击作用，在水平方向必须适应桥梁的伸缩变形，且长时间暴露于大气中。所以在长时间相对恶劣的服役条件下，伸缩装置极容易造成破坏，且破坏后较难维修，极大的降低桥梁整体的使用寿命。传统的伸缩装置(即安装有变形缝的伸缩装置)虽然具有更长久的应用历史，但其平整性差、易形成坑槽病害、槽口堵塞等弊端在桥梁服役过程中也日益突出。究其破坏的根本原因，是桥面构造“不连续”，因此，开发无缝型伸缩装置，实现桥面“连续”，是解决传统伸缩缝弊端的重要途经之一。现有技术中提出的无缝型伸缩装置，具有结构简单、平稳舒适、施工期短、维护便捷且可有效降低工程养护成本的优点，克服了传统伸缩缝易渗漏、耐腐蚀性差、行车舒适性差，在较恶劣使用条件下寿命短等缺点。但是无缝伸缩装置同样存在目前尚未突破的应用瓶颈，槽口填充材料本身材质较软、刚度较小，车辆与温度的耦合作用下易发生较大的永久性变形及裂缝破坏；填充材料与桥面铺装层的交界面易出现脱黏现象，造成伸缩缝两侧啃边破坏等病害。因此现阶段无缝型伸缩装置的耐久性普遍较差，其应用未能普及。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的问题，为了解决现有的无缝型伸缩装置的耐久性普遍性较差的问题，进而提供一种界面强粘结式无缝伸缩装置及其施工方法。本专利技术为解决上述问题采取的技术方案是：本专利技术包括伸缩缝填充料、桥面铺装层和桥梁构筑物，两个桥梁构筑物并排设置，两个桥梁构筑物之间设有梁缝，桥面铺装层位于两个桥梁构筑物的上表面，桥面铺装层的上表面开有填充空间，所述一种界面强粘结式无缝伸缩装置还包括过渡粘合层、应力吸收层和跨缝组件，跨缝组件与梁缝连接，两个过渡粘合层分别与桥面铺装层的内侧壁连接，应力吸收层和伸缩缝填充料由下至上依次填充在桥梁构筑物的上表面且位于两个过渡粘合层之间的填充空间内。进一步地，所述跨缝组件包括跨缝板、海绵体和抗裂贴，所述海绵体位于梁缝内，海绵体设有用于和跨缝板配合的插槽；所述跨缝板为T型板体，跨缝板竖肋插装在海绵体的插槽内，跨缝板的横板位于两个桥梁构筑物的上表面；抗裂贴位于桥梁构筑物的上表面与跨缝板横板下表面的接触面。进一步地，所述一种界面强粘结无缝伸缩装置还包括加固筋组件，加固筋组件预埋在桥梁构筑物内。进一步地，所述每个加固筋组件包括预埋钢筋和多个横桥向钢筋，预埋钢筋由矩形钢筋和门字型钢筋交叉组合，矩形钢筋的下部和门字型钢筋均预埋在桥梁构筑物内，矩形钢筋的端部埋于伸缩缝填充料内，矩形钢筋的端部超出伸缩缝填充料底面高度不大于40cm；多个横桥向钢筋均埋设于桥梁构筑物内，且横桥向钢筋沿长度方向的中心线与桥梁构筑物沿长度方向的中心线平行。进一步地，跨缝板的宽度不小于梁缝宽度的2.5倍。进一步地，所述应力吸收层的上表面与跨缝板的上表面之间的距离为1.5cm；应力吸收层的上表面与桥梁构筑物的上表面之间的距离为2.5cm。进一步地，所述桥梁铺装层内开槽的填充空间为正弦曲线结构，其曲线参数为：波长为2π，波峰为1/3。进一步地，所述过渡粘合层为贴合在填充空间内侧壁的正弦带状结构。进一步地，所述该施工方法包括如下步骤：步骤一、进行开槽、清理工作：按照填充空间的设计线型和设计尺寸沿桥梁纵向，以伸缩缝中心为轴，呈对称方式在桥梁铺装层开展开槽工作，并进行相应的槽口清洁处理工作，保证填充空间洁净干燥；步骤二、加固筋组件埋设：根据加固筋组件的设计尺寸提前开展加工工作，并进行绑扎作业，沿桥梁伸缩缝中心线在桥梁构筑物等距埋设加固筋组件，严格控制加固筋组件的埋设深度；步骤三、跨缝板铺设：在跨缝板与桥梁构筑物接触面上铺抗裂贴，然后将跨缝板平铺在梁缝上并安装海绵体，所述跨缝板在长度不够情况下，可以采用拼接跨缝板，拼接跨缝板间间距应不大于1mm，高度差应不大于5mm。步骤四、过渡粘合层设计：在填充空间靠近桥面铺装层的两侧壁沿路面横断面方向预留1cm宽、与伸缩装置等深的正弦带状缝隙，用硅胶板包裹提前加工的正弦状木板紧贴铺装层侧壁，并开始摊铺伸缩缝填充料，待伸缩缝填充料压实后立即将木板和硅胶板取出，在预留的1cm宽的缝内灌入过渡粘合层材料；步骤五、应力吸收层及伸缩缝填充料铺筑：在填充空间的底面和跨缝板顶面喷洒均匀、适量的过渡粘合层材料，紧跟洒布适量的等粒径碎石，经碾压后形成稳定应力吸收层，应保证沥青材料在碎石层压实后被挤压到碎石高度的4/5左右，之后开始进行伸缩缝填充料的现场浇筑；在前期准备的同时，伸缩缝填充料的配制工作同步进行，使用加热拌合设备拌制混合料，将相应比例的集料烘干加热至200℃～220℃左右的温度后，与加热到200℃～210℃的改性沥青胶结料放入拌和机中进行拌合，出料后分层倒入提前预留的填充空间内，用小型压路机分层碾压紧实至伸缩缝顶面高度与两侧桥面在同一水平面，最终形成满足承载力要求及伸缩变位要求的界面强粘结式无缝伸缩装置。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术提出的正弦型伸缩装置，突破了无缝型桥梁伸缩缝与原路面的传统交界形式，弱化了界面拉应力及剪切应力产生的影响；过渡粘合层的设计，进一步加强了伸缩装置与桥面铺装层间的界面粘结力。双重措施从间、直接不同角度均有利于桥梁结构形成“水平连续”的整体，有效缓解了目前无缝伸缩装置主要病害之一——界面脱黏的出现。2、本专利技术提出的应力吸收层能够有效的吸收和分散由跨缝板、锚固钢筋等边缘处产生的集中应力，减少了传统桥梁伸缩装置易出现的桥面裂缝等病害，延长了桥梁服役寿命，并提高行车舒适性及桥面美观性。3、本专利技术设计的加固筋组件加强了沥青混合料填充料和桥梁构造物之间的连接性，实现了将“层状”结构形成“整体”，使其在竖向具有较大的刚度以承受车辆荷载作用，进一步加强了桥梁伸缩装置的承重能力和抗冲击能力。4、本专利技术在纵桥向具有较大的变形能力，能够适应由温度变化、行车荷载等作用引起的桥梁上部结构变形。5、本专利技术具有施工工期短、易于养护与维修、密封性好、耐腐蚀性好等优点，有效缓解了现存桥梁伸缩装置的诸多问题。6、本专利技术不仅适用于新建桥梁伸缩装置的安装，同样适用于旧桥改造工程。附图说明图1为本专利技术中界面强粘结式无缝伸缩装置纵桥向断面剖视图，其中1表示伸缩缝填充料，2表示桥面铺装层，2-1表示填充空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种界面强粘结式无缝伸缩装置，它包括伸缩缝填充料(1)、桥面铺装层(2)和桥梁构筑物(3)，两个桥梁构筑物(3)并排设置，两个桥梁构筑物(3)之间设有梁缝(3-1)，桥面铺装层(2)位于两个桥梁构筑物(3)的上表面，桥面铺装层(2)的上表面开有填充空间(2-1)，其特征在于：所述一种界面强粘结式无缝伸缩装置还包括过渡粘合层(4)、应力吸收层(5)和跨缝组件，跨缝组件与梁缝(3-1)连接，两个过渡粘合层(4)分别与桥面铺装层(2)的内侧壁连接，应力吸收层(5)和伸缩缝填充料(1)由下至上依次填充在桥梁构筑物(3)的上表面且位于两个过渡粘合层(4)之间的填充空间(2-1)内。/n

【技术特征摘要】
1.一种界面强粘结式无缝伸缩装置，它包括伸缩缝填充料(1)、桥面铺装层(2)和桥梁构筑物(3)，两个桥梁构筑物(3)并排设置，两个桥梁构筑物(3)之间设有梁缝(3-1)，桥面铺装层(2)位于两个桥梁构筑物(3)的上表面，桥面铺装层(2)的上表面开有填充空间(2-1)，其特征在于：所述一种界面强粘结式无缝伸缩装置还包括过渡粘合层(4)、应力吸收层(5)和跨缝组件，跨缝组件与梁缝(3-1)连接，两个过渡粘合层(4)分别与桥面铺装层(2)的内侧壁连接，应力吸收层(5)和伸缩缝填充料(1)由下至上依次填充在桥梁构筑物(3)的上表面且位于两个过渡粘合层(4)之间的填充空间(2-1)内。


2.根据权利要求1所述的一种界面强粘结式无缝伸缩装置，其特征在于：所述跨缝组件包括跨缝板(6)、海绵体(7)和抗裂贴(8)，所述海绵体(7)位于梁缝(3-1)内，海绵体(7)设有用于和跨缝板(6)配合的插槽；所述跨缝板(6)为T型板体，跨缝板(6)竖肋插装在海绵体(7)的插槽内，跨缝板(6)的横板位于两个桥梁构筑物(3)的上表面；抗裂贴(8)位于桥梁构筑物(3)的上表面与跨缝板(6)横板下表面的接触面。


3.根据权利要求1所述的一种界面强粘结式无缝伸缩装置，其特征在于：所述一种界面强粘结无缝伸缩装置还包括加固筋组件(9)，加固筋组件(9)预埋在桥梁构筑物(3)内。


4.根据权利要求3所述的一种界面强粘结式无缝伸缩装置，其特征在于：所述每个加固筋组件(9)包括预埋钢筋(91)和多个横桥向钢筋(92)，预埋钢筋(91)由矩形钢筋和门字型钢筋交叉组合，矩形钢筋的下部和门字型钢筋均预埋在桥梁构筑物(3)内，矩形钢筋的端部埋于伸缩缝填充料(1)内，矩形钢筋的端部超出伸缩缝填充料(1)底面高度不大于40cm；多个横桥向钢筋(92)均埋设于桥梁构筑物(3)内，且横桥向钢筋(92)沿长度方向的中心线与桥梁构筑物(3)沿长度方向的中心线平行。


5.根据权利要求1所述的一种界面强粘结式无缝伸缩装置，其特征在于：跨缝板(6)的宽度不小于梁缝(3-1)宽度的2.5倍。


6.根据权利要求1所述的一种界面强粘结式无缝伸缩装置，其特征在于：所述应力吸收层(5)的上表面与跨缝板(6)的上表面之间的距离为1.5cm；应力吸收层(5)的上表面与桥梁构筑物(3)的上表面之间的距离为2.5cm。


7.根据权利要求1所述的一种界...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹丽萍，李凌雯，王伟军，杨晨，董泽蛟，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23