一种适用于高速公路分幅桥梁中央分隔带的桥面拼宽装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种改扩建利用的高速公路分幅桥梁，特别涉及一种适用于高速公路分幅桥梁中央分隔带的桥面拼宽装置。


背景技术：

2.随着我国经济水平不断提高，越来越多的家庭拥有了私家车，当假期来临时，大家纷纷选择自驾出游，导致现状双向4车道的高速公路车流量激增，道路拥堵情况严重，降低了游客的自驾体验度，减缓了自驾游对周边经济发展的促进作用。因此，各省交通主管部门根据实际情况纷纷将现状拥堵的双向4车道高速公路改扩建为双向8车道，在某些地域受限且只能单向扩宽的城镇路段，如何将现状分幅桥梁中央分隔带桥面扩宽是一个值得研究的关键性问题。
3.目前，为实现高速公路分幅桥梁的增宽，做法一是：首先会封闭高速公路施工范围内的交通，拆除内侧护栏、铺装层、内侧两片主梁和湿接缝，在分幅桥梁空隙中增设桩基和独柱墩，按照实际尺寸预制3片新主梁，安装独柱墩上的支座和挡块，吊装3片新主梁，浇筑混凝土湿接缝和横隔板，最后，浇筑桥面铺装层和绘制标志标线。做法二是：在拆除内侧护栏和铺装层后，凿除内侧两片主梁的部分悬臂，露出原有的受力主筋；4、用高强钢筋连接原有受力主筋，在铺装层中预埋主梁悬臂底部处湿接缝钢板。
4.做法一存在的问题是：1、分幅桥梁空隙中增设独柱墩桩基，桩间距易违反现行桩基设计规范要求；2、桩基施工易扰动既有桥墩桩基桩周土，导致既有桥梁竖向承载能力降低；3、墩柱施工作业面较小，钢筋笼吊装和浇筑混凝土的施工组织设计难度大；4、新主梁间的湿接缝宽度较小，施工质量难以保证。
5.做法二存在的问题是：1、凿除部分悬臂时，主梁易产生微裂缝，降低主梁使用耐久性；2、新旧混凝土交接处施工质量难以保证，易出现纵向裂缝；3、直接将分离式桥梁原有空隙连接，主梁的悬臂过长，刚度较小，运营时悬臂易出现较大的竖向变形，安全隐患较大；4、拼宽后的桥面宽度较大，易出现横向裂纹，后期维护工程量大。
6.另外，由于受现场空间、桥梁扩宽设计和工期要求的影响，上述两种做法可操作性不强，施工不方便。


技术实现要素：

7.本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理，提高高速公路改扩建工程施工速度，缩短施工工期的适用于高速公路分幅桥梁中央分隔带的桥面拼宽装置。
8.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
9.一种适用于高速公路分幅桥梁中央分隔带的桥面拼宽装置，其特点是，该装置包括左侧预制新主梁和右侧预制新主梁，左侧预制新主梁与高速公路分幅桥梁左侧既有主梁对接，右侧预制新主梁与高速公路分幅桥梁右侧既有主梁对接，左侧预制新主梁与右侧预
制新主梁均由支撑段、悬臂段及设在悬臂段上的铺装层组成，左侧预制新主梁的悬臂段与右侧预制新主梁的悬臂段之间通过悬臂段连接构件相接，左侧预制新主梁的铺装层与右侧预制新主梁的铺装层之间通过铺装层连接构件相接；
10.所述悬臂段连接构件包括上下错开设置的下侧悬挑箱型结构和上侧悬挑箱型结构，下侧悬挑箱型结构与右侧预制新主梁的悬臂段侧面固定相接，上侧悬挑箱型结构与左侧预制新主梁的悬臂段侧面固定相接，上侧悬挑箱型结构与右侧预制新主梁的悬臂段之间设有伸缩橡胶条；
11.所述铺装层连接构件包括左侧铺装层预埋钢板和右侧铺装层预埋钢板，左侧铺装层预埋钢板与左侧既有主梁的悬臂段顶面固定相接，右侧铺装层预埋钢板与右侧既有主梁的悬臂段顶面固定相接，左侧铺装层预埋钢板与右侧铺装层预埋钢板之间通过纵向伸缩钢架固定相接，纵向伸缩钢架与左侧铺装层之间的空间、纵向伸缩钢架与右侧铺装层之间的空间均填充有c40钢纤维混凝土层，所述纵向伸缩钢架上方设有盖住c40钢纤维混凝土层且可单向滑移的预埋钢板。
12.本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，在所述左侧预制新主梁对应既有横隔板位置增设有左侧预制横隔板，右侧预制新主梁对应既有横隔板位置增设有右侧预制横隔板，左侧预制横隔板与右侧预制横隔板之间通过经过防腐防锈处理的钢横隔连接件相接。
13.本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，所述钢横隔连接件设有两块连接钢板，连接钢板通过带有双重保险的普通螺栓连接横隔悬挑钢板，横隔悬挑钢板固定在右侧预制横隔板或左侧预制横隔板上的预埋钢板上。
14.本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，所述的纵向伸缩钢架包括与左侧铺装层预埋钢板固定相接的左侧立式型钢和与右侧铺装层预埋钢板固定相接的右侧立式型钢，左侧立式型钢与右侧立式型钢之间设有纵向伸缩缝，纵向伸缩缝处安装有第一防水橡胶条，在所述左侧立式型钢与左侧铺装层预埋钢板之间、右侧立式型钢与右侧铺装层预埋钢板之间焊接有加固钢板。
15.本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，在所述预制新主梁的悬臂段侧面有与下侧悬挑箱型结构或上侧悬挑箱型结构固定相接的悬臂段预埋钢板。
16.本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，所述悬臂段预埋钢板、左侧铺装层预埋钢板和右侧铺装层预埋钢板均采用钢筋穿孔塞焊。
17.本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，所述下侧悬挑箱型结构和上侧悬挑箱型结构上设有横桥可双向移动的矩形封闭钢筋，钢筋用钢套筒连接。
18.本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，所述右侧预制新主梁的悬臂段与右侧既有主梁的悬臂段之间、左侧预制新主梁的悬臂段与左侧既有主梁的悬臂段之间设有可调节宽度的湿接缝。
19.与现有技术相比，本实用新型具有以下技术效果：
20.1、采用本实用新型所述结构的分幅桥梁，有效利用了地域受限只能单向加宽的城镇路段中分幅桥梁的既有空间，减少改扩建工程征拆工作量，降低了深层次社会矛盾可能发生的概率；
21.2、在拆除两片内侧主梁的同时，预制场平行预制新主梁，减少施工封闭交通的时
间；
22.3、悬臂段增设横隔板连接，提高主梁悬臂段刚度，减少运营期因所受荷载在扩宽桥面处产生的裂缝数量；
23.4、悬臂段连接构件和铺装层连接构件均采用经过防腐防锈处理的钢结构，在保证强度、刚度和耐久性的同时，既减轻了主梁悬臂段重量，又提高了施工速度；
24.5、桥面铺装层设置带纵向伸缩缝的纵向伸缩钢架，减少运营期因温度效应在扩宽桥面处产生的裂缝数量；
25.6、纵向伸缩钢架上设置可单向自由移动的桥面预埋钢板，提高了行车舒适度，同时设置防水橡胶条，提高纵向伸缩缝的使用耐久性。
26.采用本实用新型所述结构的分幅桥梁，能有效地利用既有分幅桥梁中央分隔带的空间，提高高速公路改扩建工程施工速度，缩短施工工期，减少高速公路改扩建工程的拆迁工作量，节约建设用地，可操作性强，施工简单方便，运营期安全可靠，具有较好的经济效益和社会效益。
附图说明
27.图1为本实用新型所述分幅桥梁的无预制横隔板的桥面拼宽结构断面示意图；
28.图2为本实用新型所述分幅桥梁的有预制横隔板的桥面拼宽结构断面示意图；
29.图3为中央分隔带桥面拼宽装置的结构图；
30.图4为悬臂段箱型连接构件的平面图；
31.图5为图4的a
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a向剖视图；
32.图6为铺装层连接构件的平面图；
33.图7为钢横隔连接件的平面图；
34.图8为桥面预埋钢板的结构图。
35.图中：1
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悬臂段预埋钢板、2
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下侧悬挑箱型结构、3
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上侧悬挑箱型结构、4
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矩形封闭钢筋、5
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伸缩橡胶条、6
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左侧铺装层预埋钢板或右侧铺装层预埋钢板、7
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加固钢板、8
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c40钢纤维混凝土层、9
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左侧或右侧立式型钢、10
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第一防水橡胶条、11
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第二防水橡胶条，12、13
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桥面预埋钢板、14
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右侧预制新主梁、15
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左侧预制新主梁、16
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湿接缝、17
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既有主梁、18
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c40现浇铺装层、19
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沥青铺装层、20
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横隔预埋钢板、21
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悬挑钢板、22
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连接钢板、23
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普通螺栓、24
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右侧预制横隔板或左侧预制横隔板、25
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悬挑箱型结构的加劲钢板、26
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箱型悬挑钢结构的上钢板、27
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悬挑箱型结构的下钢板。
具体实施方式
36.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
37.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
38.实施例1，参照图1
‑
图8，一种适用于高速公路分幅桥梁中央分隔带的桥面拼宽装置，该装置包括左侧预制新主梁15和右侧预制新主梁14，左侧预制新主梁15与高速公路分幅桥梁左侧既有主梁17对接，右侧预制新主梁14与高速公路分幅桥梁右侧既有主梁17对接，左侧预制新主梁15与右侧预制新主梁14均由支撑段、悬臂段及设在悬臂段上的铺装层组成，铺装层包括c40现浇铺装层18和沥青铺装层19，左侧预制新主梁15的悬臂段与右侧预制新主梁14的悬臂段之间通过悬臂段连接构件相接，左侧预制新主梁15的铺装层与右侧预制新主梁14的铺装层之间通过铺装层连接构件相接；
39.所述悬臂段连接构件包括上下错开设置的下侧悬挑箱型结构2和上侧悬挑箱型结构3，下侧悬挑箱型结构2与右侧预制新主梁14的悬臂段侧面固定相接，上侧悬挑箱型结构3与左侧预制新主梁15的悬臂段侧面固定相接，上侧悬挑箱型结构3与右侧预制新主梁14的悬臂段之间设有伸缩橡胶条5；所述下侧悬挑箱型结构2和上侧悬挑箱型结构3设有上钢板26、下钢板27和加筋钢板25，上、下侧悬挑箱型结构之间通过矩形封闭钢筋4连接；
40.所述铺装层连接构件包括左侧铺装层预埋钢板6和右侧铺装层预埋钢板6，左侧铺装层预埋钢板6与左侧既有主梁15的悬臂段顶面固定相接，右侧铺装层预埋钢板6与右侧既有主梁14的悬臂段顶面固定相接，左侧铺装层预埋钢板与右侧铺装层预埋钢板之间通过纵向伸缩钢架固定相接，纵向伸缩钢架与左侧铺装层18、19之间的空间、纵向伸缩钢架与右侧铺装层18、19之间的空间均填充有c40钢纤维混凝土层8，所述纵向伸缩钢架上方设有盖住c40钢纤维混凝土层8且可单向滑移的桥面预埋钢板12、13，拼接处采用第二防水橡胶条11相接。
41.实施例2，实施例1所述的一种适用于高速公路分幅桥梁中央分隔带的桥面拼宽装置，在所述左侧预制新主梁15对应既有横隔板位置增设有左侧预制横隔板24，右侧预制新主梁14对应既有横隔板位置增设有右侧预制横隔板24，左侧预制横隔板与右侧预制横隔板之间通过防腐防锈处理的钢横隔连接件相接。
42.实施例3，实施例1所述的一种适用于高速公路分幅桥梁中央分隔带的桥面拼宽装置，所述钢横隔连接件设有连接钢板22，两块连接钢板22通过带有双重保险的普通螺栓23连接横隔悬挑钢板21，横隔悬挑钢板21固定在右侧预制横隔板24或左侧预制横隔板24的预埋钢板20上。
43.实施例4，实施例1所述的一种适用于高速公路分幅桥梁中央分隔带的桥面拼宽装置，所述的纵向伸缩钢架包括与左侧铺装层预埋钢板6固定相接的左侧立式型钢9和与右侧铺装层预埋钢板6固定相接的右侧立式型钢9，立式型钢采用不锈钢异型型钢，左侧立式型钢9与右侧立式型钢9之间设有纵向伸缩缝，纵向伸缩缝处安装有第一防水橡胶条10，在所述左侧立式型钢9与左侧铺装层预埋钢板6之间、右侧立式型钢9与右侧铺装层预埋钢板6之间焊接有加固钢板7。
44.实施例5，实施例1所述的一种适用于高速公路分幅桥梁中央分隔带的桥面拼宽装置，在所述预制新主梁即左侧预制新主梁15或右侧预制新主梁的悬臂段侧面有与下侧悬挑箱型结构2或上侧悬挑箱型结构3固定相接的悬臂段预埋钢板1。
45.实施例6，实施例1所述的一种适用于高速公路分幅桥梁中央分隔带的桥面拼宽装置，所述悬臂段预埋钢板1、左侧铺装层预埋钢板6和右侧铺装层预埋钢板6均采用钢筋穿孔塞焊的预埋钢板，本实用新型其他地方所述的钢板也可采用钢筋穿孔塞焊的预埋钢板。
46.实施例7，实施例1所述的一种适用于高速公路分幅桥梁中央分隔带的桥面拼宽装置，所述下侧悬挑箱型结构2和上侧悬挑箱型结构3上设有用钢套筒连接的矩形封闭钢筋4，矩形封闭钢筋4可在横桥双向自由细微移动。
47.实施例8，实施例1所述的一种适用于高速公路分幅桥梁中央分隔带的桥面拼宽装置，所述右侧预制新主梁14的悬臂段与右侧既有主梁17的悬臂段之间、左侧预制新主梁15的悬臂段与左侧既有主梁17的悬臂段之间设有湿接缝16，右侧既有主梁17和左侧既有主梁17的悬臂侧均设有既有横隔板。
48.具体施工过程为，
49.一、施工准备，根据现场交通的实际情况，确定所需封闭的高速公路部分车道范围，准备施工需要的材料和设备，规划好材料堆积和主梁的预制场地，硬化相应的运输道路，核算既有支座是否满足运行期的受力要求；
50.二、根据设计图纸预制新主梁，即左侧预制新主梁15和右侧预制新主梁14，在预制新主梁对应既有横隔板位置增设预制横隔板24，即左侧预制新主梁增设右侧预制横隔板24，右侧预制新主梁增设左侧预制横隔板24，在增设的预制横隔板24处预埋钢板20，再在预埋钢板20上分别焊接悬挑钢板21；预制新主梁悬臂段预埋钢板6的钢筋和预埋钢板1，在预制新主梁悬臂段上分别焊接箱型悬挑结构（即下侧悬挑箱型结构2和上侧悬挑箱型结构3）；
51.三、按需要封闭施工范围内交通，拆除施工所需范围内的桥面铺装层，拆除并凿毛两片内侧主梁与既有主梁17的接缝，清理出既有主梁的悬臂外挑受力主筋，拆除两片内侧主梁，确定是否需要更换支座；
52.四、先吊装右侧预制新主梁14，再吊装左侧预制新主梁15，绑扎湿接缝16钢筋，浇筑左侧预制新主梁15或右侧预制新主梁14与既有主梁17间的湿接缝16；
53.五、安装预制横隔板24间的连接钢板22，用普通螺栓23连接，安装下侧悬挑箱型结构2和上侧悬挑箱型结构3之间的矩形封闭钢筋4，安装伸缩橡胶条5，安装左侧铺装层预埋钢板6和右侧铺装层预埋钢板6；
54.六、安装铺装层间的纵向伸缩钢架，安装纵向伸缩钢架上的加固钢板7，预埋纵向伸缩钢架上方桥面钢板12、13的钢筋。浇筑伸缩缝两侧的c40钢纤维混凝土层8，先安装纵向伸缩缝的左侧上的桥面钢板13，再安装防水橡胶条10，最后安装纵向伸缩缝的右侧上的桥面钢板12,所有的钢构件均进行防锈和防腐蚀处理；
55.七、按1%～2%的横坡恢复桥面铺装层，重新划分车道标志标线。
56.本实用新型所述的“固定相接”通常采用焊接或螺栓相接。
57.本发明能较好的解决以下技术问题：1、仅需拆除更换内侧两片主梁，缩短高速公路上交通的封闭时间；2、预制新主梁在悬臂侧浇筑预制横隔板，并预埋相应带钢筋的钢板，提高悬臂段的竖向刚度；3、两片内侧主梁的预制横隔板通过带孔的连接钢板和普通螺栓连接，提高施工速度和减小悬臂段自重；4、两片内侧主梁悬臂段设置可单向滑行的悬挑箱型结构，用封闭成矩形的粗钢筋上下连接成整体，保证悬挑箱型结构强度和刚度的同时，减小悬臂段自重；5、在铺装层中设置纵向伸缩缝，上面安装可单向滑移的钢板，提高车辆行驶舒适度的同时，保证主梁横向能自由伸缩变形，避免桥面因温度效应产生裂缝。
58.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用
新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。