具备快速修复的桥梁伸缩缝装置的制作方法

1.该实用新型涉及桥梁伸缩缝装置技术领域。


背景技术：

2.桥梁伸缩缝装置结构，硬件上包括锚固筋、异型钢、橡胶密封件，其中，通过锚固筋和混凝土的结合将异型钢固定，异型钢根据伸缩缝要求不同可以定制，异型钢的作用是在伸缩缝的边界位置形成一个刚性的支撑。
3.刚性的异型钢与上述的锚固筋之间是焊接的连接，即在两者之间存在焊接应力点，由于异型钢位于伸缩缝的边界位置，车辆的冲击力f正面的作用于该异型钢，且该异型钢为长条状的结构，在过往车轮的反复碾压下，该处的异形钢相对于二次浇筑混凝土块具有局部形变和震动的趋势，这种异型钢与混凝土之间的不等变形，进一步的加剧了伸缩缝的损坏。
4.目前的伸缩缝损坏，早期表现为异型钢局部形变以及二次浇筑混凝土的崩口。
5.经过研究发现这种伸缩缝的损坏现象，其背后的原因是复杂多变的，综合分析后，影响因素包括以下几个部分：
6.1、桥梁伸缩缝装置由于设置在梁端构造薄弱部位，直接承受车轮荷载的反复冲击作用。
7.2、桥梁伸缩缝装置由于设置在梁端构造薄弱部位，而且长期暴露在大气中、所处环境比较恶劣，混凝土浇筑区域与异型钢、混凝土浇筑区域与沥青路面等结合部位存在间隙。
8.3、桥梁伸缩缝装置由于设置在梁端构造薄弱部位，异型钢的刚度与混凝土刚度、韧性的差异。
9.4、桥梁伸缩缝装置本身设计不合理成桥梁伸缩缝装置的过早破坏。
10.针对这一问题，目前国内外专家学者进行了大量的研究，目前的研究方向主要表现在：
11.因此，本实用新型从施工角度入手，提供一种可以有效解决伸缩缝过早破坏的技术方案。尤其是解决伸缩缝位置二次浇筑混凝土的破坏。
12.且当伸缩缝装置发生局部损坏后，可以快速进行更换，解决现有的伸缩缝装置的更换周期长、交通封闭周期长的问题，因为，目前采用凿除二次浇筑混凝土重新的铺设的方式进行，更换一条伸缩缝并养护需要经过2到3天的周期，期间需要全部封闭或者部分车道封闭，对应交通的影响巨大，特别是高速公路。


技术实现要素：

13.为了解决现有技术的不足，本实用新型提供一种具备快速修复的桥梁伸缩缝装置，用于解决现有的伸缩缝安装结构中二次浇筑混凝土部位容易发生崩口、溃缩而导致的更换耗时长的问题。
14.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：
15.桥梁伸缩缝装置，包括对称设置的伸缩缝子模块，两伸缩缝子模块二次混凝土施工固定，并在两个伸缩缝子模块之间设置橡胶密封件，其特征在于，
16.在每一伸缩缝子模块中通过设置钢板形成橡胶垫安装凹槽，且在该凹槽内通过粘结剂粘接固定橡胶垫。
17.进一步地，所述橡胶垫和钢板之间设置铆钉或者紧固螺钉。
18.进一步地，所述钢板为不锈钢板，且该不锈钢具有翻边。
19.进一步地，所述钢板上具有至少一个灌浆孔。
20.进一步地，所述桥梁伸缩缝装置为嵌固式对接伸缩缝装置。
21.进一步地，伸缩缝子模块包括锚固筋、异型钢、不锈钢板和橡胶垫，其中，所述不锈钢板与锚固筋、异型钢焊接连接。
22.进一步地，所述桥梁伸缩缝装置为梳齿式伸缩缝装置。
23.进一步地，所述伸缩缝子模块包括锚固筋、梳齿板、不锈钢板和橡胶垫，其中，所述不锈钢板与锚固筋、梳齿板焊接连接。
24.进一步地，所述粘结剂为冷硫化粘接剂sk313。
25.本实用新型的有益效果是：
26.本伸缩缝装置通过局部的结构改进，设置可方便进行更换的橡胶垫，降低了伸缩缝在运营期间局部更换的难度，将传统的伸缩缝整体更换降低为局部橡胶垫的更换，将二次浇筑混泥土湿式作业，变革为专用粘结剂粘接，使得传统的2到3天的施工周期压缩为2小时即可完成。
附图说明
27.图1为传统的嵌固式对接伸缩缝装置安装图。
28.图2为本实用新型中嵌固式对接伸缩缝装置安装图。
29.图3为伸缩缝装置安装图(单侧)。
30.图4为伸缩缝安装过程之一。
31.图5为伸缩缝安装过程之二。
32.图6为不锈钢板的立体图。
33.图7为实施例四中的伸缩缝装置安装图(单侧)。
34.图8为实施例五中的伸缩缝装置安装图(单侧)。
35.图中：
36.10异型钢，11橡胶镶嵌层，
37.20锚固筋，
38.30不锈钢板，31灌浆孔，32翻边，
39.40橡胶垫，
40.50橡胶密封件，
41.01梳齿板，
42.00伸缩缝。
具体实施方式
43.实施例一
44.本实用新型人经过分析，造成伸缩缝早期过早破坏的原因如下：
45.伸缩缝设计不合理，现有的伸缩缝装置施工是通过二次开槽和二次混凝土浇筑进行固定的，通过固定使得伸缩缝装置被固定，该固定方式为刚性固定，在车轮高速冲击下，尤其是二次混凝土部位容易产生崩口、崩溃的问题。
46.伸缩缝更换不方便。当伸缩缝变形后，需要对其进行更换，更换的方式为剔除二次混凝土，重新安装新的伸缩缝装置，该过程的耗时大于首次安装伸缩缝，一般需要2天至3天左右才能施工完毕，严重影响道路的通行。
47.桥梁伸缩缝装置结构，由左右两侧伸缩缝子模块和设置在两个子模块之间的橡胶密封件50组成，其中，本实施例中，通过锚固筋和混凝土的结合将异型钢固定，成对设置，伸缩缝子模块，设置在伸缩缝00两侧，左右各一。
48.本实施例以嵌固式对接伸缩缝装置为例，该类伸缩装置一般用于伸缩量在40mm以下的常规桥梁工程上。嵌固式对接伸缩缝装置利用不同形态的钢构件将不同形状的橡胶条(带)嵌牢固定，并以橡胶条(带)的拉压变形来吸收梁体的变形，其伸缩体可以处于受压状态。
49.参考图1至图6，本实施例中的伸缩缝装置包括对称设置的伸缩缝子模块，两伸缩缝子模块二次混凝土施工固定，并在两个伸缩缝子模块之间设置橡胶密封件。结合附图对其中一个伸缩缝子模块进行介绍，进而或者整个技术。伸缩缝子模块具有锚固筋、异型钢、不锈钢板、橡胶垫，下面通过详细的介绍理解本技术及其实施。
50.异型钢10，采用整体热轧16mn钢，结构简单，安装方便，具有明显的可靠性、舒适性和耐久性。
51.该异型钢10具有一个背侧焊接锚固筋20，提高该部位与混凝土的结合牢靠度。
52.在异型钢10的居中位置设置一个水平的不锈钢板30，该不锈钢板30水平的存在其而完全的覆盖二次混凝土浇筑区域，以及在该不锈钢板30上设置有灌浆孔31，该灌浆孔是通过激光切割形成的。
53.不锈钢板30具有不生锈的优势，在充分除锈的前提下，该不锈钢板30也可以使用普通钢板替代。
54.本实施例中，不锈钢板采用厚度为2毫米的板材制作。具体来说，本实施例中的不锈钢板具有一个翻边32，该翻边与橡胶垫等厚度。
55.上述的不锈钢板30采用金属钣金制作，具体来说，调平后采用折弯机折弯形成上述的翻边，在翻边的边沿设置有个内收边，通过收边的方式形成一个对橡胶垫的收紧。
56.该不锈钢板30上方形成一个厚度为20毫米的橡胶垫安装区域，该区域内通过专用粘结剂进行粘结实施。
57.该橡胶垫40通过粘接的方式固定在不锈钢板的上方区域内，当该橡胶垫40破损后，可以快速的进行更换。也就是说，在新建公路时，通过混凝土对本装置进行固定、养护，完成伸缩缝装置的固定，且该装置中包括永久固定部分和易更换部分，其中易更换部分即橡胶垫。且通过橡胶垫的实施，降低了车轮对永久固定部分的冲击，并进一步的降低了二次混凝土破损的可能性。
58.进一步地，该橡胶垫40可以采用黑色夹布耐磨硫化橡胶卷材裁剪获得，该橡胶卷材可以进行厂家定制尺寸。
59.以新建公路为例，下面通过具体的施工过程对本实用新型的技术进行详细的描述：
60.在新建公路工程中，不锈钢板30与异型钢、锚固筋是焊接固定在一起的，即，该焊接工作是在工厂内加工完成的，也就是说，不锈钢板属于伸缩缝装置的一分部。
61.1)开预留槽。在公路沥青路面铺好后进行，该预留槽的宽度、深度及预埋钢筋应当符合设计图纸要求，并进行复合，使之符合安装伸缩缝的要求。
62.2)预留槽清理。清理预留槽槽口位置的污物、尘土及其他不必要的杂物，全部予以清除。
63.3)放置。以两侧的沥青路面为标高，用起重设备将伸缩缝放在槽口内，使其顶面与路面标高相同。
64.4)进行伸缩缝装置中的锚固筋与桥梁上的预埋钢筋进行焊接。伸缩装置正确就位后，先将伸缩装置一侧的锚固筋与预留槽的预埋钢筋相连并焊接，焊接时可以间隔一个焊一个，然后再将另一侧的锚固钢筋按上述步骤焊接。伸缩装置确认固定好后，夹具便可以卸下，然后将其余未焊锚固钢筋与预埋钢筋完全焊接，使伸缩装置可靠锚固。
65.5)不锈钢板与开槽之间，以及异型钢与开槽之间的间隙内填塞泡沫条，保证灌浆时浇筑混凝土不漏浆。
66.6)灌浆及养护。通过不锈钢板的浇注口向下方的空腔内浇筑二次混凝土砂浆，并配合振动棒进行捣实震动，由于该灌浆空间为狭长的条状结构，因此，通过多个注浆口由一端向另一端采用逐段浇筑的形式进行灌浆，完成二次混凝土部位的浇筑。
67.7)不锈钢板清洁，使用喷砂或打磨的方式将不锈钢表面清洁并使得其变得粗糙，推荐打磨深度为30μm。用清洗剂sk353去除金属表面油污，涂刷一层金属底漆sk363并使其完全干燥，以提高金属粘接面与橡胶的粘接力。使用打磨的方式充分打磨橡胶表面，用洁净干燥的毛刷去除粉尘，使用清洗剂sk353清洗表面污渍。
68.8)橡胶垫的粘接，采用冷硫化粘接剂sk313，对橡胶垫的底面及两侧的侧面进行均匀的涂胶，并将该橡胶垫快速的扣合在上述的安装区域内，该冷硫化粘接剂sk313快速粘接，剥离强度大，可以实现对于橡胶垫和不锈钢板的有效连接，其开放时间：10分钟到30分钟。
69.9)养护半小时后即可放开交通。
70.在新建的公路工程中，通过预留橡胶垫安装区域和设计易更换的橡胶垫的方式，对伸缩缝进行改进，这种结构设计使得车辆的冲击大部分作用于橡胶垫，当橡胶垫破损后可以方便快捷的进行更换，提高了更换的效率，使得传统的伸缩缝的更换维保时间由2天至3天缩短为3个小时以内，大大的缩短了对于交通的不利影响。
71.在公路后期服役期间，根据车辆对上部的橡胶垫造成早期损坏后，及时更换橡胶垫即可，具体的更换方法为：
72.使用钢铲将损坏的橡胶垫铲除，清洁后更换新的橡胶垫即可，通常3个小时内即可完成橡胶垫的更换工作。
73.进一步地，上述的橡胶垫为夹布橡胶板，采用高碳橡胶夹布设计，提高其抗冲击和
耐磨能力。具体实施过程中，可以向橡胶板制作厂家进行定制一定宽度的橡胶板，并根据施工实际需要进行裁剪，获得需要的尺寸。
74.进一步地，上述的橡胶垫和不锈钢板之间可以使用紧固螺钉、紧固铆钉进行紧固设计，提高两者之间的连接强度。
75.进一步地改进，还包括将将橡胶垫的两侧边沿位置，具体来说与异型钢之间采用咬合结构设计，将异型钢的结合部位设计为卡槽结合，通过卡接与粘结的方式进行联合作用，提高两者之间的连接强度。
76.实施例二
77.将上述的异型钢的上表面进行切槽，具体来说每间隔20毫米的方式进行切槽，该切槽方向垂直于异型钢的长度方向，以及，在该切槽内冷粘接硬质橡胶块的方式形成钢
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橡胶间隔布置的方式，形成耐冲击的结构，这种结构的存在，提高了异型钢部位的抗冲击能力，以及降低车轮对于异性钢根部的冲击，进一步地防止异型钢与墙体的松动。
78.上述的切槽以斜向的方式设置，即，切槽方向有车道方向不完全一致，而是以一定夹角的方式存在。
79.实施例三
80.本技术在道路改建中的应用：
81.本实施例基于传统的伸缩缝的改建，具体过程如下：
82.1)充分利用道路现有的伸缩缝装置，首先将破损部位进行局部的混凝土进行凿除，凿除深度以露出部分预埋钢筋和部分锚固筋为佳。
83.2)将不锈钢板置于锚固筋上方，并使用焊接连接的方式进行连接，使得不锈钢板被固定在该位置，并使用深度尺进行深度定位，焊接过程中保证不锈钢板与沥青路面基准之间的距离满足橡胶垫的高度要求，焊接后打磨，使得不锈钢板上表面基本处于平整的状态。
84.3)灌浆及养护。通过不锈钢板的浇注口向下方的空腔内浇筑二次混凝土砂浆，并配合振动棒进行捣实震动，由于该灌浆空间为狭长的条状结构，因此，通过多个注浆口由一端向另一端采用逐段浇筑的形式进行灌浆，完成二次混凝土部位的浇筑。
85.4)不锈钢板清洁，使用喷砂或打磨的方式将不锈钢表面清洁并使得其变得粗糙，推荐打磨深度为30μm。用清洗剂sk353去除金属表面油污，涂刷一层金属底漆sk363并使其完全干燥，以提高金属粘接面与橡胶的粘接力。使用打磨的方式充分打磨橡胶表面，用洁净干燥的毛刷去除粉尘，使用清洗剂sk353清洗表面污渍。
86.5)橡胶垫的粘接，采用冷硫化粘接剂sk313，该冷硫化粘接剂sk313快速粘接剥离强度大，其开放时间：10分钟到30分钟。
87.实施例四
88.参考图7，以梳齿型伸缩缝装置为例进行说明，以解决该技术在梳齿型伸缩缝安装中的应用。
89.本实施例中，梳齿型伸缩缝中的梳齿板01位于伸缩缝的位置，在该类型的伸缩缝附近，橡胶垫的宽度明显小于实施例一中橡胶垫的宽度。
90.实施例五
91.参考图8，本实施例中，对异型钢进行局部的改进，通过该改进进一步降低车轮对
异型钢的刚性冲击，具体来说，在异型钢的表面，也就是在异型钢的上表面，车轮碾压的部位粘接橡胶镶嵌层11，形成防护层，该橡胶镶嵌层为不等厚的三角断面，用于防护并延缓车轮对异型钢的刚性冲击。
92.上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本实用新型的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书所确定的保护范围内。