专利名称：道路工程无缝桥面伸缩缝结构及其施工工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于道路工程的伸缩缝技术领域，尤其涉及一种道路工程无缝桥面伸缩缝结构及其施工工艺，主要适用于道路工程中形成无缝桥面。
背景技术：
伸缩缝装置是高速公路桥梁结构不可缺少的部分，而伸缩装置问题一直是公路交通中的一大难题，据美国相关的一项统计，尽管支座和伸缩缝的费用只占桥梁总造价的5%，但如果设计不当、安装质量低劣和缺乏保养时，可引起95%的桥梁出现问题。因此，伸缩缝 问题应当引起足够的重视。现有技术中，通常使用的桥梁伸缩装置一般是最后被安装到桥梁上的，且长期暴露在大气环境中，使用环境恶劣，往往没有给予足够的重视以保证其能实现正常的使用功能。桥梁伸缩缝一方面承受着来自活载的磨耗以及重载交通的冲击作用，另一方面也承受着因温度胀缩、收缩徐变或基础沉降及土压力等因素引起的连续变位的影响。目前公路运输超载情况越来越严重，这些超过设计承载力的荷载冲击作用更加缩短了伸缩缝的工作寿命。一旦伸缩缝发生损坏，必将引起更大的车辆冲击作用，使得行车状况进一步恶化。修理或撤换伸缩缝是十分费事、费力和费时的，要把两边的混凝土凿开，直到把原来的锚碇构造取出来，安上新的伸缩缝及其锚碇，恢复浇筑混凝土，养生，然后才能通车。针对伸缩缝结构的以上弊端，通常有两种解决方法一是对伸缩装置进行改良，二是尽可能少地设置桥面伸缩装置甚至将其取消。显然第二种方法更能达到“标本兼治”的目的。遵循这一思路通常也有两种方法其一是对大中桥梁结构尽可能增加连续跨长以减少伸缩装置的数量；其二是对于中小桥梁结构，试图完全取消伸缩装置，即建造无缝桥梁，梁体的伸缩变形通过一些特殊措施予以吸收，从而可以实现行驶性能上的完全顺畅舒适，无缝伸缩缝因此应运而生，无缝伸缩缝又称弹塑体性伸缩缝，主要是采用高弹高粘性材料为粘结料，与合适的骨料按照一定的比例拌合形成，能够吸收一定的伸缩变形。目前无缝伸缩缝在中小跨径桥梁中已经有了较多的应用，例如，中国专利号“ 201010543479. 5 ”公开的一种建筑、道路工程伸缩缝用弹塑体装置。但现有技术中的伸缩缝结构，主要还存在如下的缺点一、伸缩缝为钢制式伸缩缝和模数式伸缩缝，这两类伸缩缝具有良好的伸缩性能，能满足较大跨径桥梁的伸缩位移，但是通行时有比较明显的跳车现象，对行车舒适性有较大的影响。二、无缝伸缩缝(弹塑体伸缩缝)技术应用多局限于中小跨的径旧桥改造及加固，且伸缩缝结构都位于桥面层，而这类伸缩缝结构使用并没有形成真正的无缝桥面，虽在行车舒适性上由较大改善，但由于弹塑体结构与其他桥面结构存在性能差异，所以对行车舒适性也有一定的影响，且由于色泽上的差别对外观有一定的影响。
发明内容
本发明的目的在于克服现有桥梁伸缩缝结构存在的上述问题，提供一种道路工程无缝桥面伸缩缝结构及其施工工艺，本发明可形成真正的无缝桥面，结构安全性较高，且施工更方便，便于更换。为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下
一种道路工程无缝桥面伸缩缝结构，包括梁体和伸缩缝，所述梁体上设置有混凝土铺装层，相邻两混凝土铺装层之间形成预留槽口，相邻两梁体或梁体与桥台之间有缝隙，其特征在于还包括弹塑体和垫板，所述垫板位于预留槽口底面封闭缝隙，且垫板设置在弹塑体下，弹塑体位于预留槽口内形成弹塑体伸缩缝，在混凝土铺装层和弹塑体伸缩缝上贯通铺筑浙青混凝土层。所述浙青混凝土层包括浙青混凝土下层和浙青混凝土下层上的浙青混凝土上层。所述垫板焊接有两个或四个限位件，为两个时限位件位于垫板下表面横向中线上，为四个时限位件位于垫板的四个角处。所述限位件为钢筋,且直径为8—12mm,长度为4一6cm。所述限位件为螺栓,且长度3—5cm、直径5—10mm。所述垫板为钢板，且厚度I一1.6cm,宽度为45—55cm,长度25—35cm。所述弹塑体伸缩缝宽度为45— 55cm ;厚度为8 — 12cm。所述浙青混凝土下层的厚度为5 — 7cm，浙青混凝土上层的厚度为3— 5 cm。一种道路工程无缝桥面伸缩缝结构的施工工艺，其特征在于将弹塑体伸缩缝结构布置在浙青混凝土以下，浙青混凝土贯通铺筑形成无缝桥面。所述伸缩缝施工、浙青混凝土铺装时，日平均温度在8 — 12°C时施工，施工当日最高温度不超过20°C，日平均温度不超过15°C，且浙青混凝土铺装温度不低于0°C。所述弹塑体混合料为粘接料与骨料的混合物，每延米弹塑体混合料中粘结料的用量为 30— 50Kg。所述粘结料的软化点在110°C以上，25°C温度下的弹性恢复为85%以上，5°C温度下的延度为IOcm以上，(TC温度下的延伸率为40%以上。所述骨料为玄武岩，径范围为10 20mm。采用本发明的优点在于
一、本发明还包括弹塑体和垫板，所述垫板位于预留槽口底面封闭缝隙，且垫板设置在弹塑体下，弹塑体位于预留槽口内形成弹塑体伸缩缝，在混凝土铺装层和弹塑体伸缩缝上贯通铺筑浙青混凝土层，此结构形成了真正的无缝桥面，结构安全性较高，且造价适当，便于更换。二、本发明中，所述浙青混凝土层包括浙青混凝土下层和浙青混凝土下层上的浙青混凝土上层，容易满足浙青混凝土施工的厚度要求，且提高行车舒适性。。 三、本发明中，所述垫板焊接有两个或四个限位件，为两个时限位件位于垫板下表面横向中线上，为四个时限位件位于垫板的四个角处并预留一定的保护间距，对垫板起限位作用，保证垫板不发生位移脱落，保障伸缩缝具有承受纵向荷载的能力。四、本发明中，所述限位件为钢筋，且直径为8 12mm，长度为4一6cm，或者所述连接件为螺栓，且长度3 — 5cm、直径5 — 10mm，限位件直径或长度大于最大尺寸时会过多占用梁体间有限的空间，直径或长度小与最小尺寸时不能达到限制垫板位移的作用。五、本发明中，所述垫板为钢板，且厚度I—I. 6cm,宽度为45—55cm,长度25—35cm，厚度I一I. 6cm保证具有足够的竖向承载力且不占用伸缩缝过多的空间，宽度为45—55cm保证垫板能在横桥向适当适应接触面不平整的状况,长度25—35cm保证垫板不因发生位移而脱落。六、本发明中，所述弹塑体伸缩缝宽度为45—55cm ;厚度为8一12cm,宽度45—55cm时既能保证满足伸缩量的要求也不会因尺寸过大而造成建设成本过高，厚度为8—12cm则保证弹塑体伸缩缝与混凝土粘结，且根据预留槽口尺寸进行厚度调整。七、本发明中，所述浙青混凝土下层的厚度为5 — 7cm，浙青混凝土上层的厚度为3-5 cm，满足浙青混凝土施工的最大厚度要求，且最大限度的保留浙青混凝土面层的行车舒适性。八、本发明施工工艺中，将弹塑体伸缩缝结构布置在浙青混凝土以下，浙青混凝土贯通铺筑形成无缝桥面，实现了真正的无缝桥面，施工工艺简单。九、本发明施工工艺中，所述伸缩缝施工、上层浙青混凝土铺装时，日平均温度在 8 — 12°C时施工，施工当日最高温度不超过20°C，日平均温度不超过15°C，且浙青混凝土铺装温度不低于0°C，保证这些工艺条件可以保证弹塑体伸缩缝及上层浙青混凝土不会因伸缩量过大而发生破坏，且可以提高弹塑体伸缩缝和浙青混凝土的耐久性。十、本发明中，所述弹塑体混合料为粘接料与骨料的混合物，每延米弹塑体混合料中粘结料的用量为30—50Kg，保证混合料具有良好吸收伸缩位移的性能且具有良好竖向刚度。i^一、本发明中，所述粘结料的软化点在110°C以上，25°C温度下的弹性恢复为85%以上，5°C温度下的延度为IOcm以上，(TC温度下的延伸率为40%以上，保证弹塑体伸缩缝施工在完成后具有良好的弹性恢复性能，满足桥梁结构伸缩量的要求。十二、本发明中，所述骨料为玄武岩，径范围为10 — 20mm，保证弹塑体伸缩缝具有一定的竖向刚度，能够传递车辆行驶时的竖向荷载。
图I为本发明结构示意图
图中标记为1、梁体，2、混凝土铺装层，3、缝隙，4、弹塑体，5、垫板，6、浙青混凝土下层，7、浙青混凝土上层，8、限位件。
具体实施例方式实施例I
一种道路工程无缝桥面伸缩缝结构，包括梁体I和伸缩缝，所述梁体I上设置有混凝土铺装层2，相邻两混凝土铺装层之间形成预留槽口，相邻两梁体或梁体与桥台之间有缝隙3，还包括弹塑体4和垫板5，所述垫板5位于预留槽口底面可封闭缝隙3，且垫板5设置在弹塑体4下，弹塑体4位于预留槽口内形成弹塑体伸缩缝，在混凝土铺装层2和弹塑体伸缩缝上贯通铺筑浙青混凝土层。本发明的优选实施方式为，所述浙青混凝土层包括浙青混凝土下层6和浙青混凝土下层上的浙青混凝土上层7，此为优选实施方式，并不局限于此实施方式。本发明的又一优选实施方式为，所述垫板5焊接有两个或四个限位件8，为两个时，限位件8位于垫板5下表面横向中线上,为四个时，限位件8位于垫板5的四个角处。本发明中，所述限位件8为钢筋，且直径为8mm，长度为4cm。所述垫板5为钢板，且厚度1cm，宽度为45cm，长度25cm。所述弹塑体伸缩缝宽度为45cm ;厚度为8cm。所述浙青混凝土下层6的厚度为5cm，浙青混凝土上层7的厚度为3 cm。
一种道路工程无缝桥面伸缩缝结构的施工工艺，将弹塑体伸缩缝结构布置在浙青混凝土以下，浙青混凝土贯通铺筑形成无缝桥面。本发明的优选实施方式为，所述伸缩缝施工、浙青混凝土铺装时，日平均温度在8°C时施工，施工当日最高温度不超过20°C，日平均温度不超过15°C，且浙青混凝土铺装温度不低于0°C。本发明的又一优选实施方式为，所述弹塑体混合料为粘接料与骨料的混合物，每延米弹塑体混合料中粘结料的用量为30Kg。本发明的又一优选实施方式为，所述粘结料的软化点在110°C以上，25°C温度下的弹性恢复为85%以上，5°C温度下的延度为IOcm以上，(TC温度下的延伸率为40%以上。本发明的又一优选实施方式为，所述骨料为玄武岩，径范围为10_。实施例2
本实施例与上述实施例基本相同，其区别在于所述限位件8为钢筋，且直径为12mm，长度为6cm。所述垫板5为钢板,且厚度I. 6cm,宽度为55cm,长度cm。所述弹塑体伸缩缝宽度为55cm ;厚度为12cm。所述浙青混凝土下层6的厚度为7cm,浙青混凝土上层7的厚度为5 cm。施工工艺中，所述伸缩缝施工、上层浙青混凝土铺装时，日平均温度在12°C时施工，施工当日最高温度不超过20°C，日平均温度不超过15°C，且浙青混凝土铺装温度不低于(TC。所述弹塑体混合料为粘接料与骨料的混合物，每延米弹塑体混合料中粘结料的用量为50Kg。所述骨料为玄武岩,径范围为20mm。实施例3
本实施例与上述实施例基本相同，其区别在于所述限位件8为钢筋，且直径为10mm，长度为5cm。所述垫板5为钢板,且厚度I. 4cm,宽度为50cm,长度30cm。所述弹塑体伸缩缝宽度为50cm ;厚度为10cm。所述浙青混凝土下层6的厚度为6cm,浙青混凝土上层7的厚度为4 cm。施工工艺中，所述伸缩缝施工、上层浙青混凝土铺装时，日平均温度在10°C时施工，施工当日最高温度不超过20°C，日平均温度不超过15°C，且浙青混凝土铺装温度不低于(TC。所述弹塑体混合料为粘接料与骨料的混合物，每延米弹塑体混合料中粘结料的用量为40Kg。所述骨料为玄武岩,径范围为15mm。实施例4
本实施例与上述实施例基本相同，其区别在于所述限位件8为螺栓，且长度3 — 5cm，例如可选择3、4或5cm,直径5—IOmm,例如可选择5、7或10mm。实施例5
以下对本发明作进一步说明
本发明将伸缩缝结构布置在浙青混凝土以下，浙青混凝土贯通铺筑形成无缝桥面。具体施工过程可以为在伸缩缝处预埋垫板封闭相邻两梁体之间或边跨梁体与桥台之间形成的缝隙，并在槽口内铺装弹塑体混合料封闭槽口 ；在混凝土铺装层和弹塑体上依次贯通铺筑浙青混凝土下层和浙青混凝土上层。施工工艺中，骨料与粘结料拌合形成弹塑体混合料，混合料下方预埋钢板，钢板上焊接钢筋或螺栓，在弹塑体混合料上方贯通铺筑浙青混凝土层。优选地，该类型伸缩缝技术应用跨度不大于50m的中小跨径桥梁。优选地，弹塑体伸缩缝施工、上层浙青混凝土铺装均应选择日平均温度在10°C左右时施工，施工当日最高温度不超过20°C，日平均温度不超过15°C，且浙青混凝土铺装温度不得低于0°C。优选地，高性能弹塑体粘结料的软化点(环球法)在110°c以上，弹性恢复(250C ) 85%以上，延度(5°C ) IOcm以上，延伸率(0°C ) 40%以上。 优选地，高性能弹塑体粘接料可以选用满足上述要求的改性浙青中任一种或两种(耐高温型和普通型、耐低温型和普通型)，选用两种改性浙青进行混合时应根据使用条件选择合理的配比，当在耐高温地区使用时选择耐高温型耐高温型与普通型按1:1的质量比例进行混合，当在耐低温地区使用时选择耐低温型耐低温型与普通型按1:1的比例进行混合。优选地，混合料采用玄武岩为骨料，玄武岩粒径范围为10 20mm，如分两层摊铺时，下层粒径范围为10 20mm,上层粒径范围为5 15mm。优选地，每延米混合料中粘结料的使用量最小不得小于30Kg，且最大不得大于50Kg，保证混合料有良好吸收伸缩位移的性能且具有良好竖向刚度。弹塑体伸缩缝混合料下方铺垫钢板采用普碳钢沸腾钢板，钢板厚度I. 6cm(不小于lcm)，钢板宽度(横桥向长度)50cm(可根据槽口平整度进行调整)，钢板长度(顺桥向长度)30cm,最小不得小于25cm,最长不得超过35cm。焊接在钢板底部的钢筋采用直径8 12的HRB335级钢筋，钢筋长度5cm(这部分焊接钢筋可用普通螺栓代替，螺栓长度不小于3cm、直径不小于5_级)，焊接位置位于钢板下表面横向中线上，且尽量靠近钢板边缘，每块钢板焊接2根钢筋(螺栓)。优选地,伸缩缝尺寸为宽度50cm，最小不得小于45cm、最大不得大于55cm ;厚度IOcm,最小不得小于8cm、最大不得大于12cm。弹塑体伸缩缝预留槽口需有良好的平整度，相邻跨梁体间高差不得大于O. 3cm，槽口表面(横向)不允许有大于O. 3cm突变的状况。弹塑体表面与混凝土铺装层表面齐平。优选地，伸缩缝预留槽口应清除废料，对槽底突起物要清理平整，对两边严重不平的桥缝，用用环氧砂浆处理槽底，以避免下垫钢板产生变形。优选地，应对槽口与伸缩缝粘结的交界面涂刷粘结剂，以保证良好的截面粘结性。显然，本领域的普通技术人员根据所掌握的技术知识和惯用手段，根据以上所述内容，还可以作出不脱离本发明基本技术思想的多种形式，这些形式上的变换均在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种道路工程无缝桥面伸缩缝结构，包括梁体(I)和伸缩缝，所述梁体(I)上设置有混凝土铺装层(2)，相邻两混凝土铺装层之间形成预留槽口，相邻两梁体或梁体与桥台之间有缝隙(3)，其特征在于还包括弹塑体(4)和垫板(5)，所述垫板(5)位于预留槽口底面封闭缝隙(3)，且垫板(5)设置在弹塑体(4)下，弹塑体(4)位于预留槽口内形成弹塑体伸缩缝，在混凝土铺装层(2 )和弹塑体伸缩缝上贯通铺筑浙青混凝土层。
2.根据权利要求I所述的道路工程无缝桥面伸缩缝结构，其特征在于所述浙青混凝土层包括浙青混凝土下层(6)和浙青混凝土下层(6)上的浙青混凝土上层(7)。
3.根据权利要求I所述的道路工程无缝桥面伸缩缝结构，其特征在于所述垫板(5)焊接有两个或四个限位件(8)，为两个时限位件(8)位于垫板(5)下表面横向中线上，为四个时限位件(8)位于垫板(5)的四个角处。
4.根据权利要求1、2或3所述的道路工程无缝桥面伸缩缝结构，其特征在于所述垫板(5)为钢板,且厚度I一I. 6cm,宽度为45—55cm,长度25—35cm。
5.根据权利要求4所述的道路工程无缝桥面伸缩缝结构，其特征在于所述弹塑体伸缩缝宽度为45— 55cm ;厚度为8 — 12cm。
6.根据权利要求2所述的道路工程无缝桥面伸缩缝结构，其特征在于所述浙青混凝土下层(6)的厚度为5—7cm,浙青混凝土上层(7)的厚度为3—5 cm。
7.—种道路工程无缝桥面伸缩缝结构的施工工艺，其特征在于将弹塑体伸缩缝结构布置在浙青混凝土以下，浙青混凝土贯通铺筑形成无缝桥面。
8.根据权利要求7所述的道路工程无缝桥面伸缩缝结构的施工工艺，其特征在于所述伸缩缝施工、浙青混凝土铺装时，日平均温度在8 — 12°C时施工，施工当日最高温度不超过20°C，日平均温度不超过15°C，且浙青混凝土铺装温度不低于0°C。
9.根据权利要求7或8所述的道路工程无缝桥面伸缩缝结构的施工工艺，其特征在于所述弹塑体为粘接料与骨料的混合物，每延米弹塑体混合料中粘结料的用量为30— 50Kg。
10.根据权利要求9所述的道路工程无缝桥面伸缩缝结构的施工工艺，其特征在于所述粘结料的软化点在110°C以上，25°C温度下的弹性恢复为85%以上，5°C温度下的延度为IOcm以上，(TC温度下的延伸率为40%以上。
全文摘要
本发明公开了一种道路工程无缝桥面伸缩缝结构及其施工工艺，道路工程无缝桥面伸缩缝结构包括梁体和伸缩缝，所述梁体上设置有混凝土铺装层，相邻两混凝土铺装层之间形成预留槽口，相邻两梁体或梁体与桥台之间有缝隙，且还包括弹塑体和垫板，所述垫板位于预留槽口底面封闭缝隙，且垫板设置在弹塑体下，弹塑体位于预留槽口内形成弹塑体伸缩缝，在混凝土铺装层和弹塑体伸缩缝上贯通铺筑沥青混凝土层。本发明可形成真正的无缝桥面，结构安全性较高，且施工更方便，便于更换。
文档编号E01D21/00GK102660922SQ20121015357
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月17日 优先权日2012年5月17日
发明者万波, 严猛, 伍星, 刘 东, 吴昱翰, 夏招广, 张涛, 朱洪林, 甘勇义, 翟娜, 蒲黔辉, 郑显锐, 陈刚, 高玉峰, 黄检 申请人:四川成渝高速公路股份有限公司成仁分公司