專利名稱：公路橋防水、防塵、防震伸縮裝置及施工方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種用于各種公路橋梁伸縮接縫處的防水、防塵、防震伸縮裝置。
解決公路橋面伸縮縫問題是國內(nèi)外橋梁工作者面臨的難于解決好的問題。以往對短跨度公路橋面多采用對接式伸縮裝置，對較長跨度公路橋多采用鑄鋼梳形板式裝置。但不管是哪種伸縮裝置都不同程度地存在漏水、漏灰渣，不防震等問題。伸縮裝置漏水，使得伸縮縫附近的鋼梁銹蝕，支座、墩臺嚴重積水，嚴重影響行車安全和橋梁的使用壽命。伸縮裝置漏灰渣，灰渣進入裝置下部盛裝灰渣的槽道。這樣，過一段時間就得對槽道進行清洗。如槽內(nèi)有積水，則形成泥漿，也將使伸縮裝置和橋梁部件銹蝕。由于伸縮裝置與橋面不平齊，使過往汽車產(chǎn)生大的沖擊振動，此沖擊力則可剪斷固定伸縮裝置和其上的防塵蓋板的錨固螺栓，使防塵蓋板脫落;重則使梳形裝置震塌，并壓塌裝置下面的排水槽。70年代中期以來多采用空心橡膠結(jié)構(gòu)伸縮縫，但防水，防塵，防震不同程度地存在這樣或那樣的問題，迄今還未能有效地解決。
本發(fā)明的目的是為了克服以往的伸縮裝置不能防水，防塵，防震的缺陷，設計一種能適用于各種橋梁的防水、防塵、防震伸縮裝置，該裝置輕巧，結(jié)構(gòu)簡單，易于施工，且與橋面平齊。
本發(fā)明的目的是以下述方式實現(xiàn)的。防水、防塵、防震伸縮裝置由梳形伸縮鋼板4、10，不銹鋼防磨墊板8和防水層9三層式結(jié)構(gòu)組成(見

圖1)。
梳形伸縮鋼板4、10宜選用橋梁鋼16q，耐候鋼NH35q或A3鋼板材料。梳形伸縮鋼板的伸縮縫3根部設有排渣斜槽5，斜槽坡度i＝1∶1-2。梳形鋼板4、10的梳齒伸縮部分設在橋梁無伸縮縫13的橋面上，在防水密閉需要距離以外安設。
梳形伸縮鋼板4、10的厚度視橋梁的跨度不同而不同，橋梁跨度大的采用厚鋼板，跨度小的采用薄鋼板。厚度t可用下列公式計算
式中P-最大汽車輪重(kg)l-公路橋面伸縮縫寬度(cm)b-鋼板承載計算寬度(cm)
-鋼材的容許彎壓力(kg/cm2)μ-汽車沖擊力系數(shù)(本發(fā)明采用u＝0.3)。
梳形伸縮鋼板4、10的厚度B＝安裝錨螺栓需要寬度+跨越接縫需要寬度+伸縮齒長需要寬度。
梳形伸縮鋼板4、10的齒長1＝橋梁氣溫跨度最大伸縮量+橋梁活載的最大伸縮量+30-40mm(活動和固定鋼板梳齒的固定搭接長度)。
不銹鋼防磨墊板8采用厚1-2mm的不銹鋼板材料。防磨墊板的寬度以墊板前端能伸到橋梁伸縮縫13的邊緣為準(見圖1)。防磨墊板前端的上、下方棱角必須磨成園弧形，以防止上棱角磨損梳形鋼板底部油漆，使活動梳形鋼板10底部生銹;下棱角磨損防水層9，引起防水層漏水。
防水層9采用耐候，耐蝕非金屬彈性材料，如三元乙丙橡膠材料。三元乙丙橡膠是當前比較優(yōu)良的防水材料，其容許伸縮率為300%，預計使用壽命為50年。防水層9的厚度為1-2毫米，其寬度與梳形伸縮鋼板4、10的寬度相同，長度為梳形鋼板的長度+鋪入人行道緣石下所需的長度。
本發(fā)明的施工方法如下如是新建橋梁則先在橋梁伸縮縫13兩邊混凝土內(nèi)按安裝要求的位置預埋好安裝伸縮裝置的錨固螺栓11。并在伸縮縫兩邊橋面上留下安裝本裝置所需要的寬度，即伸縮裝置的寬度+1000-2000毫米。伸縮縫13兩邊的混凝土墊層高度不一樣(見圖1)，安裝活動梳形鋼板10的一邊應比另一邊高1-2毫米(即防磨墊板的厚度)，將混凝土墊層抹平。對改建橋梁，則先拆除原伸縮裝置，再在混凝土墊層上按螺栓布置間距鉆孔，孔徑比螺栓直徑大15-18毫米。埋設錨固螺栓11，并采用高標號水泥砂漿或環(huán)氧樹酯砂漿固定。對原混凝土墊層鑿毛，后錨固一層聯(lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)，再灌筑新混凝土墊層，聯(lián)結(jié)鋼筋加強了新老混凝土墊層的結(jié)合。新混凝土墊層的高度還是安裝活動梳形鋼板10的一邊比另一邊高1-2毫米。
在混凝土墊層上鋪設防水層9。先在防水層9上按螺栓布置間距鉆孔，孔的直徑比螺栓直徑大2-3毫米。在混凝土墊層上涂基底粘結(jié)劑兩遍，在防水層9底部涂基底粘結(jié)劑一遍，待粘結(jié)劑干濕適宜(不粘手)時將防水層9粘貼上。防水層鋪設應延伸到橋梁人行道緣石下(如圖3)，并在伸縮縫13中間留有一定余量，即在跨越伸縮縫時不要拉直，以供橋梁溫度和活載增加到最大時備用。將螺孔與螺栓間的空隙部分用粘結(jié)劑封死。
鋪設不銹鋼防磨墊板。在防磨墊板8上按安裝螺桿的位置鉆螺孔，孔徑比螺栓11的直徑大1.5毫米。將防磨墊板8安裝在防水層9上。安裝防磨墊板的目的是防止活動梳形鋼板10在防水層9上滑動時磨損防水層而引起裝置漏水。防磨墊板間的拼接縫和墊板上的螺栓孔空隙均用二硫化鉬膩平封閉，再在不銹鋼防磨墊板9上涂抹一層厚0.5毫米的二硫化鉬。涂抹二硫化鉬的作用一是使活動梳形鋼板10的底面潤滑，減少其與防磨墊板8間的磨擦，二是封閉梳形鋼板與防磨墊板之間的空隙、防止進水進灰砂。
安裝梳形伸縮鋼板4、10。在梳形鋼板上按安裝螺栓的位置鉆螺孔，螺孔直徑比螺栓直徑大1.5毫米。梳形伸縮鋼板4，10表面采用噴砂處理和重防護涂裝涂層，底面涂聚氨基甲酸酯耐磨底漆二遍，涂聚氨基甲酸酯耐磨面漆5遍，7遍油漆干膜總厚度不小于300微米。將梳形鋼板4、10安裝在防磨墊板8上，梳形鋼板4、10與防磨墊板8，防水層9之間必須嚴密接觸。擰緊螺母，其上表面與梳形鋼板面處一平面(見圖1、圖2)。梳形鋼板間的拼接縫和螺孔空隙全部用環(huán)氧砂漿封閉膩平，以防水防塵或防震。各梳齒間的伸縮空隙全部用熱塑料油膏或聚氯乙烯膠泥6封閉膩平。塑料油膏或聚氯乙烯膠泥借來往車輛的碾壓，不斷地重新分布和自動封閉伸縮縫隙，防止水，灰砂從縫內(nèi)進入裝置內(nèi)部。而后在伸縮裝置兩邊灌筑寬500－1000毫米的混凝土2。澆筑面2與原橋面1，梳形鋼板4處于同一平面，澆筑的新混凝土2從兩側(cè)保護了伸縮裝置，同時消除了來自裝置兩則由于路面不平所引起的橋梁沖擊震動。再加上乙丙橡膠具有優(yōu)良的延伸性，能起一定的減震作用。
圖1，伸縮裝置J－I部面2，伸縮裝置平面3，伸縮裝置Ⅱ－Ⅱ部面圖參照圖1，其中12、14－－鋼筋混凝土梁。梳形伸縮鋼板4、10的梳齒伸縮部分設在橋梁無伸縮縫13的橋面上。這樣使伸縮裝置的伸縮部分的承載性能接近于無接縫處的橋面承載性能，同時把橋梁伸縮縫路面變成了無縫路面，從而使伸縮裝置的底基牢靠，這是本裝置具有防水，防塵，防震性能的重量原因。
參照圖1，圖2，梳形伸縮鋼板4、10的伸縮縫3根部設有排渣斜槽5，梳齒間的伸縮縫3的空隙處全部用熱塑料油膏或聚氯乙烯膠泥封閉膩平。一般情況下，水、灰塵不能從梳齒伸縮縫3進入伸縮裝置。如萬一有灰砂，硬石等掉入伸縮縫內(nèi)，則梳形伸縮鋼板將借橋梁的伸縮變形將進入的雜物沿排渣斜槽5推出至伸縮縫外。
本發(fā)明的梳形伸縮鋼板4、10采用軋制鋼板制造，打破了梳形裝置采用鑄鋼鋼板制造的傳統(tǒng)方法，從而克服了鑄鋼梳形裝置漏水進灰塵的缺點，也克服了鋼滑板伸縮裝置使路面在伸縮縫兩邊不平整，引起行車顛簸的缺點。
采用本發(fā)明的伸縮裝置，可將橋梁的伸縮縫寬度縮小到使用寬度(即橋梁活載和溫度伸縮所需要的最大寬度)。
本發(fā)明的伸縮裝置采用三道防線，即梳形伸縮鋼板，防磨墊板和防水層三道防線，防水、防塵、防震效果明顯。本裝置基底緊固，故不易損壞，兩側(cè)還設有高標號混凝土保護伸縮裝置，使得裝置耐久，初步預計使用壽命可達30-50年。本裝置構(gòu)造簡單，施工方便，厚度小，可適用于各種厚度不同的橋梁使用，也適用于各種不同跨度的橋梁或使用不同材料建造的橋梁使用。
權(quán)利要求
1.一種公路橋梁防水、防塵、防震伸縮裝置，其特征在于它由梳形伸縮鋼板4、10，不銹鋼防磨墊板8和防水層9三層式結(jié)構(gòu)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伸縮裝置，其特征在于梳形伸縮鋼板4、10的伸縮縫3根部設有排渣斜槽5，斜槽坡度i＝1∶1-2，梳形鋼板4、10的梳齒伸縮部分設在橋梁無伸縮縫13的橋面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的伸縮裝置，其特征在于梳形伸縮鋼板4、10采用橋梁鋼16q，耐候鋼NH35q或A3鋼板材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伸縮裝置，其特征在于不銹鋼防磨墊板8的厚度為1-2毫米，其前端的上、下方菱角為園弧形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伸縮裝置，其特征在于防水層9采用耐候、耐蝕非金屬彈形材料，如三元乙丙橡膠材料，防水層9的厚度為1-2毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求3、4所述的伸縮裝置，其特征在于梳形伸縮鋼板4和防磨墊板8之間涂抹一層厚0.5-1毫米的二硫化鉬。
7.根據(jù)權(quán)利要求2、3所述的伸縮裝置，其特征在于梳形鋼板4、10梳齒的伸縮縫3的空隙處全部用熱塑料油膏或聚氯乙烯膠泥封閉膩平。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、3、4或5所述的伸縮裝置，其特征在于伸縮裝置兩邊澆筑有寬500-1000毫米的混凝土2，其面與原橋面1，梳形鋼板4、10處于同一水平面。
全文摘要
一種公路橋梁防水、防塵、防震伸縮裝置，它由梳形伸縮鋼板，防磨墊板和三元乙丙橡膠防水層三層組成。梳形伸縮鋼板梳齒伸縮部分安置在無伸縮縫的橋面上，梳齒伸縮縫根部具有排渣斜槽。本發(fā)明縮小傳統(tǒng)的伸縮縫寬度到使用寬度。本裝置防水、防塵、防震效果明顯，結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，耐用時間長，適于各種厚度不同，跨度不同或建筑材料不同的各種橋梁使用。
文檔編號E01D19/06GK1034773SQ8810073
公開日1989年8月16日 申請日期1988年2月6日 優(yōu)先權(quán)日1988年2月6日
發(fā)明者廖祖泉 申請人:武漢鐵路分局武漢長江大橋橋工處