[发明专利]一种桥面连续缝结构及其形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高安全耐用型桥面连续缝技术，具体涉及一种桥面连续缝结构及其形成方法。

背景技术

近年来不少国家从方便施工，减少工程造价，提高行车的时效性、安全性、舒适性出发，争相发展了各种形式的简支梁桥桥面连续结构，并从不同角度，对其进行分析与改进。例如Wright,George E Ramey Angela对铺装层工作状态进行研究，提出减轻桥面连续裂缝的14种结构措施，其中主要考虑了加厚混凝土桥面的作用；日本也有学者按桥面连续吸收变形的机能，将其分为伸缩吸收型、伸缩分散型以及伸缩诱导型桥面连续结构以进行研究与设计。

我国众多学者与工程师们从理论分析出发，结合实际工程案例，不断对桥面连续构造做出探讨与改进设计。例如胡柏学等利用有限元软件ANSYS计算分析了四种类型简支梁桥桥面混凝土裂缝展开特点，并比较处用预应力筋使得桥面连续的结构的优越性；再有吴俊等结合实际工程经验提出通过采用增加现浇混凝土湿接头，采用高品质或高等级的混凝土的方法；也有西安市市政设计研究院与长安大学共同研究设计桥面部分连续新型构造，即在简支预制板梁中预埋钢筋，并在后期将其焊接为连续结构；还有在何圩立交桥工程中采用CFRP筋代替钢筋对桥面连续结构的设计；江苏地区桥梁连续缝构造较多为增加桥面连续位置处的配筋，并采用泡沫板与土工布对板间空隙进行处理。

现有技术的缺点主要有：桥面连续缝设计范围为定值，而不同跨径与梁高墩顶负弯矩区范围随着跨径梁高的变化而变化，使得结构设计不合理；连续缝所用的混凝土为普通钢筋混凝土，在受力较大且在车辆的竖向振动和预制梁板变形产生的错动的频繁作用下，当材料的抗疲劳性能达到极限时就会导致桥面破损；连续缝处采用预应力筋或简支板梁中预埋钢筋后焊接为连续结构，施工工艺复杂，对施工技术要求高。若采用CFRP筋，CFRP筋抗剪能力不足，构造中仍需使用钢筋共同受力，而且CFRP钢筋对粘结长度及混凝土保护层厚度都有较高的要求；在梁板顶端设置的土工布，在混凝土浇筑时易被振捣损坏，特别是桥面连续缝的土工布易被振裂，引起混凝土遗漏，严重的可能使间隙完全被堵塞而影响梁板应变，甚至引起梁板顶胀；连续缝加强钢筋的设置均为等长度布置，这样导致加强钢筋结束位置截面两侧的结构刚度突变，容易因应力集中而易开裂；连续缝开裂后，裂缝便扩散至沥青铺装，降低桥面外观及舒适性。沥青铺装层的损坏，加速雨水等物质的渗入，使得混凝土碳化、氯离子侵入及钢筋锈蚀，从而导致连续缝损坏更为严重。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种桥面连续缝结构及其形成方法。

为解决上述技术问题，本发明提出一种桥面连续缝结构，包括桥墩和位于桥墩顶面的两块板梁，两板梁之间形成梁端缝，其特征在于：所述梁端缝内填满缓冲块，所述板梁上端设置热沥青粘结层，所述热沥青粘结层和所述梁端缝处还设置橡胶垫层，在所述橡胶垫层上依次还设置混合混凝土层、纤维聚酯防裂层和沥青混凝土层，其中混合混凝土层内部设置有桥面铺装钢筋网和连续缝加强钢筋，其中，橡胶垫层厚度为3mm，缓冲块采用橡胶缓冲块。

优选的，所述桥面铺装钢筋网纵桥向、横桥向以及竖直向三个方向上绑扎焊接有加强钢筋，且所述加强钢筋错开分布在所述桥面铺装钢筋网内。

优选的，所述混合混凝土层包括普通混凝土铺装层和高性能混凝土铺装层，所述板梁厚度为Hm，混合混凝土层总长度为5Hm，在所述两块板梁构成的平面上方由左至右分别为Hm的普通混凝土铺装层、3Hm的高性能混凝土铺装层和Hm的普通混凝土铺装层，其中所述梁端缝处于所述3Hm的高性能混凝土铺装层中心位置。

优选的，所述3Hm高性能混凝土铺装层中心位置上表面设置一道锯缝，所述锯缝内填有沥青玛蹄脂。

优选的，所述混合混凝土层及沥青混凝土层均通过浇筑形成。

优选的，所述热沥青粘结层是通过两遍喷刷形成的。

本发明为解决上述技术问题还提出了一种形成桥面连续缝结构的方法，具体包括以下步骤：

将两板梁安装在桥墩上方，所述两板梁之间形成梁端缝，所述板梁预制时预留槽口，板梁安装就位后，修整平齐；

用缓冲块严塞所述梁端缝；

在相邻两跨的所述两板梁顶喷刷两遍热沥青并设置橡胶垫层于所述连续缝上方，密贴所述板梁顶端；

随后在所述板梁顶端铺装钢筋网，在所述钢筋网纵桥向、横桥向以及竖直向三个方向上分别设置若干根连续缝加强筋，所述连续缝加强筋与所述钢筋网绑扎焊接牢固，且若干根所述连续缝加强筋错开设置在所述钢筋网内；