對接式橋梁伸縮縫裝置

對接式橋梁伸縮縫裝置橋梁伸縮縫裝置，在我國公路的不同建設時期采用的種類也不同。它隨著我國公路交通事業(yè)的發(fā)展而發(fā)展。城市橋梁工程和鐵路橋梁工程采用的伸縮裝置也是如此。對接式伸縮裝置是我國橋梁工程最早使用的構造簡單的伸縮裝置形式，目前在橋梁工程中基本上已不再使用。對接式伸縮縫裝置，根據(jù)其構造形式和受力特點的不同，大致可分為填塞對接型、嵌固對接型和波形3種。填塞對接型伸縮裝置是以瀝青、木板、麻絮、橡膠等材料填塞縫隙，伸縮體在任何情況下都處于受壓狀態(tài)。該類伸縮裝置一般用于伸縮量在40mm以下的常規(guī)橋梁工程，但目前已不多見。嵌固對接型伸縮裝置利用不同形狀的鋼構件將不同形狀的橡膠條(帶)嵌牢固定，并以橡膠條（卷）拉壓變形來吸收梁體的變形，其伸縮體可以處于受壓狀態(tài)，也可以處于受拉狀態(tài)。該類伸縮縫裝置被廣泛應用于伸縮量在80mm及其以下的橋梁工程。、而波形橋梁伸縮裝置是由鋼板彎制成的波形板、專用密封膠、u形底槽、錨固鋼筋和泡沫棒等組件構成的一種結構形式。這種結構形式主要體現(xiàn)在其使用的專用密封膠的技術上。下面就其概況分別作簡要介紹。第一節(jié)填塞對接型伸縮裝置一、木板填塞型伸縮裝置此類伸縮裝置是用一般松木板經浸粘瀝青后進行填塞，并以瀝青混凝土將頂面封嚴（圖2-1），多用于中小跨徑橋梁。此類裝置缺點是容易引起鋪裝層開裂。圖2-1木板填塞型構造示意圖二、“U”形鍍鋅鐵皮伸縮裝置這類伸縮裝置是以單層或雙層鋅、鋁或鍍鋅鐵皮等金屬薄板制成“U”形作為跨縫材料，然后在其上放置石棉纖維過濾器和瀝青膠等填充而成（圖2-2），一般多用于中等跨徑橋梁工程。圖2-2“U”形鍍鋅鐵皮伸縮裝置構造示意圖（尺寸單位：mm）1-上層新鐵皮（120mm*1mm）；2-下層鋅鐵皮（330mm*1mm）；3-石棉纖維過濾管；4-小木塊（20mm*20mm）5-鋼釘；6-三角墊層；7-瀝青膏；8-砂子；9-行車道塊件；10-行車道鋪裝層三、矩形橡膠條型伸縮縫裝置這類產品目前國內各廠家使用的代號各異，但結構原理和施工方法基本上是相同的，其構造如圖2-3所示。其代號為“JH”的技術參數(shù)見表2-1所列。圖2-3矩形橡膠條型伸縮裝置構造示意圖（尺寸單位：mm）1-角鋼；2-鋼板；3-橡膠條；4-錨固鋼筋；5-行車道塊件；6-橋面鋪裝主要技術參數(shù)表2-1伸縮量（mm）槽口深H（mm）伸縮范圍（mm）安裝定位置A（mm）最大值，最小值20130502080-10（梁縮短量）30130503080-10（梁縮短量）401308040120-10（梁縮短量）501308050120-10（梁縮短量）四、組合式橡膠條型伸縮裝置組合式橡膠條型是用兩個或兩個以上以矩形橡膠條組合而成的，伸縮量為30~60mm，其構造如圖2-4所示。圖2-4組合式橡膠條型伸縮裝置構造示意圖五、管形橡膠條型伸縮裝置管形橡膠條型伸縮裝置，是20世紀80年代交通部公路規(guī)劃設計院設計的，其構造如圖2-5所示，主要設計參數(shù)見表2-2所列。圖2-5管形橡膠條型伸縮裝置構造示意圖（尺寸單位：mm）1-角鋼；2-錨固螺栓；3-橡膠伸縮體；4-螺母；5-墊圈；6-工地預埋鋼筋7-水平鋼筋；8-角鋼上焊接鋼筋；9-現(xiàn)澆C30混凝土；10-路面鋪裝；11-行車道塊件主要設計技術參數(shù)表2-2伸縮量（mm）槽口深H（mm）伸縮范圍（mm）安裝定位置A（mm）最大值，最小值10>803020200-10（梁縮短量）20>804020200（梁縮短量）30>805020120+10（梁縮短量）第二節(jié)嵌固對接型伸縮縫裝置一、W形橡膠伸縮裝置這種伸縮裝置是1991年上海市市政工程研究所設計的，它是由“L”形鋼（用鋼板彎制而成的——編者注）和“W”形橡膠條組合而成的構造（圖2-6）。橡膠條嵌在“J”形鋼內，安裝時根據(jù)當時溫度調整A值后焊接于錨固件上，然后澆筑槽口混凝土。該伸縮裝置的伸縮量可達30~40mm，安裝比較簡單方便。圖2-6W形伸縮裝置橫斷面示意圖（尺寸單位：mm）1-用鋼板彎制的L形鋼；2-錨固鋼筋；3-預埋鋼筋；4-水平加強鋼筋5-W形橡膠條；6-現(xiàn)澆C30混凝土；7-行車道上部構件；8-橋面鋪裝二、SW形橡膠伸縮裝置該伸縮裝置由兩片鋼板骨架及“w”形橡膠條組合而成的(圖2-7)。鋼板骨架與混凝土聯(lián)結，依靠高強螺釘將鋼板骨架和鉚釘座鉚緊，鋼板呈45°傾斜。這種聯(lián)結方式可將來自車輪的沖擊力，經橡膠條緩沖后再均勻地傳給混凝土，并使兩側混凝土得以保護。該伸縮裝置的伸縮量一般可達40mm左右。圖2-7SW形橡膠伸縮裝置構造示意圖三、M形橡膠伸縮裝置M形橡膠伸縮裝置，是20世紀80年代由交通部公路規(guī)劃設計院設計的，這種伸縮裝置是由“M”形橡膠條、定位型鋼和錨固系統(tǒng)組合而成的結構(圖2-8)。該伸縮裝置施工時，對型鋼定位、錨固精度要求稍高，一般伸縮量可做到30～40mm左右。圖2-8M形橡膠伸縮裝置構造示意圖(尺寸單位：mm)1-上角鋼；2-下角鋼；3-M型橡膠條；4-錨固鋼筋；5-預埋鋼筋；6-水平加強鋼筋；7-現(xiàn)澆C30混凝土；8-行車道上部構件；9-橋面鋪裝四、SDⅡ型橡膠伸縮裝置sDⅡ型橡膠伸縮裝置是由陜西省公路局設計的，該裝置由鋼組件及橡膠條組成。鋼組件由角鋼組焊成“F”形，橡膠條采用耐候氯丁橡膠材料加工，按折疊型密封構思設計，并通過特殊的幾何造型，采用彈性自錨連接。橡膠條上下面一般低于鋼組件上平面3～5mm，以避免行車碾壓磨損。鋼組件側面焊接錨固鋼筋，并直接錨于橋面鋪裝層混凝土內。同時，行車道、人行道、路緣石、中央分隔帶、隔離墩以及新澤西護欄，均可采用同一斷面結構，具有全縫貫通的特點。該裝置有SDⅡ-50型(單波)、sDⅡ-80型(雙波)、sDⅡ-80V型(元波)等不同類型，最大伸縮量分為50mm、80mm。其構造如圖2-9所示。圖2-9SDⅡ型橡膠伸縮裝置構造示意圖(尺寸單位：mm)l-上角鋼；2-下角鋼；3-橡膠條；4-鎖扣鋼筋；5-填充料；6-錨固鋼筋；7-預埋鋼筋(40mm*60mm)；8-c40橋面鋪裝混凝土；9-人行道鋪裝；lO一人行道板；11-主梁五、GNB型橡膠伸縮裝置GNB型橡膠伸縮裝置由鋼卡板、角鋼、橡膠封條和錨固鋼筋4部分組成(圖2-10)。V形橡膠條形狀特殊，它被鋼卡板與梁端加強角鋼緊密咬合，不易脫落，而易更換。同時，V形橡膠條為連續(xù)無接縫，防水性能較好。梁端加強角鋼有效地加強了接縫處梁端的薄弱環(huán)節(jié)，使梁端能經受起車輛荷載的反復沖擊作用。錨固系統(tǒng)由L形螺栓與梁體預埋筋及c50環(huán)氧樹脂混凝土組成，安全可靠，其規(guī)格系列見表2-3所列。圖2-10GNB型伸縮裝置構造示意圖(尺寸單位：mm)l-鋼卡板；2-梁端加強角鋼；3-L形錨固螺栓；4-橡膠封條5-錨固鋼筋；6-預埋鋼筋；7-水平加強鋼筋；8-現(xiàn)澆c50混凝土GNB型橡膠伸縮裝置規(guī)格表(單位：mm)表2-3型式伸縮范圍伸縮量minmaxGNB-30154530GNB-45156045GNB-60157560六、GQF-C型伸縮裝置GQF-c型伸縮裝置是中交公路規(guī)劃設計院于1994年開發(fā)的新產品。該裝置采用國產熱軋整體成型的“c”字鋼為主要構件，嵌固防水密封橡膠帶為伸縮體，配以錨固系統(tǒng)所組成，如圖2-ll所示。該裝置適用于伸縮量80mm以下的各種橋梁工程，其設計參數(shù)見表2-4所列。圖2-11GQF-c型伸縮裝置構造1-c型異型鋼；2-密封橡膠帶；3-錨固鋼筋；4-預埋鋼筋；5-水平加強鋼筋；6-橋面鋪裝GQF-C型伸縮裝置設計參數(shù)表(單位：mm)表2—4型號-伸縮量伸縮裝置寬度a伸縮縫間隙量c混凝土預留槽尺寸最小值最大值最小值最大值hbC-20801001434≥100≥250C-40801201454≥100≥250C-60801401474≥150≥300C-80801601494≥150≥300GQF—C型伸縮裝置具有以下特點：①GQF—c型橋梁伸縮裝置，由熱軋整體一次成形的異型鋼、密封橡膠條和錨固系統(tǒng)3個部分組成，構造簡單可靠。②鳥形密封橡膠條形狀特殊，它被異型鋼嵌固，不易脫落，而易更換。③錨固系統(tǒng)是焊接在異型鋼上的鋼筋及c50環(huán)氧樹脂混凝土組成，錨固牢固。④它比板式橡膠伸縮裝置具有較高的變形靈活性。⑤接縫端部使用軋制的異型鋼，在長期使用中，有良好的耐久性。⑥建筑高度較低，特別適合于舊橋伸縮裝置的改造。七、德國毛勒(M0nel)單縫伸縮裝置毛勒單縫式，基本是由異型鋼嵌固密封橡膠條和錨固系統(tǒng)構成。根據(jù)密封橡膠條形狀分兩種：箱形(圖2-12)，適用伸縮量為60mmi鳥形(圖2-13)，適用伸縮量為80mm。圖2-12毛勒單縫伸縮裝置箱形構造（尺寸單位：mm）圖2-13毛勒單縫伸縮裝置鳥形構造（尺寸單位：mm）八、美國沃特森(wotson)單縫伸縮裝置沃特森單縫伸縮裝置適用的伸縮量為80mm。它采用多種錨固方式的構造，如圖2-14和圖2-15所示。圖2-14沃特森單縫伸縮裝置錨固鋼筋構造（尺寸單位：mm）1-M形型鋼；2-SE-300密封條（80mm伸縮量）；3-預埋鋼筋（16，間距250mm）圖4-15沃特森單縫伸縮裝置錨釘構造（尺寸單位：mm）1-M形型鋼；2-SE-300密封條（80mm伸縮量）；3-錯列錨釘（13*152mm）；4-預埋鋼筋（16，間距150mm）九、加拿大安大略省BI型伸縮裝置加拿大安大略省在公路橋梁上使用的BI型單縫伸縮裝置，并稱為展開式接合系統(tǒng)。根據(jù)伸縮量大小和構造形式的差異，可分為BI-25、BI一35、BI一45、BI．50和BI-75共5種類型，基本構造如圖2-16~圖2-18所示。其相應的技術指標見表2-5所列。圖2-16BI-25、BI-35型伸縮裝置構造1-經防銹的鋼螺釘；2-密封橡膠帶；3-聚四氟乙烯耦合防護帶圖2-17BI-45、BI-50型伸縮裝置構造上護板；2-下護板；3-表面防銹的不銹鋼螺釘；4-密封橡膠帶：5-12mm導流洞；6-錨固鋼筋圖2-18BI-75型伸縮裝置構造1-上擋板；2-錨固鋼筋；3-表面防銹的不銹鋼螺釘；4-密封橡膠帶BI型伸縮裝置技術指標表2-5型號活動范圍J（mm）有效伸縮量（mm）BI-2535~12590BI-3535~12590BI-4535~12590BI-5035~12590BI-7535~125100十、瑞士馬格巴(．Mageba)嵌固對接型伸縮縫裝置1．Robek體系的單縫形伸縮裝置這種裝置可以說是既簡便又簡單的伸縮裝置，它是以氯丁橡膠作為密封橡膠帶的彈性材料用作防水的構造形式。該裝置所有邊梁均采用sT37-2級鋼焊接而成，連續(xù)型氯丁橡膠帶嵌入與混凝土結構澆筑在一起的邊梁內。該類裝置允許順橋向伸縮量為80ram，橫橋向的伸縮量為40ram，因而該類伸縮裝置可用于斜橋以及改變伸縮方向的場合。該類伸縮裝置有RE(Elast)、RS(針對于重交通荷載情況)、RL(針對輕交通荷載情況)和RK(小型單縫)共4大類。在單獨使用時，根據(jù)路面性質又區(qū)分為兩種，即A(適用于瀝青路面)和B(適用于水泥混凝土路面)。Robek體系伸縮裝置的基本構造如圖2-19所示。圖2-19RE型伸縮裝置（尺寸單位：mm）1-異型鋼；2-密封橡膠帶；3-錨桿；4-彈性體；5-瀝青；6-主梁2.ETIC型伸縮裝置該類裝置是由金屬件、加強拉桿和彈性密封件等部分組成。其中EJ50和EJX80型適用于伸縮量不超過80mm的結構的位移。金屬件為3m長的擠壓成形的鋁材，每側的每米有5根拉桿用于錨固，如圖2-20所示。圖2-20EJ50和EJX80型伸縮裝置構造1-金屬件；2-彈性密封件；3-錨固拉桿3.EJ50S棚EJX80S型伸縮裝置該類裝置通常安裝于瀝青鋪裝層內，特別適用于更換伸縮裝置的場合。該伸縮裝置用于重和密集交通荷載下結構位移不超過80mm的結構，其構造如圖2-21所示。圖2-21EJ5OS和EJX8OS型伸縮裝置構造1-金屬件；2-彈性密封件；3-錨固拉桿4.ETIPARK型伸縮裝置此類伸縮裝置通常適用于停車場和匝道附近，可以適應輕或重交通荷載的情況，并設有專門防水層，最適用于商業(yè)中心、機場等場所使用，其構造如圖2-22所示。圖2-22ETIPARK型伸縮裝置構造1-金屬件；2-彈性密封件；3-錨固拉桿第三節(jié)波形伸縮裝置波形橋梁伸縮裝置是由鋼板彎制成的波形板、專用密封膠、u形底槽、錨固鋼筋和泡沫棒等組件構成的一種結構形式。這種結構形式主要體現(xiàn)在其使用的專用密封膠的技術上。20世紀60年代開始在日本出現(xiàn)，1969年至1976年期間我國臺灣地區(qū)的橋梁工程上廣泛應用。到20世紀末國內也相繼研究開發(fā)于應用，并在2003年制定了《公路橋梁波形伸縮裝置》交通行業(yè)標準。這類伸縮裝置一般多用在伸縮量小于200mm的橋梁工程上，而臺灣GAI-TOP波形伸縮裝置產品最大伸縮量為150ram，日本GT波形伸縮裝置產品規(guī)定的最大容許伸縮量為175mm。一、波形伸縮裝置的基本類型與概況1.GT波形伸縮裝置GT波形伸縮裝置是日本中外道路株式會社開發(fā)的產品之一。現(xiàn)將其主要部分引入供讀者參考。1)構造GT波形伸縮裝置是主要由波形板、u形底槽、錨固鋼筋和專用密封膠等部分組成，其構造如圖2-29所示。圖2-29GT型伸縮裝置構造示意圖1-端板；2-連接件；3-密封膠；4-錨固鋼筋；5-橡膠；6-底板；7-指示板GT波形伸縮裝置安裝的標準斷面如圖2-30所示。注：括號()內的尺寸為GT-25型的數(shù)據(jù)。圖2-30GT-20型波形伸縮裝置安裝標準斷面圖(尺寸單位：mm)a)設預埋鋼筋時；b)未設預埋鋼筋時1-導向縫(G120或25-5型使用)；2-后澆錨固混凝土；3-13水平加強鋼筋；4-16×220mm鋼筋；5-樹脂類黏結劑GT-20型和GT一25型波形伸縮裝置標準產品的構造如圖2-31所示。注：括號()內的尺寸為GT-25型的數(shù)據(jù)；產品的高度根據(jù)需要可按150～100mm之間制作。圖2-31GT-20型波形伸縮裝置標準構造圖(尺寸單位：mm)a)平面圖；b)側面圖；c)橫斷面圖2)種類的劃分CT型波形伸縮裝置適用于鋼橋、預應力混凝土橋、鋼筋混凝土橋、鋼橋面板和橋臺部分的新建及改建工程。根據(jù)橋梁的結構和長度劃分的種類見表2-7所列。GT型波形伸縮裝置的分類表2-7型式容許伸縮量（mm）容許斜角（°）最大寬度（mm）GT-30-450~30（±15）102GT-50-450~50（±25）90~45142GT-80-500~80（±40）90~50197GT-100-450~100（±50）90~502373)構件材質的要求GT波形伸縮裝置構件使用的材料質量應符合以下規(guī)定：(1)鋼材。GT指型鋼板符合ss41標準；GT錨固鋼筋符合NsD41標準的規(guī)定。(2)嵌縫橡膠。cT波形伸縮裝置使用的嵌縫橡膠物理性能應符合規(guī)定。(3)GT密封墊塊。尺寸為lt×30×f=25×30×f。(4)GT背部填料為4號砂。4)沿路寬方向的設置沿路寬方向設置，一般由下列3種構件組成：(1)定長構件。其值f=1000mm。(2)連接構件(GTC型)。GT．30型，k150mm；GT-50型，f=170mm；GT-80型，f_200ram；GT．100型．f：220mm；GT．125型，f_250rnm；GT一150型，f=270mm；GT一175型，f_290mm。(3)各種端部剩余尺寸構件(GTE型)。GT波形伸縮裝置沿路寬方向安裝寬度，也即由以下原則與方法確定以上3種構件的數(shù)量和用法：①以橋面寬度中心或橋梁中心線，在有橫向坡度時則以其頂點約1／2處來劃分。例如，若橋梁寬度為7500mm時，即7500／2=3750，而分割為3750和3750。②按半橋寬分割后的各長度，以定長構件的倍數(shù)和端部剩余尺寸構件組成。③端部剩余尺寸構件(1m以內)長度。2.GAI-TOP波形伸縮裝置GAI-FOP波形伸縮裝置與日本GT波形伸縮裝置同屬一類產品。GAI-TOP波形伸縮裝置是我國臺灣連福橡膠制品股份有限公司與日本中外道路株式會社技術合作在臺灣生產的專利產品。連福橡膠制品股份有限公司成立于1962年，是制造、銷售、設計和安裝的專業(yè)生產廠家。由于GAI-TOP波形伸縮裝置有些參數(shù)也有所差異，故將其主要部分引入供讀者參考?，F(xiàn)就其GAI-TOP波形伸縮裝置的主要方面介紹如下。1)構造GAI-TOP波形伸縮裝置主要是由波形板、u形底槽、錨固鋼筋和專用密封膠等部分組成，其構造與日本的GT型相同(圖2-29)。圖2-29GT型伸縮裝置構造示意圖1-端板；2-連接件；3-密封膠；4-錨固鋼筋；5-橡膠；6-底板；7-指示板2)種類的劃分GAI-TOP波形伸縮裝置適用于鋼橋、預應力混凝土橋、鋼筋}昆凝土橋、鋼橋面板和橋臺部分的新建及改建工程。3)構件材質的要求GAI-TOP波形伸縮裝置構件使用的材料質量應符合以下規(guī)定：(1)鋼材GT指板(GTFINGERPLATE)、GT底板(GTSOLEPLATE)應符合ss一4—1標準；GT錨固鋼筋(GTANCHOR)應符合sD一2B標準的規(guī)定。(2)嵌縫橡膠(GTRUBBER)GAI—TOP波形伸縮裝置使用的嵌縫橡膠物理性能應符合表2—13的規(guī)定。(3)GT密封墊(GTSEALER)(4)GT背部（GTBACKUP）使用材料GT背部使用材料為4號砂（材料為GTSAND4號）。(5)GT專用密封膠（GTSEALS）4.KD波形伸縮裝置KD型公路橋梁波形伸縮裝置是安徽省科達技術開發(fā)有限公司依托交通部“八五”科研成果，并以專利的形式轉化為實用的產品。為進一步規(guī)范公路橋梁波形伸縮裝置產品質量和施工要求，促進產品標準化、系列化，2003年交通行業(yè)標準《公路橋梁波形伸縮裝置》作了詳細的規(guī)定。KD型伸縮裝置的結構是由波形板、專用密封膠、u形底槽、錨固鋼筋與泡沫棒等組成，外髟設計為波浪形狀。該類裝置適用于伸縮量的范圍為20～100ram，采用分段制作，每段長為lm，實際提供的產品按伸縮量的大小分為20mm、40mm、60mm、80mm、100mm共5級。1)構件材料和性能要求根據(jù)該伸縮裝置的結構特點，其主要構件為波形板、專用密封膠、u形底槽、錨固鋼筋和泡沫捧。這些構件使用的材料和性能要求在交通行業(yè)標準《公路橋梁波形伸縮裝置》中均作了明確的規(guī)定：(1)波形板波形板材料是采用機械性能不低于Q345B的不等厚異形鋼板材，并要求采用一次熱軋成影工藝形成的波形板。(2)專用密封膠使用的密封膠是一種適用于環(huán)境溫度為一50％：～+75℃的專用材料。(3)U形底槽u形底槽使用的材料為強度不低于Q235c的普通薄鋼板，并應與波形板成一整體，且應能保證伸縮裝置的剛度和均勻變形。(4)錨固鋼筋該伸縮裝置的錨固鋼筋采用螺紋鋼筋，其直徑不小于咖18，長度不小于300mm，并采用直連和彎連兩種形式，安裝時交替組合。(5)泡沫板泡沫板是采用強度適中、有一定彈性的聚乙烯材料發(fā)泡成形，并安放在u槽內。其技術性能指標見表2一19所列。泡沫板技術性能指標表2-19項目性能指標表觀密度（kg/m3）＞25撕裂強度（N/cm）＞2.523℃*72h壓縮回彈率（壓縮50%）（%）≥702)施工安裝要求(1)該類伸縮裝置一般采用反切法施工安裝，先組裝后錨固，再進行混凝土施工，各環(huán)節(jié)應嚴格施工安裝質量：(2)安裝前直按照設計圖紙核對施工完的梁、板端部及橋臺處，安裝伸縮裝置的預留槽尺寸，檢查