[发明专利]一种新旧桥梁纵向拼缝半刚性连接结构及连接方法

说明书

本发明公开了一种新旧桥梁纵向拼缝半刚性连接结构及连接方法，包括：弹性伸缩结构、型钢支承组件和钢筋锚固组件；所述型钢支承组件为两道型钢；所述弹性伸缩结构的两侧与型钢固定，所述钢筋锚固组件与型钢固定。本发明以实现弹性材料适应新旧桥梁竖向变形并形成连续过渡段，能有效避免传统伸缩缝由于新旧桥梁不均匀沉降导致的脱空、跳齿、损坏等问题。

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域。更具体地说，本发明涉及一种新旧桥梁纵向拼缝半刚性连接结构及连接方法。

背景技术

随着国民经济的高速发展和交通量的激增，许多既有桥梁需进行扩建拼宽以满足交通需求。考虑到新旧桥的不均匀沉降差、收缩徐变差、预应力反拱等影响，桥梁扩建新旧桥连接会采取分离处理。常见新旧桥梁拼宽连接处理主要有直接预留纵向缝、增加纵向伸缩缝装置连接等方式。

拼宽桥间直接预留纵向缝，通常采用沥青和木板条填充，因新旧桥拼宽桥不均匀沉降问题难以避免，在往复车轮荷载长期碾压下，新拓宽桥与旧桥翼缘位置很容易出现啃边情况，影响结构耐久性。

拼宽桥间纵向伸缩装置通常采用梳齿板伸缩缝或模数式型钢伸缩缝，梳齿板式伸缩缝能连续过渡，行车舒适度高，但竖向变形能力有限，结构发生较大竖向变形后，装置转动机构、锚固系统、梳齿板会承受很大的应力，影响装置使用寿命，运营期存在安全隐患；模数式伸缩缝具有噪音小、重量轻、造价低、安装方便等多方面的优点，但其耐久性差，在往复车轮荷载长期作用下容易产生基础破碎、型钢起翘等问题，并且维修更换困难，同时，新桥出现不均匀沉降后纵缝位置易形成错台，影响行车舒适度，甚至酿成交通事故。

针对新旧桥连接纵缝增加伸缩装置，有研究人员提出了无缝弹性伸缩缝的理念，在拼缝处安放加肋镀锌钢板，加强拼缝处承载能力；利用镀锌钢板作为底模在伸缩缝位置施做GD弹性混凝土或TST弹性材料拼接缝，使新旧桥拼缝位置无缝连接，通过加入碎石碾压，增加表面粗糙度，保证行车安全；GD弹性混凝土或TST弹性材料利用其自身的柔变性能，能有效抵抗行车荷载作用下的剪切破坏，提高拼接缝的耐久性。

以上创新工艺在混凝土新旧桥梁拼宽纵缝处理中得到了成功应用，但仍未解决新旧桥间因不均匀沉降导致的行车不顺畅的难题，特别针对钢桥与混凝土桥的拼宽，由于钢结构与混凝土结构抗疲劳能力不一致，结构变形不匹配，在纵缝位置填充弹性混凝土或其它弹性材料形成无缝伸缩缝，容易造成破坏或脱空，不能发挥弹性材料伸缩的可研性，且弹塑体伸缩缝伸缩有限，很难满足所有类型桥梁拼宽纵缝处理要求。

发明内容

本发明的目的在于提出新的新旧桥连接解决方案，将弹性材料作为伸缩体引入到拼宽桥梁伸缩装置中，使传统型钢伸缩缝与高强度弹性材料形成有机结合，以实现弹性材料适应新旧桥梁竖向变形并形成连续过渡段，能有效避免传统伸缩缝由于新旧桥梁不均匀沉降导致的脱空、跳齿、损坏等问题，也能有效补足弹性体无缝伸缩缝适应性和耐久性不强的劣势，进一步提升新旧桥梁纵向伸缩缝的耐久性、安全性和舒适性。

本发明解决此技术问题所采用的技术方案是：一种新旧桥梁纵向拼缝半刚性连接结构，包括：弹性伸缩结构、型钢支承组件和钢筋锚固组件；所述型钢支承组件为两道型钢；

所述弹性伸缩结构的两侧与型钢固定，所述钢筋锚固组件与型钢固定。

优选的是，所述弹性伸缩结构由高性能热塑弹性体材料制成，可以是聚氨酯、橡胶类材料，要求具备耐油、耐磨、耐老化、硬度高、延展性好等特点。

优选的是，所述型钢与弹性伸缩结构连接的一侧为卯榫结构，型钢表面进行了喷砂处理后，在两道型钢之间浇筑热塑弹性体材料形成弹性伸缩结构，使弹性伸缩结构与型钢卯榫连接。型钢设计为卯榫结构，能有效增强握裹力，确保伸缩装置整体性，避免弹性伸缩体脱落等问题。

优选的是，弹性伸缩结构底部暴露在外的宽度为新旧桥梁纵向拼缝宽度。