梳齒板式伸縮裝置在橋梁改造上的應(yīng)用有哪些
梳齒板式伸縮裝置是橋梁伸縮裝置的重要類型之一,其核心結(jié)構(gòu)由多組鋼制梳齒板相互嚙合組成,通過梳齒的相對錯(cuò)動(dòng)來適應(yīng)橋梁因溫度變化、車輛荷載、基礎(chǔ)沉降等產(chǎn)生的縱向、橫向及豎向位移。在橋梁改造工程中,梳齒板式伸縮裝置憑借承載能力強(qiáng)、行車平穩(wěn)、適應(yīng)性廣、維護(hù)便捷等特點(diǎn),應(yīng)用場景廣泛,具體如下:
梳齒板式伸縮裝置是橋梁伸縮裝置的重要類型之一,其核心結(jié)構(gòu)由多組鋼制梳齒板相互嚙合組成,通過梳齒的相對錯(cuò)動(dòng)來適應(yīng)橋梁因溫度變化、車輛荷載、基礎(chǔ)沉降等產(chǎn)生的縱向、橫向及豎向位移。在橋梁改造工程中,梳齒板式伸縮裝置憑借承載能力強(qiáng)、行車平穩(wěn)、適應(yīng)性廣、維護(hù)便捷等特點(diǎn),應(yīng)用場景廣泛,具體如下:
1. 大跨度橋梁的伸縮改造
大跨度橋梁(如斜拉橋、懸索橋、連續(xù)剛構(gòu)橋等)因跨度大、位移量大(縱向位移可達(dá) 100mm 以上),對伸縮裝置的適應(yīng)性要求較高。梳齒板式伸縮裝置通過優(yōu)化梳齒長度和嚙合深度,可有效吸收大位移量,同時(shí)其整體剛性結(jié)構(gòu)能承受重型車輛的沖擊荷載,避免傳統(tǒng)伸縮縫(如模數(shù)式)在大跨度橋梁上因位移超限導(dǎo)致的早期損壞。
典型應(yīng)用:舊橋原伸縮裝置因老化、位移不足失效時(shí),替換為梳齒板式裝置,解決因溫度應(yīng)力導(dǎo)致的梁體伸縮受阻問題。
2. 重載交通橋梁的升級改造
對于承擔(dān)重型車輛(如貨車、工程機(jī)械)的橋梁(如工業(yè)區(qū)橋梁、貨運(yùn)專線橋梁),原伸縮裝置可能因承載力不足出現(xiàn)齒板變形、錨固松動(dòng)等問題。梳齒板式伸縮裝置的鋼制梳齒板采用高強(qiáng)度鋼材(如 Q345、Q460),整體承載能力可達(dá) 200kN 以上,能有效抵抗重載沖擊,減少伸縮裝置的早期破壞。
改造重點(diǎn):通過加厚梳齒板、優(yōu)化錨固結(jié)構(gòu)(如采用植筋技術(shù)固定錨固螺栓),提升伸縮裝置與梁體的連接強(qiáng)度。
3. 橋面平整度要求高的橋梁改造
在城市主干道、高速公路橋梁等對行車舒適性要求高的場景中,原伸縮裝置可能因縫寬過大、高低差明顯導(dǎo)致車輛通行時(shí)產(chǎn)生顛簸和噪音。梳齒板式伸縮裝置的梳齒相互嚙合,橋面過渡平滑(梳齒頂面與橋面鋪裝高差可控制在 1mm 以內(nèi)),能顯著降低車輛沖擊噪音,提升行車平穩(wěn)性。
適用場景:城市景觀橋梁、臨近居民區(qū)的橋梁改造,需兼顧功能性與環(huán)保性(減少噪音污染)。
4. 中小跨度橋梁的病害修復(fù)
中小跨度橋梁(如簡支梁橋、連續(xù)梁橋)常見的伸縮裝置病害包括:橡膠條老化脫落、型鋼變形、錨固區(qū)混凝土破損等。梳齒板式伸縮裝置結(jié)構(gòu)簡單,安裝時(shí)無需復(fù)雜的預(yù)埋件,可直接通過錨固螺栓固定在梁體端部,適合對舊橋伸縮裝置進(jìn)行快速更換修復(fù)。
優(yōu)勢:施工周期短(單縫改造通常 1-2 天即可完成),對交通影響小,尤其適合交通繁忙路段的橋梁搶修。
5. 異形位移橋梁的適應(yīng)性改造
部分橋梁因結(jié)構(gòu)形式特殊(如曲線橋、斜交橋),除縱向位移外,還存在橫向位移或轉(zhuǎn)角位移。梳齒板式伸縮裝置通過設(shè)計(jì)多向變位結(jié)構(gòu)(如在梳齒板底部增設(shè)滑動(dòng)支座),可同時(shí)適應(yīng)縱向、橫向及少量豎向轉(zhuǎn)角位移,解決異形橋梁伸縮裝置 “卡滯” 問題。
案例:斜交角大于 30° 的橋梁改造中,傳統(tǒng)伸縮裝置易因橫向位移受阻導(dǎo)致?lián)p壞,替換為梳齒板式裝置后可靈活適應(yīng)多向變位。
6. 低溫或多雨地區(qū)橋梁的防凍防滑改造
在寒冷地區(qū),傳統(tǒng)伸縮裝置的縫隙易積雪結(jié)冰,導(dǎo)致車輛打滑;在多雨地區(qū),縫隙易積水并滲入梁體,引發(fā)鋼筋銹蝕。梳齒板式伸縮裝置的梳齒嚙合間隙小(通常 5-10mm),且可搭配防水橡膠條或排水槽,減少積雪積水問題;同時(shí),鋼制梳齒板表面可做防滑處理(如噴砂、刻紋),提升冬季行車安全性。
改造措施:在梳齒板下方增設(shè)保溫層或電加熱裝置(極寒地區(qū)),進(jìn)一步增強(qiáng)防凍效果。
7. 既有伸縮裝置的升級替代
當(dāng)原橋梁伸縮裝置(如填縫式、板式橡膠伸縮裝置)因設(shè)計(jì)缺陷或老化無法滿足使用需求時(shí),梳齒板式伸縮裝置是常見的升級選擇:
替代填縫式伸縮裝置:解決其易磨損、壽命短(通常 1-3 年)的問題,延長維護(hù)周期(梳齒板式壽命可達(dá) 8-15 年);
替代小型模數(shù)式伸縮裝置:在位移量適中(50-200mm)的場景中,梳齒板式安裝更簡便,成本更低,且減少模數(shù)式裝置中橡膠密封帶的更換頻率。