一种新旧桥梁柔性连接结构及其施工方法

技术领域

本申请涉及道路桥梁施工技术的领域，尤其是涉及一种新旧桥梁柔性连接结构及其施工方法。

背景技术

近年来，随着社会的不断进步，早年设计建设的很多道路桥梁由于道路宽度较窄，车道数量较少，出现交通拥堵、运输能力不足情况，不能适应社会发展需求，部分地区已加快对既有道路桥梁的改扩建工程。

现有技术中，新旧桥连接方式一般在旧桥侧方向与新桥相接，即在新桥梁体与旧桥梁体的接缝处设纵向连接缝，通过纵向连接缝将新老桥梁相接，使新旧桥梁上部连接、下部分离，上部连接对下部分离受力不产生影响。

针对上述中的相关技术，发明人认为新旧桥梁连接采用刚性连接可以保证新旧桥高度和梁体刚度一致，但容易造成新旧桥相互伤害、连接处开裂等问题，影响行车安全。

发明内容

为了使新旧桥连接稳固可靠且连接施工简单，本申请提供一种新旧桥梁柔性连接结构及其施工方法。

本申请提供的一种新旧桥梁柔性连接结构及其施工方法采用如下的技术方案：

一种新旧桥梁柔性连接结构及其施工方法，包括设置在旧桥梁体与新桥梁体相邻两端面之间的连接缝，所述连接缝中设置有柔性连接件，所述柔性连接件的一端与旧桥梁体固定连接，所述柔性连接件的另一端与新桥梁体固定连接，所述连接缝上端面设有铺装层，所述铺装层铺设在旧桥梁体与新桥梁体的桥面上。

通过采用上述技术方案，利用连接缝中的柔性连接件将旧桥梁体与新桥梁体柔性连接，可以避免因旧桥梁体与新桥梁体刚性连接产生互相影响造成的连接处开裂问题，同时能减少连接缝连接后因梁体不均匀沉降造成的错台问题，利用铺装层把新、旧桥面连接成一体，不仅使桥面连接显得光滑、平整和美观，还提升了行车安全性、提高了旧桥通行能力、延长了桥梁的使用寿命，另外本施工仅拆除旧桥的部分连接结构和铺装面，不对旧桥梁体产生破坏，节省了大量成本投入，具有良好的社会经济效益。

可选的，所述柔性连接件包括第一连接板、连接轴和第二连接板，所述第一连接板与第二连接板通过连接轴转动连接，所述第一连接板与旧桥梁体侧端面通过连接组件固定连接，所述第二连接板与新桥梁体侧端面通过连接组件固定连接。

通过采用上述技术方案，将第一连接板与第二连接板通过连接轴转动连接，第一连接板与旧桥梁体侧端面通过连接组件固定连接，第二连接板与新桥梁体侧端面通过连接组件固定连接，可减小新旧桥结构的不均匀沉降，便于适应旧桥梁体与新桥梁体间的纵向形变，使新旧桥变形平稳过渡。

可选的，所述连接缝包括第一连接缝与第二连接缝，所述第一连接缝设置在旧桥梁体与第一连接板的断缝之间，所述第二连接缝设置在新桥梁体与第二连接板的断缝之间，所述第一连接缝与第二连接缝中填充有混凝土层。

通过采用上述技术方案，利用第一连接缝与旧桥梁体连接，第二连接缝与新桥梁体连接，可避免桥面内力的传递，且新旧结构受力互不影响，混凝土层便于旧桥梁体与新桥梁体和柔性连接件的连接。

可选的，所述旧桥梁体底部设置有桩基承台、桥墩和盖梁，所述桩基承台与地面固定连接，所述桥墩的底部固定连接在桩基承台上，所述盖梁固定连接在桥墩的上部，所述盖梁的上端部架设有旧桥梁体。

通过采用上述技术方案，考虑地基条件，为了避免旧桥结构产生沉降，采用桩基承台与桥墩连接，盖梁与桥墩上部连接，盖梁主要支撑上部旧桥梁体并将全部载荷传递到下部桥墩的作用。

可选的，所述新桥梁体底部设置有与旧桥结构一致的新桩基承台、新桥墩和新盖梁，所述新桩基承台与地面固定连接，所述新桥墩的底部固定连接在新桩基承台上，所述新盖梁固定连接在新桥墩的上部，所述新盖梁的上端部架设有新桥梁体。

通过采用上述技术方案，为了减小对旧桥基础的影响，同时也为了避免新桥结构产生沉降，采用与旧桥结构一致的新桩基承台与新桥墩连接，新盖梁与新桥墩上部连接，新盖梁主要支撑上部新桥梁体并将全部载荷传递到下部新桥墩的作用。

可选的，所述盖梁与新盖梁相邻端面之间设有间隙缝，所述间隙缝上方设置有隔离层，所述隔离层铺设在连接缝中。

通过采用上述技术方案，新桥与旧桥的下部采用不连接方式，中间设置间隙缝，使得新桥与旧桥下部结构内部受力，互不影响，确保下部结构受力安全。

可选的，所述隔离层的下端面与盖梁和新盖梁的上端面粘接，所述隔离层的上端面与柔性连接件的下端面粘接，所述隔离层的两侧面分别与混凝土层粘接。

通过采用上述技术方案，隔离层可以避免应力集中，弱化横向的刚度差，同时还加强了纵向刚度，确保了新旧桥结构的受力安全。

可选的，所述柔性连接件的上端面设置有防水板，所述防水板的两侧外壁与旧桥梁体和新桥梁体粘接，所述防水板的上端面与铺装层粘接。

通过采用上述技术方案，利用防水板可以防止雨水沿连接缝进入柔性连接件，对桥梁连接结构造成腐蚀破坏，同时还对柔性连接件起到一定的加强和防护作用。

可选的，所述旧桥梁体远离新桥梁体的一侧设置有第一翼缘板，所述第一翼缘板与旧桥梁体固定连接且上表面与铺装层齐平，所述新桥梁体远离旧桥梁体的一侧设置有与第一翼缘板结构一致的第二翼缘板，所述第二翼缘板与新桥梁体固定连接且上表面与铺装层齐平。

通过采用上述技术方案，在新、旧桥梁体的两侧设置翼缘板，主要用于承受梁体的弯矩，避免梁根部应力发展导致连接缝出现脆性破坏，可提高梁体的承载能力。

一种实现新旧桥梁柔性连接结构的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

实施桥梁连接，拆除旧桥与新桥连接处的第一翼缘板，将旧桥梁体桥面靠近新桥一侧的部分桥面铺装层凿除，在旧桥梁体与新桥梁体连接处形成连接缝；

在盖梁和新盖梁上铺设隔离层，将隔离层粘接在连接缝中；

在隔离层上部设置柔性连接件，将第一连接板与第二连接板通过连接轴转动连接；

将第一连接板与旧桥梁体固定连接，第二连接板与新桥梁体固定连接；

在第一连接缝与第二连接缝的连接处浇筑混凝土层；

在旧桥梁体、柔性连接件和新桥梁体的上表面铺设防水板和铺装层形成桥面的整体连接。

通过采用上述技术方案，可以避免旧桥梁体与新桥梁体刚性连接产生的连接处开裂问题，有效减少梁体基础结构的沉降差，提高桥面连接的光滑度、平整度和行车安全性，也延长了桥梁的使用寿命和节省了投资。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在使用本申请装置时，通过采用上述技术方案，利用连接缝中的柔性连接件将旧桥梁体与新桥梁体柔性连接，可以避免因旧桥梁体与新桥梁体刚性连接产生互相影响造成的连接处开裂问题，同时能减少连接缝连接后因梁体不均匀沉降造成的错台问题，利用铺装层把新、旧桥面连接成一体，不仅使桥面连接显得光滑、平整和美观，还提升了行车安全性、提高了旧桥通行能力、延长了桥梁的使用寿命，另外本施工仅拆除旧桥的部分连接结构和铺装面，不对旧桥梁体产生破坏，节省了大量成本投入，具有良好的社会经济效益；

2.通过采用上述技术方案，将第一连接板与第二连接板通过连接轴转动连接，第一连接板与旧桥梁体侧端面通过连接组件固定连接，第二连接板与新桥梁体侧端面通过连接组件固定连接，可减小新旧桥结构的不均匀沉降，便于适应旧桥梁体与新桥梁体间的纵向形变，使新旧桥变形平稳过渡；

3.通过采用上述技术方案，利用第一连接缝与旧桥梁体连接，第二连接缝与新桥梁体连接，可避免桥面内力的传递，且新旧结构受力互不影响，混凝土层便于旧桥梁体与新桥梁体和柔性连接件的连接。

附图说明

图1是本申请实施例的结构示意图。

图2是本申请实施例柔性连接件的剖视图。

图3是本申请实施例一的结构示意图。

图4是本申请实施例一柔性连接件和梁体的剖视图。

图5是本申请实施例二柔性连接件和梁体的剖视图。

图6是本申请实施例三柔性连接件和梁体的剖视图。

附图标记说明：1、旧桥梁体；11、桩基承台；12、桥墩；13、盖梁；14、第一翼缘板；2、新桥梁体；21、新桩基承台；22、新桥墩；23、新盖梁；24、第二翼缘板；3、连接缝；31、第一连接缝；32、第二连接缝；33、混凝土层；4、柔性连接件；41、第一连接板；42、连接轴；43、第二连接板；44、连接组件；5、铺装层；6、间隙缝；7、隔离层；8、防水板。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

随着社会经济的不断进步，早年建设的道路桥梁由于宽度较窄，车道较少，出现交通拥堵、运输能力不足情况，难以适应社会发展需求，需要加大对既有道路桥梁的改扩建工程。新旧桥连接一般在旧桥侧方向相接新桥，即在新桥梁体与旧桥梁体的接缝处设纵向连接缝，通过纵向连接缝将新老桥梁相接，使新旧桥梁上部连接、下部分离，上部连接对下部分离受力不产生影响。

本申请实施例公开一种新旧桥梁柔性连接结构。

实施例1

参照图1，一种新旧桥梁柔性连接结构包括旧桥梁体1、新桥梁体2、连接缝3、柔性连接件4、铺装层5、间隙缝6、隔离层7和防水板8，旧桥梁体1设置在左侧，新桥梁体2设置在右侧，旧桥梁体1与新桥梁体2的端面之间设有连接缝3，连接缝3中从下到上依次设置有隔离层7、柔性连接件4和防水板8，旧桥梁体1与新桥梁体2以及连接缝3的上表面铺设有桥面铺装层5。

本申请实施例中，采用在旧桥梁体1的侧方向相接新桥梁体2的加宽模式，参照图2，在旧桥梁体1的底部从下到上依次设置有桩基承台11、桥墩12和盖梁13，考虑地基条件，为减少地基沉降对旧桥梁体1的结构产生影响，采用桩基承台11与地面连接，桩基承台11设置为矩形块，且底部插入直径25mm的9根钢筋与地面固定连接，桩基承台11的上部固定连接有桥墩12，桥墩12设置为圆柱体，桥墩12的底端与桩基承台11的上端面固定连接，桥墩12的上端固定连接盖梁13，盖梁13的上端架设旧桥梁体1，盖梁13主要支承上部旧桥梁体1并将桥面上的全部载荷传递到下部桥墩12上。

为了减小对旧桥基础的影响，同时也为了避免新桥结构产生沉降破坏新旧桥的连接处，新桥梁体2采用了与旧桥梁体1结构一致的新桩基承台21、新桥墩22和新盖梁23，新桩基承台21与地面固定连接，新桥墩22的底部固定连接到新桩基承台21上端面，新桥墩22的上端固定连接新盖梁23，新盖梁23的上端架设新桥梁体2，新盖梁23与盖梁13的高度保持在同一水平面，便于架设旧桥梁体1和新桥梁体2，使连接后的桥面处于平整状态。

盖梁13与新盖梁23的相邻两侧端面设置有间隙缝6，新旧桥的连接采用下部结构分离的方式，新旧桥的下部结构内部受力，互不影响，确保下部结构受力安全。

旧桥梁体1的侧边上还固定连接有第一翼缘板14，本申请实施例中，第一翼缘板14设置为L形板，第一翼缘板14主要用于承受旧桥梁体1的弯矩，在与新桥梁体2的连接过程中，拆除靠近新桥梁体2的第一翼缘板14，在新桥梁体2的一侧新固定连接与第一翼缘板14结构一致的第二翼缘板24，避免旧桥梁体1与新桥梁体2的梁根部出现破坏，以提高旧桥梁体1和新桥梁体2的承载能力。

参照图3和图4，柔性连接件4包括第一连接板41、连接轴42和第二连接板43，第一连接板41与第二连接板43设置为相互咬合的凸凹板，连接轴42设置为圆柱轴，连接轴42设置在连接缝3水平面的中间位置，第一连接板41与第二连接板43通过连接轴42转动连接，第一连接板41与旧桥梁体1的侧端面通过连接组件44固定连接，第二连接板43与新桥梁体2的侧端面通过连接组件44固定连接，本申请实施例中，连接组件44包括刷环氧漆的钢筋圈和弯成钩状的钢筋，刷环氧漆的钢筋圈预制在第一连接板41和第二连接板43中，在旧桥梁体1上将原来的连接钢筋弯成钩状，在新桥梁体2上预制弯成钩状的连接钢筋，通过刷环氧漆的钢筋圈与弯成钩状的钢筋实现柔性连接件4和旧桥梁体1与新桥梁体2的固定连接，便于适应旧桥梁体1与新桥梁体2的纵向变形，使新旧桥的变形平稳过渡。

在旧桥梁体1与新桥梁体2相邻两端面之间形成连接缝3，柔性连接件4设置在连接缝3中，连接缝3设置为第一连接缝31和第二连接缝32，连接缝3是新旧桥连接的重要构造，起到连接新旧桥上部构造的作用，本申请实施例中，连接缝3采用标准化构造，以便标准化设计和施工，连接缝3宽度设置在50cm到100cm之间，第一连接缝31设置在旧桥梁体1与第一连接板41的断缝之间，第二连接缝32设置在新桥梁体2与第二连接板42的断缝之间，利用第一连接缝31与第二连接缝32连接旧桥梁体1与新桥梁体2，可避免桥面内力的传递，并且使新旧结构受力互不影响，第一连接缝31和第二连接缝32中填充有混凝土层33，用于浇筑第一连接缝31和第二连接缝32，使其第一连接板41与旧桥梁体1和第二连接板43与新桥梁体2的连接更加牢固稳定。

隔离层7设置在连接缝3中，本申请实施例中，隔离层7设置为高分子橡胶板，隔离层7的下表面和盖梁13与新盖梁23的上端面粘结，隔离层7的上表面和第一连接板41与第二连接板42的下端面粘接，隔离层7的两侧面分别与混凝土层33粘接，隔离层7主要用来避免应力集中，弱化旧桥梁体1与新桥梁体2横向的刚度差，同时还加强了连接缝3的纵向刚度，确保了新旧桥结构的受力安全。

在柔性连接件4的上表面粘接有防水板8，防水板8设置为凹槽形板，防水板8的两侧外壁通过铺设在连接缝3上将旧桥梁体1与新桥梁体2粘接，防水板8的上表面与铺装层5粘接，防水板8主要用来防止雨水沿连接缝3进入柔性连接件4内部，对新、旧桥梁的连接结构造成腐蚀破坏，同时还对柔性连接件4起到一定的加强和防护作用。

铺装层5铺设在旧桥梁体1、新桥梁体2和防水板8的上端面形成桥面，本申请实施例中，铺装层5设置为沥青混凝土面层，铺装层5与第一翼缘板14和第二翼缘板24的上表面齐平，可使连接后的桥面显得光滑和平整，提高行车安全性和延长桥梁使用寿命。

实施例1的实施原理为：首先，凿除旧桥梁体1一侧的第一翼缘板14，然后通过新桩基承台21、新桥墩22和新盖梁23将新桥梁体2架设到与旧桥梁体1高度齐平，盖梁13与新盖梁23的相邻端面形成间隙缝6，新旧桥梁的下部不连接，接着将隔离层7粘接在旧桥梁体1与新桥梁体2的上端面，然后再将第一连接板41通过连接组件44与旧桥梁体1固定连接，将第二连接板43通过连接组件44与新桥梁体2固定连接，在第一连接缝31和第二连接缝32中浇筑混凝土层33，接着将防水板8粘接在旧桥梁体1、柔性连接件4和新桥梁体2的上端面，最后将铺装层5铺设在旧桥梁体1、防水板8和新桥梁体2上形成连接后的新桥面。

新桥与旧桥上部连接形成整体，有利于上部结构整体受力行车安全且舒服，下部结构不连接，下部各自受力，内力相互不影响，这种上部结构连接下部结构分离的加宽连接方式，使得上部结构对下部结构产生的内力影响很小，通过采用桩基承台11减少新、旧桥结构的不均匀沉降，对上部结构自身产生的附加内力，通过柔性连接件4来改善构造，因此新、旧桥的连接方式相互不产生影响，还能采用适当的加宽连接方式，提高旧桥的通行能力，获得良好的社会效益。

实施例2

参照图5，本实施例与实施例1的不同之处在于，连接组件44设置为工字钢结构，在第一连接缝31中，连接组件44工字钢的一端与旧桥梁体1的侧端面通过高强度螺栓固定连接，连接组件44工字钢另一端与第一连接板41通过高强度螺栓固定连接；在第二连接缝32中，连接组件44工字钢的一端与第二连接板43固定连接，连接组件44工字钢的另一端与新桥梁体2的侧端面通过高强度螺栓固定连接。

实施例3

参照图6，本实施例与实施例1的不同之处在于，连接组件44设置为双向螺栓螺帽结构，首先在旧桥梁体1与新桥梁体2上开设位置对称的孔将螺帽嵌套在里面，然后在预制柔性连接件4时，在第一连接板41与第二连接板42上开设和旧桥梁体1与新桥梁体2位置相适配的连接孔，并将螺帽嵌套在里面，再将柔性连接件4放置在连接缝3中，通过拧紧双向螺栓完成第一连接板31与旧桥梁体1的连接，以及第二连接板32与新桥梁体2的连接。

实施例4

首先实施桥梁连接，拆除旧桥与新桥连接处的第一翼缘板14，将旧桥梁体1桥面靠近新桥一侧的部分桥面铺装层5凿除，在旧桥梁体1与新桥梁体2连接处形成连接缝3，在盖梁13与新盖梁23的两侧端面形成间隙缝6，在盖梁13、间隙缝6和新盖梁23上铺设隔离层7，将隔离层7粘接在连接缝3中，在隔离层7上部设置柔性连接件4，将第一连接板41与第二连接板43通过连接轴42转动连接，将第一连接板41与旧桥梁体1固定连接，第二连接板43与新桥梁体2固定连接，在第一连接缝31与第二连接缝32的连接处浇筑混凝土层33，在旧桥梁体1、柔性连接件4和新桥梁体2的上表面铺设防水板8和铺装层5形成桥面的整体连接。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。