梳齿板式伸缩装置在桥梁改造上的应用有哪些
梳齿板式伸缩装置是桥梁伸缩装置的重要类型之一,其核心结构由多组钢制梳齿板相互啮合组成,通过梳齿的相对错动来适应桥梁因温度变化、车辆荷载、基础沉降等产生的纵向、横向及竖向位移。在桥梁改造工程中,梳齿板式伸缩装置凭借承载能力强、行车平稳、适应性广、维护便捷等特点,应用场景广泛,具体如下:
梳齿板式伸缩装置是桥梁伸缩装置的重要类型之一,其核心结构由多组钢制梳齿板相互啮合组成,通过梳齿的相对错动来适应桥梁因温度变化、车辆荷载、基础沉降等产生的纵向、横向及竖向位移。在桥梁改造工程中,梳齿板式伸缩装置凭借承载能力强、行车平稳、适应性广、维护便捷等特点,应用场景广泛,具体如下:
1. 大跨度桥梁的伸缩改造
大跨度桥梁(如斜拉桥、悬索桥、连续刚构桥等)因跨度大、位移量大(纵向位移可达 100mm 以上),对伸缩装置的适应性要求较高。梳齿板式伸缩装置通过优化梳齿长度和啮合深度,可有效吸收大位移量,同时其整体刚性结构能承受重型车辆的冲击荷载,避免传统伸缩缝(如模数式)在大跨度桥梁上因位移超限导致的早期损坏。
典型应用:旧桥原伸缩装置因老化、位移不足失效时,替换为梳齿板式装置,解决因温度应力导致的梁体伸缩受阻问题。
2. 重载交通桥梁的升级改造
对于承担重型车辆(如货车、工程机械)的桥梁(如工业区桥梁、货运专线桥梁),原伸缩装置可能因承载力不足出现齿板变形、锚固松动等问题。梳齿板式伸缩装置的钢制梳齿板采用高强度钢材(如 Q345、Q460),整体承载能力可达 200kN 以上,能有效抵抗重载冲击,减少伸缩装置的早期破坏。
改造重点:通过加厚梳齿板、优化锚固结构(如采用植筋技术固定锚固螺栓),提升伸缩装置与梁体的连接强度。
3. 桥面平整度要求高的桥梁改造
在城市主干道、高速公路桥梁等对行车舒适性要求高的场景中,原伸缩装置可能因缝宽过大、高低差明显导致车辆通行时产生颠簸和噪音。梳齿板式伸缩装置的梳齿相互啮合,桥面过渡平滑(梳齿顶面与桥面铺装高差可控制在 1mm 以内),能显著降低车辆冲击噪音,提升行车平稳性。
适用场景:城市景观桥梁、临近居民区的桥梁改造,需兼顾功能性与环保性(减少噪音污染)。
4. 中小跨度桥梁的病害修复
中小跨度桥梁(如简支梁桥、连续梁桥)常见的伸缩装置病害包括:橡胶条老化脱落、型钢变形、锚固区混凝土破损等。梳齿板式伸缩装置结构简单,安装时无需复杂的预埋件,可直接通过锚固螺栓固定在梁体端部,适合对旧桥伸缩装置进行快速更换修复。
优势:施工周期短(单缝改造通常 1-2 天即可完成),对交通影响小,尤其适合交通繁忙路段的桥梁抢修。
5. 异形位移桥梁的适应性改造
部分桥梁因结构形式特殊(如曲线桥、斜交桥),除纵向位移外,还存在横向位移或转角位移。梳齿板式伸缩装置通过设计多向变位结构(如在梳齿板底部增设滑动支座),可同时适应纵向、横向及少量竖向转角位移,解决异形桥梁伸缩装置 “卡滞” 问题。
案例:斜交角大于 30° 的桥梁改造中,传统伸缩装置易因横向位移受阻导致损坏,替换为梳齿板式装置后可灵活适应多向变位。
6. 低温或多雨地区桥梁的防冻防滑改造
在寒冷地区,传统伸缩装置的缝隙易积雪结冰,导致车辆打滑;在多雨地区,缝隙易积水并渗入梁体,引发钢筋锈蚀。梳齿板式伸缩装置的梳齿啮合间隙小(通常 5-10mm),且可搭配防水橡胶条或排水槽,减少积雪积水问题;同时,钢制梳齿板表面可做防滑处理(如喷砂、刻纹),提升冬季行车安全性。
改造措施:在梳齿板下方增设保温层或电加热装置(极寒地区),进一步增强防冻效果。
7. 既有伸缩装置的升级替代
当原桥梁伸缩装置(如填缝式、板式橡胶伸缩装置)因设计缺陷或老化无法满足使用需求时,梳齿板式伸缩装置是常见的升级选择:
替代填缝式伸缩装置:解决其易磨损、寿命短(通常 1-3 年)的问题,延长维护周期(梳齿板式寿命可达 8-15 年);
替代小型模数式伸缩装置:在位移量适中(50-200mm)的场景中,梳齿板式安装更简便,成本更低,且减少模数式装置中橡胶密封带的更换频率。