单元式多向变位梳形板桥梁伸缩装置——交通运输建设科技成果介绍

单元式多向变位梳形板桥梁伸缩装置——交通运输建设科技成果介绍
桥梁伸缩装置是满足温差、风力、车载等条件引起的桥梁纵向、横向、竖向、扭转等变位需求，并使车辆平稳通过梁端伸缩缝区。

国内外具有代表性的伸缩装置为模数式装置和传统梳齿板装置。

模数式装置是一种格栅式装置，其结构主要由中梁、支承横梁、支座、橡胶止水带等组成，具有纵向变位量大、安装方便等优点，但由于其原理和结构上的不足，导致其满足横向、竖向和扭转等变位能力较差，在已使用的国内外工程中出现了很多严重损坏现象，已不适应现代桥梁长大化、多样化需求。

传统梳齿板装置由于结构设计上的缺陷，不具备三位变位功能，抗疲劳性能差，行业标准已明确一般不适用于300mm以上较大位移量伸缩缝。

1、技术原理
装置采用主动顺应桥梁变位、主动释放应力原理，由多向变位铰、跨缝板、伸缩梳齿板、锚固结构等组成。

装置顺桥宽方向每米一组，自成模块，化整为零。

当梁体在风力、车载等作用下梁端产生水平转角和扭转变位时，装置的变位机构会随桥梁转动，整个桥梁的水平转角与扭矩均匀地分配到每一个单元模块中，主动顺应桥梁变位；当梁端发生竖向转角或在车轮碾压和高频振捣的情况下，装置以转轴为中心，通过多向变位铰的支承座与转轴之间产生整体转动，转换受力结构克服装置自身扰度变化所产生的拉拔性破坏，满足桥梁竖向转角要求，使装置紧贴梁端，运行自如。

2、关键技术或工艺流程
1）独创的单元多向变位技术，具有良好的水平、竖向、纵向转角性能。

装置采用的多向变位铰以及单元式结构，宛如僵硬的手臂装上灵活的关节，能有效满足桥梁日益增大的水平、竖向和纵向扭转变位需求，极大提高了装置的安全性和使用寿命；
2）首创的环保减振降噪技术。

梳齿从根部到顶端逐渐弧变，与之匹配的齿槽宽度也相应渐变，同时在梳齿断面和根部槽口进行圆弧过渡设计，极大降低了装置与迅速过渡轮胎产生的巨大振动和声响；
3）抗震技术。

当浅埋在梁体上面的跨缝板与固定板抵触时，装置起到限位作用，当装置完成常规的位移，固定板螺栓被剪断时，防落挡块搁置在两梁之间，起到消能、减震、限位作用，防止和缓解落梁灾难发生；
4）全寿命设计技术。

独立的单元式模块构造，能有效化解各种不利因素，使用寿命长；维修时只需更换损坏的模块即可，营运成本大为降低；维修不需中断交通即可进行，一改其他装置需封闭道路维修现象；
5）跨缝板结构技术。

跨缝板代替模数式装置的中梁和支撑横梁，缩小了两联间的梁端间距，安装深度小，降低桥梁造价与结构难度，提高桥梁安全性。

装置的跨缝板整体覆盖在梁端缝隙上，减震胶板不直接受压，装置与不锈钢滑板紧贴无间，不会被杂物侵入，梳齿间的垃圾被坡形梳齿强行推出，并被行车带走；雨水经桥面泄水孔排泄后通过装置底面渗入导水构造疏流，防水性能极佳。

3、推广前景
该装置已应用于港珠澳跨海大桥、杭州湾跨海大桥、嘉绍大桥、上海闵浦大桥、广州珠江黄埔大桥、四川南溪长江大桥、福建厦漳跨海大桥、重庆鱼嘴长江大桥、
内蒙古镫口黄河大桥、黑龙江富绥大桥等国内诸多特大型桥梁以及陕西西商、贵州夏蓉、辽宁京沈、湖北沪蓉西等高速公路。

我国公路、铁路建设方兴未艾，各省市、地区的高速公路、铁路、跨江跨海大桥以及城市绕城高速、高架道路的规划和建设不断推出。

桥梁伸缩装置的单元多向变位技术不仅解决了桥梁多向变位难题，而且其综合费用低（每条伸缩缝造价和营运成本，按通用的160型号测算每年可节省1万元），在行业内的推广前景和市场潜力很大。

预计到2025年推广比例有望超过30%，每年可节省伸缩装置综合费用可达十亿元，桥梁的通行情况也将得到极大改善，社会效益显著。