[0001] 本发明涉及桥梁建设技术领域，尤其涉及一种纵向可滑动的连续梁桥横向拓宽连接结构及施工方法。

[0002] 以前建设的高速公路绝大多数都是双向四车道，相当一部分高速公路已经出现了通行能力不足引起交通拥堵的情况。考虑到土地资源日益紧缺，新建公路的成本也日益增加，此时对已有公路的拓宽改造就成了一个两全其美的有效解决方案。目前国内混凝土连续梁桥拓宽工程中，新旧桥横向连接广泛应用传统铰接湿接缝连接结构，但在应用于长联混凝土连续梁桥拓宽工程后，由于新旧桥存在较大的纵桥向收缩徐变差，导致拓宽结构端部产生严重的横向偏转变形，挤压抗震挡块而破坏，亟需探索突破技术瓶颈的有效解决方法。

[0003] 针对上述问题，现有技术(CN115075114A)提出一种纵向可变形混凝土连续箱梁横向拓宽连接构造，该构造中横向连接钢筋一端预先植入旧箱梁翼缘板内，另一端与新箱梁翼缘板内横向钢筋焊接。在椭圆形横向钢管与横向连接钢筋之间的空隙用泡沫填充。纵向开孔钢板的椭圆形孔也沿纵向分布以便椭圆形横向钢管穿过。最后浇筑、养护新箱梁翼缘板混凝土和横向接缝混凝土，形成横向拓宽结构。该构造虽然能使新桥能在一定程度上自由发生纵向收缩变形，但是也存在这一些难以避免的问题，比如：

[0004] (1)由于新旧桥翼缘板之间的现浇混凝土将两者完全固结，而在新桥产生纵桥向收缩时，虽然大部分变形被椭圆形横向钢管与横向预埋钢筋之间的空隙吸收，但是不能做到完全吸收，新旧桥翼缘板之间没有布置椭圆钢管和横向预埋钢筋的位置还是会不可避免的存在纵向位移差，导致现浇混凝土沿新旧桥翼缘板的接触部位的表面出现纵向裂缝，这种情况在面对长联混凝土连续梁桥的拓宽时会更明显；

[0005] (2)对于椭圆钢管与横向连接钢筋之间的空隙处填充的泡沫材料，桥梁在拓宽后基本还会运行几十年，泡沫材料可能会老化变硬，失去作用，并且该构造没有考虑到后期更换泡沫的情况，无法进行更换；

[0006] (3)新桥与旧桥内的横向预埋钢筋是采用焊接的方式进行连接成一个整体共同受力，拓宽后在抵抗因新桥沉降、车辆荷载等引起的竖向剪切作用时，焊接处很容易产生应力集中，且横向钢筋截面尺寸小，焊接处能够承受的最大拉力较小，很可能会出现断裂的情况，从而使构造竖向抗剪能力大打折扣。

[0007] 因此，亟待解决上述问题。

[0008] 发明目的：本发明的第一目的是提供一种具有良好的横向抗拔能力和竖向抗剪能力的纵向可滑动的连续梁桥横向拓宽连接结构。

[0009] 本发明的第二目的是提供一种纵向可滑动的连续梁桥横向拓宽连接结构的施工方法。

[0010] 技术方案：为实现以上目的，本发明公开了一种纵向可滑动的连续梁桥横向拓宽连接结构包括开设于新桥翼缘板内且开口朝向旧桥翼缘板的凹槽、位于凹槽且开口朝向旧桥翼缘板的圆形槽钢、位于圆形槽钢内侧面且用于降低摩擦力的弧形滑移板、位于弧形滑移板内侧的实心圆钢管、绕设在实心圆钢管外表面且一端植入旧桥翼缘板内的横向连接钢筋、竖直贴设于新桥翼缘板端面且用于降低摩擦力的竖向滑移板以及竖直贴设于旧桥翼缘板端面的钢板，其中竖向滑移板和钢板相互贴合。

[0011] 其中，竖向滑移板和钢板上开设有可供横向连接钢筋穿过的间隙。

[0012] 优选的，若干个横向连接钢筋沿着实心圆钢管纵向间隔设置。

[0013] 再者，横向连接钢筋为一整根钢筋，该横向连接钢筋呈交叉状套在实心圆钢管的外表面，横向连接钢筋的两端以水平状一同植入旧桥翼缘板内。

[0014] 进一步，相邻的横向连接钢筋之间的间距为0.5m～1m。

[0015] 优选的，圆形槽钢浇筑在靠近新桥翼缘板的板端位置处，圆形槽钢的外边缘距离新桥翼缘板横桥向边缘5cm～15cm。

[0016] 再者，弧形滑移板的材质为聚四氟乙烯或聚甲醛。

[0017] 进一步，竖向滑移板的材质为聚四氟乙烯或聚甲醛。

[0018] 优选的，圆形槽钢和弧形滑移板的横截面形状均为开口环形。

[0019] 本发明一种纵向可滑动的连续梁桥横向拓宽连接结构的施工方法，包括如下步骤：根据预先设计的位置，沿桥梁纵向间隔一定距离把横向连接钢筋植入到旧桥翼缘板板内；

[0020] 将横向连接钢筋呈交叉状套箍住实心圆钢管的外表面；

[0021] 将弧形滑移板外侧面与圆形槽钢的内壁紧密粘贴；

[0022] 将实心圆钢管从端部沿纵向放入到圆形槽钢中；

[0023] 沿纵向紧贴旧桥翼缘板的板端布置钢板，沿纵向紧贴新桥翼缘板的板端布置竖向滑移板，施工完成后作为新旧桥翼缘板之间的隔离层；

[0024] 最后将新桥翼缘板的施工底模安装完成后，可一次性浇筑新桥翼缘板，经养护后脱模，最终实现新旧箱梁的横向连接。

[0025] 有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：

[0026] (1)本发明中实心圆钢管在圆形槽钢内可以进行纵向滑动，实心圆钢管与圆形槽钢之间的弧形滑移板降低了横向连接钢筋与实心圆钢管内轮廓界面上的摩擦力，能够为横向连接钢筋提供较好的纵桥向滑移变形，极大的耗散了长联混凝土新旧桥之间由于长期收缩徐变差异引起的纵向变形差，从根本上解决了长联混凝土桥拓宽时因新旧桥纵向变形差产生过大的横向弯曲变形，导致拓宽结构开裂破坏的问题；

[0027] (2)本发明在新旧桥之间产生横桥向和竖桥向位移时，实心圆钢管会与外侧圆形槽钢产生挤压，对其进行约束，并且相互交叉的横向连接钢筋也会限制新旧桥间的竖向位移，从而为横向连接结构提供良好的横向抗拔能力和竖向抗剪功能，提高新旧桥拓宽后翼缘板在车辆荷载、新旧桥基础沉降差异作用下的安全性能；

[0028] (3)本发明中新旧桥翼缘板的板端之间没有使用现浇混凝土，而是采用摩擦较小的竖向滑移板和钢板，可以更大限度的实现新桥的纵向变形自由，不存在现浇混凝土开裂问题；

[0029] (4)本发明中横向连接钢筋均是一个整体，不存在焊接的强度问题，并且横向钢筋是上下交叉后以水平状植入旧桥翼缘板，互交叉的横向连接钢筋能够限制新旧桥间的竖向位移，为横向连接结构提供良好的横向抗拔能力和竖向抗剪功能。附图说明

[0030] 图1为本发明中应用于实际长联混凝土拓宽结构中的纵向可滑动的连续梁桥横向拓宽连接结构的具体位置图；

[0031] 图2为本发明中纵向可滑动的连续梁桥横向拓宽连接结构的局部放大示意图；

[0032] 图3为本发明中竖向滑移板和钢板的布置示意图；

[0033] 图4为本发明中横向连接钢筋套箍住实心圆钢管上的示意图。

[0034] 下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

[0035] 本发明中纵向可滑动的连续梁桥横向拓宽连接结构包括实心圆钢管1、横向连接钢筋2、圆形槽钢3、弧形滑移板4、竖向滑移板5、钢板6、旧桥翼缘板7和新桥翼缘板8，新桥翼缘板8内部具有凹槽，该凹槽的开口朝向旧桥翼缘板7，圆形槽钢3位于凹槽，圆形槽钢3的横截面为开口环形，圆形槽钢3的开口朝向旧桥翼缘板，圆形槽钢3浇筑在靠近新桥翼缘板8的板端位置处，圆形槽钢3的外边缘距离新桥翼缘板8横桥向边缘10cm～15cm。弧形滑移板4位于圆形槽钢3内侧面，弧形滑移板4的外壁面与圆形槽钢3内侧面紧密贴合，弧形滑移板4的表面光滑，且易于滑动，弧形滑移板4可选用聚四氟乙烯板和聚甲醛板，圆形槽钢3和弧形滑移板4的横截面形状均为开口环形。实心圆钢管1位于弧形滑移板4内侧，横向连接钢筋2绕设在实心圆钢管1外表面，横向连接钢筋2的一端植入旧桥翼缘板内，若干个横向连接钢筋2沿着实心圆钢管1纵向间隔设置，相邻的横向连接钢筋2之间的间距为0.5m～1m，横向连接钢筋2为一整根钢筋，该横向连接钢筋2呈交叉状套在实心圆钢管1的外表面，横向连接钢筋2的两端以水平状一同植入旧桥翼缘板7内。竖向滑移板5竖直贴设于新桥翼缘板端面，竖向滑移板5用于降低摩擦力，竖向滑移板5的材质为聚四氟乙烯或聚甲醛。钢板6竖直贴设于旧桥翼缘板端面，其中竖向滑移板5和钢板6相互贴合，竖向滑移板5和钢板6上开设有可供横向连接钢筋2穿过的间隙。本发明中实心圆钢管1放置于圆形槽钢3内，弧形滑移板4置于实心圆钢管1与圆形槽钢3两者之间的空隙中；接缝处的竖向滑移板5和钢板6位于旧桥翼缘板
7与新桥翼缘板8之间；横向连接钢筋2的一端植入旧桥翼缘板7内，另一端呈交叉状套在实心圆钢管1外表面。圆形槽钢3浇筑在临近新桥翼缘板8板端的位置，圆形槽钢外边缘距离新桥翼缘板横桥向边缘5～15cm，可取10cm；实心圆钢管1放置于圆形槽钢3内，且实心圆钢管1横截面半径尺寸比圆形槽钢3略小，以能够安置弧形滑移板4即可；旧桥翼缘板7内每一横截面处植入的两根横向连接钢筋2应为不中断的一整根钢筋；横向连接钢筋2套箍住实心圆钢管，然后呈交叉状，然后再以水平状植入旧桥翼缘板7内。弧形滑移板4的横截面为半环形，与外层圆形槽钢的弧长尺寸一致，弧形滑移板4的外壁与圆形槽钢3的内壁紧密粘贴；与内层实心圆钢管1的外表面密贴，起到隔离内层的实心圆钢管与外层的圆形槽钢的作用；圆形槽钢3的内径比实心圆钢管1的外径大弧形滑移板4板厚即可。置于实心圆钢管1与圆形槽钢
3两者之间空隙中的弧形滑移板4和位于接缝处的竖向滑移板5可以用其他材料的板材进行替换，只要可以满足表面光滑、易于滑动，如聚四氟乙烯板等。新旧桥翼缘板之间的空隙处，不包括有横向连接钢筋的区域，新桥侧纵桥向通长布置粘贴竖向滑移板5，同时旧桥侧对应的位置通长粘贴纵向延伸的钢板6。本发明针对长联混凝土连续梁桥在使用传统铰接湿接缝结构进行拓宽后，因新旧桥纵向变形差产生过大的横向弯曲变形，导致拓宽结构开裂破坏的问题，提出了一种纵向可滑动的连续梁桥横向拓宽连接结构及施工方法，可以从极大程度的解决上述问题，使得新旧桥纵桥向自由变形，新旧桥之间顺桥向变形互不干扰。本发明对长联混凝土连续梁桥拓宽中新旧桥的纵向变形差异具有极好的耗散能力，并在横向连接处提供良好的横向作用和竖向作用的抵抗能力，可以一定程度上抵消因车辆荷载、新旧桥基础沉降差异作用对新旧桥翼缘板连接处造成的不利影响。

[0036] 本发明一种纵向可滑动的连续梁桥横向拓宽连接结构的施工方法，包括如下步骤：

[0037] 将横向连接钢筋与实心圆钢管外表面一周进行焊接；横向连接钢筋的另一端在焊接后进行交叉，随后再折成水平形状植入旧桥翼缘板内；根据预先设计的位置，沿桥梁纵向间隔一定距离把横向连接钢筋植入到旧桥翼缘板板内，将横向连接钢筋呈交叉状套箍住实心圆钢管的外表面；

[0038] 将弧形滑移板外侧面与圆形槽钢的内壁紧密粘贴；

[0039] 将实心圆钢管从端部沿纵向放入到圆形槽钢中；

[0040] 沿纵向紧贴旧桥翼缘板的板端布置钢板，沿纵向紧贴新桥翼缘板的板端布置竖向滑移板，施工完成后作为新旧桥翼缘板之间的隔离层；

[0041] 最后将新桥翼缘板的施工底模安装完成后，可一次性浇筑新桥翼缘板，经养护后脱模，最终实现新旧箱梁的横向连接。