桥头路基结构及其施工方法与流程

专利2025-12-16  9


本发明涉及道路桥梁施工。更具体地说,本发明涉及一种桥头路基结构及其施工方法。


背景技术:

1、道路与桥头相衔接位置通常因路基、路面与桥梁结构的刚度不同,造成路面与桥面差异沉降,造成行车通过时有明显的颠簸感,造成跳车现象,甚至造成安全事故。具体原因有:桥梁与路基、路面的组成材料、刚度、强度、胀缩性等存在差异;桥头连接处受力时易形成集中应力,在车辆荷载、结构自重、自然因素作用下,桥梁与道路同时发生沉降,但两者的沉降量有很大差异,道路的沉降量远大于桥梁的沉降量,形成错台;由于路基的整体侧向滑移引起的,台前锥形护坡基本处于无侧限受压状态,护坡在受到自重和车辆的冲击荷载作用下,土体会向桥内侧整体下滑,使得桥头部位的路基、路面产生较大的竖向位移;

2、现有技术中,通过设置桥头搭板,即将搭板的一端头放在与桥背台连接的支腿上,另一端头搭放在路基上,通过搭板对桥体和路基之间的连接进行补强,以抗衡沉降差异。但现实是,所搭设搭板的一段与未处理的路基一段的刚度仍然存在很大差异,二者衔接处产生了新的沉降突变,即产生“二次跳车”现象。现有技术中还研究提出了比如压实度控制以及应用土工格栅等处治措施,虽然都有起到一定的改善作用,但改善效果有限。对于已修建完成的路面,采用路面注浆的方式进行治理,但是注浆过程中,一般采用压力注浆,会对桥头锥坡或者公路边坡侧向挤压,产生一个侧向的推力,导致路面出现二次沉降。在桥头路基施工以防止路基与桥面不均匀沉降一直是一个持久的难题。考虑到这些挑战,本领域技术人员需要不断对桥头路基进行创新设计,以提供改进不均匀沉降的性能的桥头路基。


技术实现思路

1、本发明的一个目的是解决至少上述问题,并提供至少后面将说明的优点。

2、为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,提供了一种桥头路基结构,包括:

3、水泥土挤密桩列,其包括多个水泥土挤密桩,多个水泥土挤密桩布设于地基内;

4、水泥搅拌桩列,其包括多个水泥搅拌桩,多个水泥搅拌桩布设于地基内;

5、碎石垫层,其铺设于所述水泥搅拌桩列上,且所述碎石垫层内夹铺有第一土工格栅层;

6、基床底层,其铺设于所述碎石垫层上,且所述基床底层内从下至上依次间隔夹铺有梯形支撑结构、第二土工格栅层及剪力限位支撑结构;其中,

7、所述梯形支撑结构包括:

8、多个梯形架,多个梯形架沿桥梁横向间隔设置,每一梁跨对应设有奇数数量的所述梯形架,所述梯形架的框内挂设固定有钢筋网;

9、混凝土填充层,其浇注填充并包敷所述梯形架,所述混凝土填充层侧壁底部预埋有多个锚固孔位,所述锚固孔位上与其下方的基床底层锚设有多根锚杆;

10、所述剪力限位支撑结构包括:横向基座、相对设置于所述横向基座上的一对支座、围设于所述横向基座两侧和背离所述梁跨一端的围挡,其中,所述支座中心开设有圆柱形的承接槽,所述支座上位于所述承接槽周向设有多顶部呈斜面形的第一梯形凸起,多个第一梯形凸起沿所述承接槽同心的圆弧依次设置,所述支座底净水器与其下方的基床底层锚设有多根锚杆,所述第一梯形凸起和所述承接槽表面均铺设有橡胶层;

11、梁跨底座,其预设于所述梁跨远离桥中的一端,所述梁跨底座底部向下凸设有圆柱形的抵接端,所述梁跨底座上位于所述抵接端周向下凸设有与所述第一梯形凸起配合设置的第二梯形凸起,所述抵接端和所述第二梯形凸起分别抵接于所述承接槽和所述第一梯形凸起的橡胶层上;

12、路面层,其铺设于所述梁跨顶部和所述基床底层顶部。

13、优选的是,所述水泥土挤密桩列呈正三角形布置,间距为1~1.5m,深度为3~6m,直径400~650mm。

14、优选的是,所述水泥搅拌桩列呈正三角形布置,间距1.2~1.5m,深度小于15m,直径500~850mm。

15、优选的是,所述梯形架包括从下至上边长依次减小且间隔设置的三个矩形架,每一矩形架内间隔设有多个纵向连杆和横向连杆,相邻两层的矩形架的周向连接有多个竖向连杆,相邻两层的矩形架的纵向连杆错位设置,位于上层的纵向连杆通过多对斜向连杆与位于下层的纵向连杆连接。

16、优选的是,还包括多对牵拉连杆,每对牵拉连杆上端与相邻两个梯形架相向的上部铰接,每对牵拉连杆下端与相邻两个梯形架相向的下部铰接。

17、优选的是,所述梯形架顶部和底部的横向长度分别为1~2m和1.5~2.5m,高度为0.5~0.8m,纵向长度为3~8m。

18、优选的是,所述梁跨底座呈圆柱形,所述梁跨底座直径为80~100cm、高度为10~15cm;所述抵接端的直径为25~30cm、高度为20~30cm;所述第二梯形凸起底部斜面与水平方向呈10~30°、高度为10~15cm、所述第二梯形凸起沿所述抵接端的径向宽度为25~30cm;

19、所述支座呈圆柱形,所述支座的直径为80~100cm、高度为20~25cm。

20、提供一种桥头路基结构的施工方法,包括以下步骤:

21、s1、施工准备:施工临时场地排水沟,清除表层植被,挖除树根,清除原地面表土,向下挖深;

22、s2、水泥土挤密桩:在平整后的施工场地上对地基处理范围的左右边界进行放线,桩机就位后,从中间向外围间隔进行锤击成孔,水泥土采用拌合机制拌,待锤击成孔后,将拌和好的水泥土倒入孔中,夯实;

23、s3、水泥搅拌桩:测量放线完成后,桩机就位,用水平尺校正机架垂直度,按照试验配合比进行水泥搅拌桩的浆液配制,开启搅拌机钻进;

24、检测合格后,采用切割机切割桩顶质量较差部分;

25、s4、铺设碎石垫层;碎石垫层中夹铺一层第一土工格栅,碎石垫层采用轻型压路机压实;

26、s5、基床底层填筑:每一填筑层施工前均进行施工放线,放出填层中线和填筑边线,填料摊铺、压实;

27、其中,在预设层高时,吊装梯形支撑结构、拼接、锚设锚杆,然后再填料摊铺、压实,第二土工格栅层,再吊装剪力限位支撑结构,锚设锚杆,再填料摊铺、压实;

28、s6、架设梁跨,使梁跨底座与横向基座对齐安装;

29、s7、铺设路面层。

30、本发明至少包括以下有益效果:

31、第一、桥头连接处受力时形成的集中应力,车辆荷载、结构自重、自然因素作用时,本发明的桥头路基结构可以显著减少桥头连接处路基的沉降速度,与桥梁沉降适配,减少沉降差异。

32、第二、基床底层中夹铺梯形支撑结构、第二土工格栅层及剪力限位支撑结构,可以减少路基的整体侧向滑移。通过设置剪力限位支撑结构和梁跨底座,将侧向负荷(水平负荷)转移消化,从而减少车辆的冲击荷载作用对台前护坡的冲击,避免土体向桥内侧整体下滑,避免使桥头部位的路基、路面产生较大的竖向位移。

33、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。



技术特征:

1.桥头路基结构,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的桥头路基结构,其特征在于,所述水泥土挤密桩列呈正三角形布置,间距为1~1.5m,深度为3~6m,直径400~650mm。

3.如权利要求1所述的桥头路基结构,其特征在于,所述水泥搅拌桩列呈正三角形布置,间距1.2~1.5m,深度小于15m,直径500~850mm。

4.如权利要求1所述的桥头路基结构,其特征在于,所述梯形架包括从下至上边长依次减小且间隔设置的三个矩形架,每一矩形架内间隔设有多个纵向连杆和横向连杆,相邻两层的矩形架的周向连接有多个竖向连杆,相邻两层的矩形架的纵向连杆错位设置,位于上层的纵向连杆通过多对斜向连杆与位于下层的纵向连杆连接。

5.如权利要求4所述的桥头路基结构,其特征在于,还包括多对牵拉连杆,每对牵拉连杆上端与相邻两个梯形架相向的上部铰接,每对牵拉连杆下端与相邻两个梯形架相向的下部铰接。

6.如权利要求1所述的桥头路基结构,其特征在于,所述梯形架顶部和底部的横向长度分别为1~2m和1.5~2.5m,高度为0.5~0.8m,纵向长度为3~8m。

7.如权利要求1所述的桥头路基结构,其特征在于,所述梁跨底座呈圆柱形,所述梁跨底座直径为80~100cm、高度为10~15cm;所述抵接端的直径为25~30cm、高度为20~30cm;所述第二梯形凸起底部斜面与水平方向呈10~30°、高度为10~15cm、所述第二梯形凸起沿所述抵接端的径向宽度为25~30cm;

8.如权利要求7所述的桥头路基结构的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:


技术总结
本发明公开了一种桥头路基结构及其施工方法,包括:水泥土挤密桩列,布设于地基内;水泥搅拌桩列,布设于地基内;碎石垫层,其内夹铺有第一土工格栅层;基床底层,其内从下至上依次间隔夹铺有梯形支撑结构、第二土工格栅层及剪力限位支撑结构;梯形支撑结构包括:多个梯形架、钢筋网、混凝土填充层;剪力限位支撑结构包括:横向基座、支座、围挡、承接槽、第一梯形凸起;梁跨底座包括:抵接端、第二梯形凸起;路面层,其铺设于所述梁跨顶部和所述基床底层顶部。本发明的桥头路基结构可以显著减少桥头连接处路基的沉降速度,与桥梁沉降适配,减少沉降差异。

技术研发人员:麻炜,石金顺,高元培,胡曾利,阮坤
受保护的技术使用者:中国路桥工程有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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