一种路桥衔接结构及施工方法 |
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| 申请号 | CN202111671423.2 | 申请日 | 2021-12-31 | 公开(公告)号 | CN114351567B | 公开(公告)日 | 2024-04-26 |
| 申请人 | 安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司; 公路交通节能与环保技术及装备交通运输行业研发中心; | 发明人 | 毛洪强; 张志峰; 陈星; 梁群; 李翻翻; 高昌泉; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种新型路桥衔接结构及施工方法，包括 桥台 、路基和与路基搭接的轻质 泡沫 混凝土 ，轻质 泡沫混凝土 桥台处顶部设有台帽，台后路基侧顶部依次设有防渗 土工膜 、两层内置级配碎石的土工格栅、 水 稳，台后 桥梁 侧顶部依次设有防渗土工膜、低强度混凝土、搭板，结构顶部设有 沥青 路面、墙式护栏。该结构将桥台型式统一为不受桥台高度限制的桩柱式桥台，具有灵活调整锥坡 位置 、刚柔过渡、 质量 轻、占地面积小的特点，其结构固定、受 力 明确，不仅能有效降低路桥衔接处的差异沉降、提高路基与桥台的 稳定性 、解决墩柱间狭小空间难以 压实 的问题，还可控制桥梁规模，节约成本、便于标准化作业、加快施工进度，具有良好的经济技术效益。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种路桥衔接结构，其特征在于：包括路基和与路基搭接的轻质泡沫混凝土保护面板单元，所述轻质泡沫混凝土保护面板单元与所述路基交接处两侧设有锥形护坡，所述轻质泡沫混凝土保护面板单元设有预埋筋，所述轻质泡沫混凝土保护面板单元预埋筋之间用连接钢筋连接，所述轻质泡沫混凝土保护面板单元内部设有轻质泡沫混凝土，所述轻质泡沫混凝土顶部设有台帽，所述台帽台后轻质泡沫混凝土顶部铺设防渗土工膜，并向路基延伸2m，所述防渗土工膜靠近路基一侧的顶部设有两层土工格栅，所述土工格栅内置级配碎石，所述防渗土工膜靠近桥梁一侧的顶部设有低强度混凝土，所述低强度混凝土顶部设有搭板，所述低强度混凝土部分顶部、所述土工格栅与所述路基顶部设有水稳层，所述水稳层、搭板齐平，所述台帽上设有主梁，所述水稳层、搭板、台帽与主梁顶部设有沥青路面，所述轻质泡沫混凝土与所述路基交接处开挖成台阶状，路面结构中水稳层与低强度混凝土及搭板、路基上部轻质泡沫混凝土与级配碎石强度逐渐过渡使得路桥衔接结构刚柔过渡，所述沥青路面两侧设有墙式护栏。 |
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| 说明书全文 | 一种路桥衔接结构及施工方法技术领域[0001] 本发明涉及一种路桥衔接结构及施工方法，特别涉及一种陡坡段、高填段或一般地质段路桥衔接结构及施工方法，该结构不受台后填土高度控制，不仅能因地制宜减小桥梁规模、节约造价、利于环保，且适用范围广、质量可控、工艺简单，特别适用于陡坡段、高填段或一般地质段的桥台工程。 背景技术[0002] 桥台结构设计不仅需考虑上部结构的荷载，还需考虑台后的土压力、地形及地质等因素。常见的桥台型式有扩大基础、肋板式桥台、桩柱式桥台等。路桥衔接的桥台，台后回填施工一般分属桥梁工程及路基工程，施工工序相互交叉，质量不易控制。路桥衔接段常见问题为台后填土稳定性不足、台前溜坡、锥坡难以碾压密实、常出现桥头跳车、搭板断裂等病害。 [0003] 常见桥台型式存在的主要不足有：扩大基础对地基承载要求较高，基础开挖工程量大，圬工体积大，环保节能差。桩柱式桥台抵抗水平土压力的能力弱，适用桥台高度较小，无法控制桥梁规模。肋板式桥台施工步骤较多，肋板尺寸受台高变化而变化，不利于施工且质量难以控制。对于地形地质条件较复杂的段落，锥坡常会出现无处可修的问题，被迫采用现浇砼挡土墙强支挡，不仅增加了工程成本，而且挡墙基础开挖施工、挡墙荷载的增加会诱发新的工程问题。 [0004] 因此，针对现有路桥衔接结构存在的问题及常见桥台型式存在的不足之处，亟需发明一种施工效率高、适用范围广、结构固定、安全环保的路桥衔接结构及施工方法。 发明内容[0005] 本发明的目的在于提供一种安全、环保、经济的路桥衔接结构及施工方法。该结构不仅能有效提高桥台的稳定性、台后路基的稳定性、控制路桥衔接处差异沉降以减轻桥头跳车，而且能因地制宜减小桥梁规模且结构固定、工艺简单、质量可控、适用性强，特别适用于地形复杂无法修筑锥坡的桥台工程。 [0006] 为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是： [0007] 一种路桥衔接结构，包括路基和与路基搭接的轻质泡沫混凝土保护面板单元，所述轻质泡沫混凝土保护面板单元与所述路基交接处两侧设有锥形护坡，所述轻质泡沫混凝土保护面板单元设有预埋筋，所述轻质泡沫混凝土保护面板单元预埋筋之间用连接钢筋连接，所述轻质泡沫混凝土保护面板单元内部设有轻质泡沫混凝土，所述轻质泡沫混凝土顶部设有台帽，所述台帽台后轻质泡沫混凝土顶部铺设防渗土工膜，并向路基延伸2m，所述防渗土工膜靠近路基一侧的顶部设有两层土工格栅，所述土工格栅内置级配碎石，所述防渗土工膜靠近桥梁一侧的顶部设有低强度混凝土，所述低强度混凝土顶部设有搭板，所述低强度混凝土部分顶部、所述土工格栅与所述路基顶部设有水稳层，所述水稳层、搭板齐平，所述台帽上设有主梁，所述水稳层、搭板、台帽与主梁顶部设有沥青路面，所述沥青路面两侧设有墙式护栏。 [0008] 本发明的进一步技术： [0009] 优选的，所述台帽处轻质泡沫混凝土一侧高度与路基高度一致，另一侧高度与所述台帽底部高度一致，所述台帽处轻质泡沫混凝土与所述台帽之间设有沉降缝。 [0010] 优选的，所述轻质泡沫混凝土与所述路基交接处开挖成台阶状，所述路基顶部台阶处设有沉降缝。 [0011] 优选的，路桥衔接结构还包括持力层，所述持力层内设有桥台桩基，所述桥台桩基上部设有地系梁，所述地系梁顶部位于为原地面以下，所述地系梁上设有墩柱，所述墩柱支撑在台帽下方，原地面以下设有轻质泡沫混凝土保护面板基础，所述轻质泡沫混凝土保护面板基础内部设有角钢，所述轻质泡沫混凝土保护面板由轻质泡沫混凝土保护面板单元构成，所述轻质泡沫混凝土保护面板单元设有预埋筋，所述预埋筋之间用连接钢筋连接，所述角钢和轻质泡沫混凝土保护面板单元的连接钢筋之间用拉杆连接。 [0012] 优选的，所述轻质泡沫混凝土沿桥梁方向比台帽设计宽度多0.1m，沿桥梁横断面方向比台帽设计长度左右两侧均多出0.5m。 [0013] 本发明的有益效果在于： [0014] 本发明所涉及的路桥衔接结构具有可灵活调整锥坡位置、适用范围广、刚柔过渡、质量轻、结构固定、占地面积小的特点，其结构简单、受力明确，不仅能有效降低路桥衔接处的差异沉降、提高路基与桥台的稳定性、解决墩柱间狭小空间难以压实的问题，还可以在保护土地资源的前提下，控制桥梁规模，节约桥台修筑成本、便于标准化作业、加快施工进度，具有良好的经济技术效益。附图说明 [0015] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0016] 图1为路桥衔接结构横断面图； [0017] 图2为路桥衔接结构示意图。 [0018] 图中：1、持力层；2、桥台桩基；3、地系梁；4、墩柱；5、轻质泡沫混凝土保护面板基础；6、原地面；7、角钢；8、拉杆；9、预埋筋；10、连接钢筋；11、轻质泡沫混凝土保护面板单元；12、轻质泡沫混凝土；13、台帽；14、主梁；15、沉降缝；16、HDPE防渗土工膜；17、低强度混凝土；18、搭板；19、墙式护栏；20、土工格栅；21、级配碎石；22、沥青路面；23、水稳层；24、路基； 25、锥形护坡。 具体实施方式[0019] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。 [0020] 需要说明的是，下面描述中使用的词语“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向。 [0021] 如图1和2，实施例1，一种路桥衔接结构，包括路基24和与路基24搭接的轻质泡沫混凝土保护面板单元11，所述轻质泡沫混凝土保护面板单元11与所述路基24交接处两侧设有锥形护坡25，所述轻质泡沫混凝土保护面板单元11设有预埋筋9，所述预埋筋9之间用连接钢筋10连接，所述轻质泡沫混凝土保护面板单元11内部设有轻质泡沫混凝土12，所述轻质泡沫混凝土12顶部设有台帽13，所述台帽13左侧轻质泡沫混凝土顶部铺设HDPE防渗土工膜16，并向路基24顶部延伸2m，所述HDPE防渗土工膜16靠近路基24一侧的顶部设有两层土工格栅20，所述土工格栅20内置级配碎石21，所述HDPE防渗土工膜16靠近台帽13一侧顶部设有低强度混凝土17，所述低强度混凝土17顶部设有搭板18，所述低强度混凝土17部分顶部、所述土工格栅20与所述路基24顶部设有水稳层23，所述水稳层23、搭板18齐平，所述台帽13上设有主梁14，所述水稳层23、搭板18、台帽13与主梁14顶部设有沥青路面22，所述沥青路面22两侧设有墙式护栏19。 [0022] 所述台帽13处轻质泡沫混凝土12一侧高度与路基24高度一致，另一侧高度与所述台帽13底部高度一致，所述台帽13处轻质泡沫混凝土12与所述台帽13之间设有沉降缝15。 [0023] 所述轻质泡沫混凝土12与所述路基24交接处开挖成台阶状，所述路基24顶部台阶处设有沉降缝15。 [0024] 路桥衔接结构还包括持力层1，所述持力层1内设有桥台桩基2，所述桥台桩基2上部设有地系梁3，所述地系梁3顶部位于为原地面6以下，所述地系梁3上设有墩柱4，所述墩柱4支撑在台帽13下方，原地面6以下设有轻质泡沫混凝土保护面板基础5，所述轻质泡沫混凝土保护面板基础5内部设有角钢7，所述轻质泡沫混凝土保护面板由轻质泡沫混凝土保护面板单元11构成，所述轻质泡沫混凝土保护面板单元11设有预埋筋9，所述预埋筋9之间用连接钢筋10连接，所述角钢7和轻质泡沫混凝土保护面板单元11的连接钢筋10之间用拉杆8连接。 [0025] 所述轻质泡沫混凝土12沿桥梁方向比台帽13设计宽度多0.1m，沿桥梁横断面方向比台帽13设计长度左右两侧均多出0.5m。 [0026] 轻质泡沫混凝土12作为桥台结构的组成部分，充分发挥其自身稳定性，不仅对桥梁的墩柱4没有水平推力，大大提高了桥台高度的范围，显著控制桥梁规模，而且解决了传统桥台墩柱间狭小空间施工困难问题，路桥衔接结构受力简单、结构固定、便于标准化作业、适用范围广、安全经济环保。 [0027] 轻质泡沫混凝土12朝路基24方向浇筑长度可根据实际地形与锥坡稳定性进行调整，不仅施工方便而且降低了对周围岩土体的破坏。该桥台结构取消了传统桥台结构的耳墙，提升桥台的整体美观性。 [0028] 路面结构中水稳层与低强度混凝土及搭板、路基上部轻质泡沫混凝土与级配碎石强度逐渐过渡使得路桥衔接结构刚柔过渡，可以有效减轻桥头跳车，同时充分发挥轻质泡沫混凝土12的消能作用，提高行车舒适性。 [0029] 路桥衔接结构锥坡位置可根据实际地形通过轻质泡沫混凝土路基方向浇筑长度来灵活调整，进而将锥坡设计在稳定地层上。 [0030] 将传统主要桥台型式统一为不受桥台高度限制的桩柱式桥台，使桥梁设计更加灵活，适用于陡坡段、高填段或一般地质段的桥台工程。 [0031] 所述轻质泡沫混凝土无侧限抗压强度0.6～1.0Mpa，干密度为0.5～0.7g/cm3,相比传统路桥衔接结构所用材料密度更小，质量更轻。 [0032] 使用轻质泡沫混凝土的路桥衔接结构相比传统路桥衔接结构，具有结构固定的特点，同时充分利用了轻质泡沫混凝土自密性好无需振捣，硬化后自稳性好的特点，无需人工压实和放坡，可解决墩柱间狭小空间难以压实的问题和减少占地面积。 [0033] 轻质泡沫混凝土12外侧轻质泡沫混凝土保护面板单元11可以根据景观需要做一些装饰。 [0034] 实施例2，本发明还提供一种路桥衔接结构及施工方法，所述的施工方法主要步骤如下： [0035] 1)预制轻质泡沫混凝土保护面板单元11，桥台场地平整，测量放样； [0036] 2)按照设计施工桥台桩基2、地系梁3、墩柱4，所述地系梁3埋置于原地面6以下； [0037] 3)路基24与墩柱4之间原地面预留水平距离大于3m，路基24开挖横向台阶，台阶宽度为2m，高度为0.8m，最小大于0.3m，路基24顶部台阶处设置沉降缝15； [0038] 4)轻质泡沫混凝土保护面板基础5施工，地面开挖0.3m深*0.5m宽，采用C25砼回填浇筑，10～15m设沉降缝，基础预留0.06m宽*0.05m深的凹槽，内侧预埋角钢7； [0039] 5)划分轻质泡沫混凝土12单元，纵向每10～15m采用2cm厚聚苯乙烯板作为分割模板，三侧采用长0.9m、宽0.05m、高0.3m的预制轻质泡沫混凝土保护面板单元11错缝安装作为模板，并采用直径为6mm的拉杆8将角钢7与轻质泡沫混凝土保护面板单元11连接钢筋10焊接； [0040] 6)所述墩柱4之间及两侧用轻质泡沫混凝土12浇筑，所述轻质泡沫混凝土12沿桥梁方向比台帽13设计宽度多0.1m，沿桥梁横断面方向比台帽13设计长度两侧均多出0.5m，所述轻质泡沫混凝土12台前浇筑高度与所述台帽13底部高度一致，所述轻质泡沫混凝土12台后桥梁侧浇筑高度与路基24高度一致，路基侧浇筑至路基24顶下0.3m，所述台帽13台后轻质泡沫混凝土12顶部铺设HDPE防渗土工膜16，并向路基24延伸2m，养护时间不低于7天，所述HDPE防渗土工膜16路基侧采用级配碎石21+两层土工格栅20填筑至与路基24顶部齐平，路基24顶部台阶处设置沉降缝15，路基24与轻质泡沫混凝土保护面板单元11交接处两侧修筑锥形护坡25； [0041] 7)浇筑台帽13：待所述轻质泡沫混凝土12硬化后，直接作为浇筑台帽13的底模及侧模，立模浇筑台帽13，轻质泡沫混凝土12与台帽13间设沉降缝15； [0042] 8)所述台帽13台后桥梁侧浇筑低强度混凝土17，所述低强度混凝土17顶部设有搭板18，所述低强度混凝土17长度超过所述搭板18长度2m，所述低强度混凝土17部分顶部与所述土工格栅20与所述路基24顶部设有水稳层23，所述水稳层23与所述搭板18与所述台帽13与所述主梁14顶部设有沥青路面22； [0043] 9)所述沥青路面22两侧浇筑底部预留泄水孔的墙式护栏19，用于路面结构层及路面排水。 |
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