本發(fā)明涉及道路橋梁施工。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種橋頭路基結(jié)構(gòu)及其施工方法。

背景技術(shù)：

1、道路與橋頭相銜接位置通常因路基、路面與橋梁結(jié)構(gòu)的剛度不同，造成路面與橋面差異沉降，造成行車通過(guò)時(shí)有明顯的顛簸感，造成跳車現(xiàn)象，甚至造成安全事故。具體原因有：橋梁與路基、路面的組成材料、剛度、強(qiáng)度、脹縮性等存在差異；橋頭連接處受力時(shí)易形成集中應(yīng)力，在車輛荷載、結(jié)構(gòu)自重、自然因素作用下，橋梁與道路同時(shí)發(fā)生沉降，但兩者的沉降量有很大差異，道路的沉降量遠(yuǎn)大于橋梁的沉降量，形成錯(cuò)臺(tái)；由于路基的整體側(cè)向滑移引起的，臺(tái)前錐形護(hù)坡基本處于無(wú)側(cè)限受壓狀態(tài)，護(hù)坡在受到自重和車輛的沖擊荷載作用下，土體會(huì)向橋內(nèi)側(cè)整體下滑，使得橋頭部位的路基、路面產(chǎn)生較大的豎向位移；

2、現(xiàn)有技術(shù)中，通過(guò)設(shè)置橋頭搭板，即將搭板的一端頭放在與橋背臺(tái)連接的支腿上，另一端頭搭放在路基上，通過(guò)搭板對(duì)橋體和路基之間的連接進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，以抗衡沉降差異。但現(xiàn)實(shí)是，所搭設(shè)搭板的一段與未處理的路基一段的剛度仍然存在很大差異，二者銜接處產(chǎn)生了新的沉降突變，即產(chǎn)生“二次跳車”現(xiàn)象?，F(xiàn)有技術(shù)中還研究提出了比如壓實(shí)度控制以及應(yīng)用土工格柵等處治措施，雖然都有起到一定的改善作用，但改善效果有限。對(duì)于已修建完成的路面，采用路面注漿的方式進(jìn)行治理，但是注漿過(guò)程中，一般采用壓力注漿，會(huì)對(duì)橋頭錐坡或者公路邊坡側(cè)向擠壓，產(chǎn)生一個(gè)側(cè)向的推力，導(dǎo)致路面出現(xiàn)二次沉降。在橋頭路基施工以防止路基與橋面不均勻沉降一直是一個(gè)持久的難題?？紤]到這些挑戰(zhàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員需要不斷對(duì)橋頭路基進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，以提供改進(jìn)不均勻沉降的性能的橋頭路基。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的一個(gè)目的是解決至少上述問(wèn)題，并提供至少后面將說(shuō)明的優(yōu)點(diǎn)。

2、為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種橋頭路基結(jié)構(gòu)，包括：

3、水泥土擠密樁列，其包括多個(gè)水泥土擠密樁，多個(gè)水泥土擠密樁布設(shè)于地基內(nèi)；

4、水泥攪拌樁列，其包括多個(gè)水泥攪拌樁，多個(gè)水泥攪拌樁布設(shè)于地基內(nèi)；

5、碎石墊層，其鋪設(shè)于所述水泥攪拌樁列上，且所述碎石墊層內(nèi)夾鋪有第一土工格柵層；

6、基床底層，其鋪設(shè)于所述碎石墊層上，且所述基床底層內(nèi)從下至上依次間隔夾鋪有梯形支撐結(jié)構(gòu)、第二土工格柵層及剪力限位支撐結(jié)構(gòu)；其中，

7、所述梯形支撐結(jié)構(gòu)包括：

8、多個(gè)梯形架，多個(gè)梯形架沿橋梁橫向間隔設(shè)置，每一梁跨對(duì)應(yīng)設(shè)有奇數(shù)數(shù)量的所述梯形架，所述梯形架的框內(nèi)掛設(shè)固定有鋼筋網(wǎng)；

9、混凝土填充層，其澆注填充并包敷所述梯形架，所述混凝土填充層側(cè)壁底部預(yù)埋有多個(gè)錨固孔位，所述錨固孔位上與其下方的基床底層錨設(shè)有多根錨桿；

10、所述剪力限位支撐結(jié)構(gòu)包括：橫向基座、相對(duì)設(shè)置于所述橫向基座上的一對(duì)支座、圍設(shè)于所述橫向基座兩側(cè)和背離所述梁跨一端的圍擋，其中，所述支座中心開(kāi)設(shè)有圓柱形的承接槽，所述支座上位于所述承接槽周向設(shè)有多頂部呈斜面形的第一梯形凸起，多個(gè)第一梯形凸起沿所述承接槽同心的圓弧依次設(shè)置，所述支座底凈水器與其下方的基床底層錨設(shè)有多根錨桿，所述第一梯形凸起和所述承接槽表面均鋪設(shè)有橡膠層；

11、梁跨底座，其預(yù)設(shè)于所述梁跨遠(yuǎn)離橋中的一端，所述梁跨底座底部向下凸設(shè)有圓柱形的抵接端，所述梁跨底座上位于所述抵接端周向下凸設(shè)有與所述第一梯形凸起配合設(shè)置的第二梯形凸起，所述抵接端和所述第二梯形凸起分別抵接于所述承接槽和所述第一梯形凸起的橡膠層上；

12、路面層，其鋪設(shè)于所述梁跨頂部和所述基床底層頂部。

13、優(yōu)選的是，所述水泥土擠密樁列呈正三角形布置，間距為1～1.5m，深度為3～6m，直徑400～650mm。

14、優(yōu)選的是，所述水泥攪拌樁列呈正三角形布置，間距1.2～1.5m，深度小于15m，直徑500～850mm。

15、優(yōu)選的是，所述梯形架包括從下至上邊長(zhǎng)依次減小且間隔設(shè)置的三個(gè)矩形架，每一矩形架內(nèi)間隔設(shè)有多個(gè)縱向連桿和橫向連桿，相鄰兩層的矩形架的周向連接有多個(gè)豎向連桿，相鄰兩層的矩形架的縱向連桿錯(cuò)位設(shè)置，位于上層的縱向連桿通過(guò)多對(duì)斜向連桿與位于下層的縱向連桿連接。

16、優(yōu)選的是，還包括多對(duì)牽拉連桿，每對(duì)牽拉連桿上端與相鄰兩個(gè)梯形架相向的上部鉸接，每對(duì)牽拉連桿下端與相鄰兩個(gè)梯形架相向的下部鉸接。

17、優(yōu)選的是，所述梯形架頂部和底部的橫向長(zhǎng)度分別為1～2m和1.5～2.5m，高度為0.5～0.8m，縱向長(zhǎng)度為3～8m。

18、優(yōu)選的是，所述梁跨底座呈圓柱形，所述梁跨底座直徑為80～100cm、高度為10～15cm；所述抵接端的直徑為25～30cm、高度為20～30cm；所述第二梯形凸起底部斜面與水平方向呈10～30°、高度為10～15cm、所述第二梯形凸起沿所述抵接端的徑向?qū)挾葹?5～30cm；

19、所述支座呈圓柱形，所述支座的直徑為80～100cm、高度為20～25cm。

20、提供一種橋頭路基結(jié)構(gòu)的施工方法，包括以下步驟：

21、s1、施工準(zhǔn)備：施工臨時(shí)場(chǎng)地排水溝，清除表層植被，挖除樹(shù)根，清除原地面表土，向下挖深；

22、s2、水泥土擠密樁：在平整后的施工場(chǎng)地上對(duì)地基處理范圍的左右邊界進(jìn)行放線，樁機(jī)就位后，從中間向外圍間隔進(jìn)行錘擊成孔，水泥土采用拌合機(jī)制拌，待錘擊成孔后，將拌和好的水泥土倒入孔中，夯實(shí)；

23、s3、水泥攪拌樁：測(cè)量放線完成后，樁機(jī)就位，用水平尺校正機(jī)架垂直度，按照試驗(yàn)配合比進(jìn)行水泥攪拌樁的漿液配制，開(kāi)啟攪拌機(jī)鉆進(jìn)；

24、檢測(cè)合格后，采用切割機(jī)切割樁頂質(zhì)量較差部分；

25、s4、鋪設(shè)碎石墊層；碎石墊層中夾鋪一層第一土工格柵，碎石墊層采用輕型壓路機(jī)壓實(shí)；

26、s5、基床底層填筑：每一填筑層施工前均進(jìn)行施工放線，放出填層中線和填筑邊線，填料攤鋪、壓實(shí)；

27、其中，在預(yù)設(shè)層高時(shí)，吊裝梯形支撐結(jié)構(gòu)、拼接、錨設(shè)錨桿，然后再填料攤鋪、壓實(shí)，第二土工格柵層，再吊裝剪力限位支撐結(jié)構(gòu)，錨設(shè)錨桿，再填料攤鋪、壓實(shí)；

28、s6、架設(shè)梁跨，使梁跨底座與橫向基座對(duì)齊安裝；

29、s7、鋪設(shè)路面層。

30、本發(fā)明至少包括以下有益效果：

31、第一、橋頭連接處受力時(shí)形成的集中應(yīng)力，車輛荷載、結(jié)構(gòu)自重、自然因素作用時(shí)，本發(fā)明的橋頭路基結(jié)構(gòu)可以顯著減少橋頭連接處路基的沉降速度，與橋梁沉降適配，減少沉降差異。

32、第二、基床底層中夾鋪梯形支撐結(jié)構(gòu)、第二土工格柵層及剪力限位支撐結(jié)構(gòu)，可以減少路基的整體側(cè)向滑移。通過(guò)設(shè)置剪力限位支撐結(jié)構(gòu)和梁跨底座，將側(cè)向負(fù)荷(水平負(fù)荷)轉(zhuǎn)移消化，從而減少車輛的沖擊荷載作用對(duì)臺(tái)前護(hù)坡的沖擊，避免土體向橋內(nèi)側(cè)整體下滑，避免使橋頭部位的路基、路面產(chǎn)生較大的豎向位移。

33、本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過(guò)下面的說(shuō)明體現(xiàn)，部分還將通過(guò)對(duì)本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

技術(shù)特征：

1.橋頭路基結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的橋頭路基結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述水泥土擠密樁列呈正三角形布置，間距為1～1.5m，深度為3～6m，直徑400～650mm。

3.如權(quán)利要求1所述的橋頭路基結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述水泥攪拌樁列呈正三角形布置，間距1.2～1.5m，深度小于15m，直徑500～850mm。

4.如權(quán)利要求1所述的橋頭路基結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述梯形架包括從下至上邊長(zhǎng)依次減小且間隔設(shè)置的三個(gè)矩形架，每一矩形架內(nèi)間隔設(shè)有多個(gè)縱向連桿和橫向連桿，相鄰兩層的矩形架的周向連接有多個(gè)豎向連桿，相鄰兩層的矩形架的縱向連桿錯(cuò)位設(shè)置，位于上層的縱向連桿通過(guò)多對(duì)斜向連桿與位于下層的縱向連桿連接。

5.如權(quán)利要求4所述的橋頭路基結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括多對(duì)牽拉連桿，每對(duì)牽拉連桿上端與相鄰兩個(gè)梯形架相向的上部鉸接，每對(duì)牽拉連桿下端與相鄰兩個(gè)梯形架相向的下部鉸接。

6.如權(quán)利要求1所述的橋頭路基結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述梯形架頂部和底部的橫向長(zhǎng)度分別為1～2m和1.5～2.5m，高度為0.5～0.8m，縱向長(zhǎng)度為3～8m。

7.如權(quán)利要求1所述的橋頭路基結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述梁跨底座呈圓柱形，所述梁跨底座直徑為80～100cm、高度為10～15cm；所述抵接端的直徑為25～30cm、高度為20～30cm；所述第二梯形凸起底部斜面與水平方向呈10～30°、高度為10～15cm、所述第二梯形凸起沿所述抵接端的徑向?qū)挾葹?5～30cm；

8.如權(quán)利要求7所述的橋頭路基結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種橋頭路基結(jié)構(gòu)及其施工方法，包括：水泥土擠密樁列，布設(shè)于地基內(nèi)；水泥攪拌樁列，布設(shè)于地基內(nèi)；碎石墊層，其內(nèi)夾鋪有第一土工格柵層；基床底層，其內(nèi)從下至上依次間隔夾鋪有梯形支撐結(jié)構(gòu)、第二土工格柵層及剪力限位支撐結(jié)構(gòu)；梯形支撐結(jié)構(gòu)包括：多個(gè)梯形架、鋼筋網(wǎng)、混凝土填充層；剪力限位支撐結(jié)構(gòu)包括：橫向基座、支座、圍擋、承接槽、第一梯形凸起；梁跨底座包括：抵接端、第二梯形凸起；路面層，其鋪設(shè)于所述梁跨頂部和所述基床底層頂部。本發(fā)明的橋頭路基結(jié)構(gòu)可以顯著減少橋頭連接處路基的沉降速度，與橋梁沉降適配，減少沉降差異。

技術(shù)研發(fā)人員：麻煒,石金順,高元培,胡曾利,阮坤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)路橋工程有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/11