CN104775351A - 与桥台分体的桩柱框架弹簧组合式桥路过渡段结构 - Google Patents

Abstract

与桥台分体的桩柱框架弹簧组合式桥路过渡段结构，包括桥台、梁体与路基本体，还包括台后桩柱、钢筋混凝土框架与弹簧束；台后桩柱固设在桥台后面，钢筋混凝土框架包括钢筋混凝土预制水平板与钢筋混凝土预制斜撑板；钢筋混凝土预制水平板与台后桩柱上端通过第一高强铰接螺栓连接，钢筋混凝土预制斜撑板与台后桩柱下部通过第二高强铰接螺栓连接，钢筋混凝土预制水平板的另一端与钢筋混凝土预制斜撑板另一端通过第三高强铰接螺栓连接；钢筋混凝土预制斜撑板贴合固定于路基本体；弹簧束安装在钢筋混凝土预制水平板与钢筋混凝土预制斜撑板之间。它解决了交通线路中异形构筑物之间刚度差异出现的沉降差异技术问题，由混凝土框架与弹簧束控制过渡区沉降。

Description

与桥台分体的桩柱框架弹簧组合式桥路过渡段结构

技术领域

本发明涉及交通工程中桥梁路基沉降差异控制技术领域，具体涉及一种与桥台分体的桩柱框架弹簧组合式桥路过渡段结构。

背景技术

在交通工程领域，无论是公路还是铁路，桥（或隧道、涵洞）路过渡段问题犹如一块顽疾反复发作且难以彻底治愈。由于桥台（隧道或涵洞）和路基之间存在沉降差异而引起的桥头“跳车”现象，严重影响了行车的舒适性，降低了车辆行车速度和道路的通行能力，同时随着沉降的进一步增大，加大对车辆和桥台结构物的损坏，给行车安全带来巨大安全隐患。

对于是由桥梁、隧道、涵洞、路基等不同的构筑物与轨道共同构成的一条交通线路，不同的构筑物相互影响构成了一条平顺、光滑的线路。为了保证其平顺、光滑及舒适性的要求，就必须严格控制沿线路纵向的沉降差异，尤其是在不同构筑物相接处。由于不同构筑物之间在结构刚度上存在差异，加之不同构筑物接触间段在施工时存在的困难，因此，不同构筑物之间施工后便会存在沉降差异，线路运营后不同的构筑物在交通动荷载的作用下更是加剧了沉降差异，而对于桥（或隧道、涵洞）路过渡段的沉降差异尤为突出。

目前，在交通工程建设领域，治理桥（或隧道、涵洞）路过渡处的沉降差异问题主要采取的措施有三：第一，地基处理措施，主要是采用换填法、加固法等处理过渡区软弱地基；第二设置半刚性过渡段，主要选用优质、轻质填料填筑过渡区；第三，设置过渡板法处理过渡区。上述这些方法虽在一定程度上缓解了过渡区沉降差异过大的问题，但都不能从根本上解决问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种与桥台分体的桩柱框架弹簧组合式桥路过渡段结构；该结构可以大大降低过渡段的沉降，提高过渡段的整体稳定性，以解决现有技术不能根治桥（或隧道、涵洞）路过渡区沉降差异问题。本发明提供的技术方案以桥梁路基过渡段作说明。

本发明解决上述技术问题采取的技术方案是：一种与桥台分体的桩柱框架弹簧组合式桥路过渡段结构，包括地基、桥台、梁体与路基本体，其特征在于：还包括台后桩柱、钢筋混凝土框架与弹簧束；台后桩柱固设在桥台后面，钢筋混凝土框架包括钢筋混凝土预制水平板与钢筋混凝土预制斜撑板；钢筋混凝土预制水平板与台后桩柱上端通过第一高强铰接螺栓连接，钢筋混凝土预制斜撑板与台后桩柱下部通过第二高强铰接螺栓连接，钢筋混凝土预制水平板的另一端与钢筋混凝土预制斜撑板另一端通过第三高强铰接螺栓连接；钢筋混凝土预制斜撑板贴合固定于路基本体；弹簧束安装在钢筋混凝土预制水平板与钢筋混凝土预制斜撑板之间。

弹簧束外面套装有钢质波纹套管；本发明所使用高强铰接螺栓在预制钢筋混凝土板和台后桩柱时与构件整体制作。

由于框架结构的斜面即钢筋混凝土预制斜撑板与路基本体相连，路基本体为框架结构提供有力支撑；通过钢筋混凝土框架有效控制桥路过渡区沉降。安装在钢筋混凝土预制水平板与钢筋混凝土预制斜撑板之间的弹簧束以及弹簧束外面套装的钢质波纹套管，有效缓解交通荷载作用力。本发明解决了交通线路中异形构筑物之间因刚度差异而出现沉降差异的技术问题。与现有技术相比较其优点是：

1）钢筋混凝土水平板、钢筋混凝土预制斜撑板、弹簧束与台后桩柱组成一个整体结构，从结构受力上可以有效的将交通载荷一部分传递到弹簧束，一部分传递到台后桩柱，控制过渡结构体的变形，从而减小了桥台与过渡段之间的沉降差异；过渡段框架结构为三角形结构，从桥台向路基方向，钢筋混凝土斜撑板与钢筋混凝土水平板之间的距离逐渐减小，路基本体的厚度逐渐增大，实现了过渡段结构与路基本体之间的逐渐过渡，从而有效防止过渡段结构体与路基本体之间二次沉降的发生。

2）台后桩柱、钢筋混凝土预制水平板与钢筋混凝土预制斜撑板所组成的三角形过渡段结构，形成一个空腔，空腔内设有由波纹套管保护的弹簧束；可以有效克服以往实体过渡段结构体自重过大的弊端，从而减小了过渡段结构本身因自重引起的沉降，减小对与之相接的路基本体的压力；同时弹簧束本身存储一部分上部荷载传递的载荷能量，可以避免上部交通荷载对路基本体压力，减小了路基本体的变形，从而实现桥路沉降的平稳过渡；方便养护维修。

3）本发明适用范围较广，施工质量可控。台后桩柱、钢筋混凝土预制水平板与钢筋混凝土预制斜撑板所组成的三角形过渡段结构，不仅适用于桥路与路基之间的过渡，也适用与隧道与路基之间、涵洞与路基之间的过渡。

由于本发明所使用的预制水平板与钢筋混凝土预制斜撑板均为预制装配，弹簧束以及外面套装的钢质波纹套管也为提前安装；可有效控制施工质量，克服了以往桥路过渡段施工质量很难达标的不足。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

附图标记说明如下：1—桥台；2—钢筋混凝土预制水平板；3—钢筋混凝土预制斜撑板；4—第一高强铰接螺栓；5—台后桩柱；6—桩柱基础；7—弹簧束；8—钢质波纹套管；9—路基本体；10—梁体；11—地基；12—第二高强铰接螺栓；13—第三高强铰接螺栓；14—空腔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明给予进一步描述。如图1所示：一种与桥台分体的桩柱框架弹簧组合式桥路过渡段结构，包括地基11、桥台1、梁体10与路基本体9，还包括台后桩柱5、钢筋混凝土框架与弹簧束7；台后桩柱5固设在桥台1后面，钢筋混凝土框架包括钢筋混凝土预制水平板2与钢筋混凝土预制斜撑板3；钢筋混凝土预制水平板2与台后桩柱5上端通过第一高强铰接螺栓4连接，钢筋混凝土预制斜撑板3与台后桩柱5下部通过第二高强铰接螺栓12连接，钢筋混凝土预制水平板2的另一端与钢筋混凝土预制斜撑板3另一端通过第三高强铰接螺栓13连接；钢筋混凝土预制斜撑板3贴合固定于路基本体9；弹簧束7安装在钢筋混凝土预制水平板2与钢筋混凝土预制斜撑板3之间；即钢筋混凝土预制水平板2与钢筋混凝土预制斜撑板3之间通过高强弹簧束7连接。

作为本发明的完善，弹簧束7外面套装有钢质波纹套管8；钢质波纹套管对弹簧束起到保护作用；作为本发明的进一步完善，桥台1与路基本体9之间底端设有桩柱基础6，台后桩柱5底端设置于桩柱基础6；桩柱基础6由浇筑素混凝土制作而成，桩柱基础6为台后桩柱5提供有效支撑。

台后桩柱5、钢筋混凝土预制水平板2与钢筋混凝土预制斜撑板3构成一个三角形空腔14，套装有钢质波纹套管8的弹簧束7位于三角形空腔14。

台后桩柱5、钢筋混凝土预制水平板2与钢筋混凝土预制斜撑板3构成的三角形结构，从桥台向路基方向，钢筋混凝土斜撑板与钢筋混凝土水平板之间的距离逐渐减小，路基本体的厚度逐渐增大，使过渡段结构与路基本体之间实现的逐渐过渡，有效防止过渡段结构体与路基本体之间发生二次沉降。

各个高强铰接螺栓在预制钢筋混凝土板和台后桩柱时与构件整体制作；桥台采用混凝土现浇的方式，钢筋混凝土水平板、钢筋混凝土斜撑板、台后桩柱采用采用预制方式，当构件强度达到设计要求时，用套装了钢质波纹套管的弹簧束将钢筋混凝土水平板与钢筋混凝土斜撑板相连接，而后用高强铰接螺栓联接组装。

本发明施工中，先将路基本体逐层碾压压实到设计要求，在与本框架过渡段接触处，将路基压实后削坡，其坡度与钢筋混凝土预制斜撑板坡度一致。路基本体沉降稳定后再安装配钢筋混凝土框架。

Claims (5)

1.一种与桥台分体的桩柱框架弹簧组合式桥路过渡段结构，包括地基、桥台、梁体与路基本体，其特征在于：还包括台后桩柱（5）、钢筋混凝土框架与弹簧束（7）；台后桩柱（5）固设在桥台（1）后面，钢筋混凝土框架包括钢筋混凝土预制水平板（2）与钢筋混凝土预制斜撑板（3）；钢筋混凝土预制水平板（2）与台后桩柱（5）上端通过第一高强铰接螺栓（4）连接，钢筋混凝土预制斜撑板（3）与台后桩柱（5）下部通过第二高强铰接螺栓（12）连接，钢筋混凝土预制水平板（2）的另一端与钢筋混凝土预制斜撑板（3）另一端通过第三高强铰接螺栓（13）连接；钢筋混凝土预制斜撑板（3）贴合固定于路基本体（9）；弹簧束（7）安装在钢筋混凝土预制水平板（2）与钢筋混凝土预制斜撑板（3）之间。

2.根据权利要求1所述的一种与桥台分体的桩柱框架弹簧组合式桥路过渡段结构，其特征在于：弹簧束（7）外面套装有钢质波纹套管（8）。

3.根据权利要求1或2所述的一种与桥台分体的桩柱框架弹簧组合式桥路过渡段结构，其特征在于：桥台（1）与路基本体（9）之间底端设有桩柱基础（6），台后桩柱（5）底端设置于桩柱基础（6）。

4.根据权利要求3所述的一种与桥台分体的桩柱框架弹簧组合式桥路过渡段结构，其特征在于：桩柱基础（6）由浇筑素混凝土制作。

5.根据权利要求4所述的一种与桥台分体的桩柱框架弹簧组合式桥路过渡段结构，其特征在于：台后桩柱（5）、钢筋混凝土预制水平板（2）与钢筋混凝土预制斜撑板（3）构成一个三角形空腔（14），套装有钢质波纹套管（8）的弹簧束（7）位于三角形空腔（14）。