CN107700299A - 一种高架桥梁下层地面道路结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高架桥梁下层地面道路结构，包括桥梁承台，其特征在于在桥梁承台上方外侧设置混凝土隔墙，在桥梁承台上方填土，桥梁承台的外侧设置台阶状开挖区，所述台阶状开挖区内利用路基填料回填至承台顶面以上，形成道路路基，梯形混凝土隔墙将承台区域和道路路基之间隔离开，使得承台区域与道路路基之间形成两个相对独立的沉降区。与现有技术相比，本发明充分分析高架承台周边地面道路不均匀沉降的起因，采用较为简便、造价经济的施工方法对高架桥梁下层地面道路软土路基进行处理，有效减小承台周边道路不均匀沉降的程度。

Description

一种高架桥梁下层地面道路结构及其施工方法

技术领域

本发明属于道路设计、施工领域，具体涉及一种高架桥梁下层地面道路软土路基处理方法，具体为一种高架桥梁下层地面道路结构及其施工方法。

背景技术

随着我国国民经济的发展，城市化进程不断加快，城市的人口、面积不断增长，人们对城市交通提出了更高的要求。在此背景下，以城市快速路为代表的快速化交通迅猛发展，满足了大中型城市人员、货物流动的需求，实现了城市交通整体水平的提升。然而，从国内目前已经建成的城市高架快速路情况来看，其下层道路不均匀沉降问题尤为突出，特别是软土地基地区。以往承台周边处理仅采用路基填料回填，3~5年后内侧车道就出现了较为明显的不均匀沉降现象。若是对内侧车道进行全范围地基加固，其费用也是非常惊人的。因此，如何经济、高效解决高架桥梁下层地面道路软土路基不均匀沉降成为城市道路建设者、养护管理者所面临的重要问题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高架桥梁下层地面道路结构，以解决道路软土地基区域，高架桥梁下层地面道路承台周边路基不均匀沉降问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种高架桥梁下层地面道路结构，包括桥梁承台，其特征在于在桥梁承台上方外侧设置混凝土隔墙，在桥梁承台上方填土，桥梁承台的外侧设置台阶状开挖区，所述台阶状开挖区内利用路基填料回填至承台顶面以上，形成道路路基，梯形混凝土隔墙将承台区域和道路路基之间隔离开，使得承台区域与道路路基之间形成两个相对独立的沉降区。

优选地，所述混凝土隔墙的外侧设置一层土工布，以形成稳定的滑动面。

优选地，所述混凝土隔墙的外侧呈斜面，所述混凝土隔墙安装在桥梁承台的外侧。

优选地，所述混凝土隔墙采用C30钢筋混凝土，并在隔墙表面采用水泥砂浆进行抹面以达到光滑的目的。

优选地，在桥梁立柱处，所述混凝土隔墙设置预留接口与立柱连接。

优选地，所述混凝土隔墙外设置的土工布采用无纺织物，其握持强度应≥1.2KN，刺破强度应≥0.3KN，梯形撕裂强度应≥0.3KN，CBR顶破强度应≥2.5KN。

优选地，所述路基填料采用碎石、砾石、砂，易与老路形成同等沉降程度。

优选地，所述道路路基顶部铺设钢塑双向土工格栅一层，应与承台底边线保持一定距离，且不小于0.5m。

优选地，桥梁承台上方设置中央分隔带，回填材料采用种植土，以满足植物生长需要。

本发明的另一目的在于提供一种高架桥梁下层地面道路结构施工方法，以解决道路软土地基区域，高架桥梁下层地面道路承台周边路基不均匀沉降问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种高架桥梁下层地面道路结构施工方法，其特征在于所述施工方法包括以下步骤：

A、桥梁承台施工；

B、开挖地面道路至桥梁承台底部，并在桥梁承台外侧形成台阶；

C、回填路基路基填料至承台顶面以上，形成道路路基；

D、在桥梁承台上方安装混凝土隔墙，混凝土隔墙应与桥梁立柱结合设置，所述混凝土隔墙将道路路基与桥梁承台区域形成两个相对独立的沉降区；

E、桥梁承台上方回填种植土，形成中央分隔带，并在道路路基上方铺设路基路面。

优选地，所述混凝土隔墙采用C30钢筋混凝土，并在隔墙表面采用水泥砂浆进行抹面以达到光滑的目的。

优选地，所述混凝土隔墙的外侧设置一层土工布，以形成稳定的滑动面。

优选地，在桥梁立柱处，所述混凝土隔墙设置预留接口与立柱连接。

优选地，所述混凝土隔墙外设置的土工布采用无纺织物，其握持强度应≥1.2KN，刺破强度应≥0.3KN，梯形撕裂强度应≥0.3KN，CBR顶破强度应≥2.5KN。

优选地，所述路基填料采用碎石、砾石、砂，易与老路形成同等沉降程度。

优选地，所述道路路基顶部铺设钢塑双向土工格栅一层，应与承台底边线保持一定距离，且不小于0.5m。

本发明解决该问题的所采用的整体思路是结合桥梁立柱在承台范围内设置预制梯形隔墙形成滑动面，将承台周边地面道路路基路面沉降与承台沉降形成两个相对独立的沉降系统，从而将高架承台区域沉降区与新建地面道路路基沉降区进行有效分离，以减少其相互影响，减少由于道路不均匀沉降引起的纵向跳车、横向积水等现象。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1）本发明相比在部分现有技术中对承台周边进行全范围地基处理，十分节约造价，且效果更优；

2）本发明在承台上方设置预制钢筋混凝土隔墙，并与桥梁立柱较好地结合在一起。由于立柱位移的控制，隔墙的位置受到了较大的约束。该方法操作简单，极大有利于两个相对独立沉降区的形成；

3）本发明在隔墙表面采用干混砌筑砂浆（DM-M10）进行抹面，增加隔墙表面光滑度，利于两个相对独立沉降区的形成。

4）本发明在路基纵向分界处设置土工布不仅有加筋路基的作用，同时形成滑动面，隔离两个沉降区；

5）本发明将承台沉降区与道路沉降区进行分离，对处理桥梁基础周边道路路基不均匀沉降具有良好的效果。

6）本发明对现状路基开挖台阶回填有利减少新老路基间的不均匀沉降，从而减少纵向裂缝。

7）本发明在面层下方设置聚酯玻纤布有利于防止因新老路基不均匀沉降引起的反射裂缝。

附图说明

图1一种适用于高架桥梁下层地面道路软土路基处理方法（平面图）。

图2一种适用于高架桥梁下层地面道路软土路基处理方法（立面图）。

图中包括：台阶1，路基填料2，隔墙3，土工布4，新旧路面台阶5，钢塑双向土工格栅6，桥梁承台7，立柱8，聚酯纤维布9，侧石10，垫层11，基层12，面层13，加罩层14。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明。

如图1所示，为一种常见的高架桥梁下层地面道路中央分隔带处平面布置图，中央分隔带处设置多处桥梁立柱，由于承台基础及桩基的存在，一般情况下承台及其搭接的道路一侧不会出现沉降，而承台周边回填的道路会因为长期车辆荷载和软土地基的原因而出现沉降，进而表现为高架桥梁周边道路出现斜坡式沉降。这种沉降由于纵向变化太快，形成类似于桥梁桥台处跳车现象。由于桥梁承台一般30~50m设置一个，这种频繁地纵向跳车使得车辆行驶安全性、舒适性大大降低。

如图2所示，采用本发明的方法对高架桥梁下层道路路基进行改造，其基本方法为：在承台施工完成后，开挖地面道路至桥梁承台底部，并在桥梁承台7外侧形成台阶1，回填路基填料2至承台顶面以上。在桥梁承台上方安装C30钢筋混凝土隔墙3，隔墙应与桥梁立柱结合设置。隔墙3的外侧面为顶部向内倾斜的斜面，且隔墙3的底部外侧与承台边缘齐平，隔墙外侧采用干混砌筑砂浆（DM-M10）进行抹面，增加光滑度。同时，进行设置土工布4，将道路路基沉降与承台沉降形成两个相对独立的沉降区。最后对进行路基路面及中央分隔带施工，并在路基路面和中央分隔带之间设置侧石10。

承台顶面覆土按≥1.5m控制，承台四周开挖台阶1不小于两级，第一级台阶开挖宽度b以1.0m控制，高度Δh可根据承台深度调整，图中每级台阶开挖深度为Δh/2。台阶范围内采用路基填料（碎石、砾石、砂）分层回填平整，其压实度、级配应满足《城镇道路工程施工质量与验收规范》（CJJ1-2008）的要求。

在桥梁承台上方安装C30钢筋混凝土隔墙3应根据图纸进行预制，C30钢筋混凝土中水泥宜采用通用硅酸盐水泥，且应符合GB75的规定。普通混凝土骨料应符合JGJ 52的规定。混凝土拌合用水应符合JGJ 63的规定。外加剂应符合GB 8076、GB 23439、GB 50119和JC475的规定。混凝土检验评定应符合GB/T 50107的规定，混凝土含气量实测值不宜大于7%。

隔墙外侧采用干混砌筑砂浆（DM-M10）进行抹面，其水泥砂浆中水泥宜采用通用硅酸盐水泥,且应符合GB75的规定。细骨料应符合GB/T 14684的规定，且不应含有粒径大于4.75mm的颗粒。天然砂的含泥量应小于4.0%，泥块含量小于2.0%。干混砌筑砂浆（DM-M10）28天抗压强度应大于10MPa。用砂不得使用海砂，技术指标需满足：氯离子含量小于0.002%，贝壳含量≤1.0%，含泥量≤3.0%。预拌砂浆技术性能指标与技术措施要求均应满足《预拌砂浆应用技术规范》（DB33T 1095-2013）的要求。

梯形隔墙外设置的土工布采用无纺织物，其握持强度应≥1.2KN，刺破强度应≥0.3KN，梯形撕裂强度应≥0.3KN，CBR顶破强度应≥2.5KN。

承台顶至路面结构底范围内采用路基填料2（碎石、砾石、砂）分层压实，每层填筑厚度一般不大于30cm，压实度及级配碎石达到《城镇道路工程施工质量与验收规范》（CJJ1-2008）的要求。级配碎石层最上一层底部应加铺钢塑双向土工格栅6一层,，应与承台底边线保持一定距离，且不小于0.5m。钢塑双向土工格栅宜采用凸结点型式，以保证结点连接牢固，其性能要求如下：①纵向抗拉强度：≥100KN；横向抗拉强度：≥100KN；②伸长率：≤3%；结点剥离力：≥500N。同时为了减少搭接工程数量，钢塑双向土工格栅幅宽不宜小于2.0m。

新旧路面边缘应凿成台阶状，所述路基路面包括垫层11、基层12和面层13，其中垫层11采用级配碎石层，基层12采用水泥稳定碎石层，面层13采用沥青面层，在沥青面层和水泥稳定碎石层之间设置聚酯纤维布9，宽度不小于1.0m。聚酯玻纤布单位重量：≥125g/m²，厚度：≤1.2mm，抗拉强度（纵向）：≥8KN/m，断裂延伸率（纵横向）：≤5%，CBR顶破强力：≥550N，熔点：≥257℃。

最后，按照《公路路面基层施工技术细则》（JTG/T F20-2015）、《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）完成道路路面施工。

本发明适用于城市桥梁下方设置地面道路且桥梁承台位于中央分隔带内距离中央分隔带边线0~25cm的地面道路路基不均匀沉降的防治方法。本发明施工方便，造价经济，防治效果好，具有广阔的市场应用前景。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。根据本实施例的教导，本技术领域的技术人员完全可实现其它本发明保护范围内的技术方案。

Claims (10)

1.一种高架桥梁下层地面道路结构，包括桥梁承台，其特征在于在桥梁承台上方外侧设置混凝土隔墙，在桥梁承台上方填土，桥梁承台的外侧设置台阶状开挖区，所述台阶状开挖区内利用路基填料回填至承台顶面以上，形成道路路基，梯形混凝土隔墙将承台区域和道路路基之间隔离开，使得承台区域与道路路基之间形成两个相对独立的沉降区。

2.根据权利要求1所述的高架桥梁下层地面道路结构，其特征在于所述混凝土隔墙的外侧设置一层土工布，以形成稳定的滑动面。

3.根据权利要求1所述的高架桥梁下层地面道路结构，其特征在于所述混凝土隔墙的外侧呈斜面。

4.根据权利要求1所述的高架桥梁下层地面道路结构，其特征在于所述混凝土隔墙采用C30钢筋混凝土，并在隔墙表面采用水泥砂浆进行抹面以达到光滑的目的。

5.根据权利要求1所述的高架桥梁下层地面道路结构，其特征在于在桥梁立柱处，所述混凝土隔墙设置预留接口与立柱连接。

6.根据权利要求1所述的高架桥梁下层地面道路结构，其特征在于所述道路路基顶部铺设钢塑双向土工格栅一层，应与承台底边线保持一定距离，且不小于0.5m。

7.一种高架桥梁下层地面道路结构施工方法，其特征在于所述施工方法包括以下步骤：

桥梁承台施工；

开挖地面道路至桥梁承台底部，并在桥梁承台外侧形成台阶；

回填路基路基填料至承台顶面以上，形成道路路基；

在桥梁承台上方安装混凝土隔墙，混凝土隔墙应与桥梁立柱结合设置，所述混凝土隔墙将道路路基与桥梁承台区域形成两个相对独立的沉降区；

桥梁承台上方回填种植土，形成中央分隔带，并在道路路基上方铺设路基路面。

8.根据权利要求1所述的高架桥梁下层地面道路结构施工方法，其特征在于所述混凝土隔墙采用C30钢筋混凝土，并在隔墙表面采用水泥砂浆进行抹面以达到光滑的目的。

9.根据权利要求1所述的高架桥梁下层地面道路结构施工方法，其特征在于所述混凝土隔墙的外侧设置一层土工布，以形成稳定的滑动面。

10.根据权利要求1所述的高架桥梁下层地面道路结构施工方法，其特征在于在桥梁立柱处，所述混凝土隔墙设置预留接口与立柱连接。