CN107905089A - 一种防治桥头跳车的加强台背及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防治桥头跳车的加强台背，包括有多层台阶，台阶从距离台背由近到远逐级向上增加，台阶宽度为两侧挡土墙之间的距离，在每级台阶的顶面铺设有钢丝网，钢丝网的宽度与台阶宽度相同，钢丝网的长度为该级台阶顶面与桥台的最远距离，台阶与桥台之间的部分逐级回填有碎石土，在最上方的两级台阶的底部高度上设置沿横向通长的两处碎石盲沟，在台背上方与桥台相接处的路面结构设置有桥头搭板基础以及位于桥头搭板基础上方的桥头搭板，桥头搭板的高度与相连接处的桥面和路面的高度相同。本发明还提供了加强台背的施工方法。本发明中，钢丝网使台背回填材料形成整体；碎石盲沟可收集下渗雨水，避免桥头跳车病害的产生。

Description

一种防治桥头跳车的加强台背及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种桥头台背及其施工方法，具体涉及一种防治桥头跳车的加强台背及其施工方法，属于道路工程设计技术领域。

背景技术

在道路的路桥过渡段，由于桥头台背回填时基底处理不到位、回填材料不当、回填施工不规范等原因，导致桥台与台背填土之间产生差异沉降，车辆通行时出现跳车现象。桥头跳车情况严重影响公路或城市道路的使用功能，会影响行车安全、降低行车速度、影响车辆运营费用和加速桥梁及路面的病害，对道路桥梁的运行影响极大。路桥过渡段的这种不均匀沉降量范围在几厘米到几十厘米之间，行车时会产生较大的冲击力，增加不舒适性，也会造成道路和构造物的进一步损害。

研究表明桥头跳车病害的成因主要有以下几方面：1、桥台与路堤构造差异，桥台具有很大的整体刚度，下部的桩基处理使桥台沉降可以忽略不计，而路堤的沉降在通车很长时间后才逐渐稳定下来；2、地基沉降变形，软土地基经过处理后固结变形减小，但沉降仍然不可避免；3、回填材料压密变形，对于台背高填路堤，回填材料的压密变形是台背沉降的主要组成部分，选择强度高、刚度大、水稳定性好的回填材料能减小台背回填的塑性变形；4、水损坏，雨水经接缝或裂缝渗入路面结构层和土基，造成细粒料流失并增加结构层和土基的含水量，降低了地基的承载力，加速了差异性沉降的发展。

目前通常采用设置桥头搭板、搅拌桩处理基底、增设土工格栅来减缓差异沉降的产生。设置桥头搭板主要是将跳车部位转移至搭板与路基段相接处，对台背自身过大沉降缓解能力有限，同时难以有效预防水损坏导致的跳车病害。搅拌桩处理基底造价较高、工期较长，适用性受限。增设土工格栅可一定程度降低台背回填料的沉降，但由于土工格栅本身强度不大，且端部未固定，易与回填料一起协同变形，因此难以实质性改善回填料沉降问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够进一步解决因台背自身沉降产生的桥头跳车病害，提高行车舒适性，保证路桥过渡段路面使用寿命的防治桥头跳车的加强台背。

本发明是这样实现的：

一种防治桥头跳车的加强台背，位于桥台与台背两侧设置的挡土墙之间，台背包括有多层台阶，台阶从距离台背由近到远逐级向上增加，台阶宽度为两侧挡土墙之间的距离，在每级台阶的顶面铺设有钢丝网，钢丝网的宽度与台阶宽度相同，钢丝网的长度为该级台阶顶面与桥台的最远距离，台阶与桥台之间的部分逐级回填有碎石土，在最上方的两级台阶的底部高度上设置沿横向通长的两处碎石盲沟，在台背上方与桥台相接处的路面结构设置有桥头搭板基础以及位于桥头搭板基础上方的桥头搭板，桥头搭板的高度与相连接处的桥面和路面的高度相同。

更进一步的方案是：

所述钢丝网通过锚固连接器进行固定，锚固连接器由两侧挡土墙施工时预埋的带弯钩钢筋、上压板、下压板以及螺栓紧固件组成，带弯钩钢筋的弯钩一端预埋在挡土墙内，另一端与上压板固定连接，钢丝网的端部放入上压板和下压板之间，然后拧紧螺栓紧固件进行固定。

更进一步的方案是：

最上方的两级台阶的回填采用的是透水性好、易压实的级配碎石。

更进一步的方案是：

所述碎石盲沟包括带孔PVC管，带孔PVC管四周为单一粒径碎石，在碎石盲沟的上方为透水土工布，在碎石盲沟的两侧和底部为防渗土工布，集中收集沿横向裂缝下渗的雨水。

更进一步的方案是：

所述桥头搭板采用35cm水泥混凝土，配置双层配筋网片，桥头搭板基础采用15cm贫混凝土。

更进一步的方案是：

相邻钢丝网之间的竖向间距计算公式为：

其中，T_GC为钢丝网的纵向抗拉强度(N/m)，E_T为钢丝网的拉伸模量(N/m)，H_m为台背回填路基顶面与桥台构造物基础顶面之间的高差(m)，Z为上一层钢丝网的铺设位置距台背回填路基顶面的垂直距离(m)。台背填土在高度5m范围内时，计算钢丝网铺设竖向间距一般为0.3～0.8m。

更进一步的方案是：

所述钢丝网孔径0.5～2.5cm，根据回填碎石土或级配碎石的最大粒径来选择，钢丝网孔径不大于碎石最大粒径的2/3；下部台阶顶面钢丝网的孔径0.5～1.5cm，上部最后两级台阶顶面钢丝网的孔径1.5～2.5cm。

更进一步的方案是：

钢丝网通过锚固连接器进行固定时，需拉伸紧密，端头多余的部分折叠后统一锚固。

本发明还提供了前述防治桥头跳车的加强台背的施工方法，具体包括：

在桥台的背面进行回填时，先填筑至第一级台阶的高度，再开挖第一级台阶，台背部分回填碎石土，随后逐级向上开挖台阶，形成从距离台背由近到远逐级向上增加的多级台阶，在每级台阶开挖完成时，都先在该级台阶对应的台背部分回填碎石土，然后在该级台阶的顶面铺设钢丝网，钢丝网的宽度与台阶宽度相同，钢丝网的纵向长度为该级台阶顶面与桥台的最远距离，在钢丝网铺设完成后，钢丝网通过锚固连接器进行固定，锚固连接器由两侧挡土墙施工时预埋的带弯钩钢筋、上压板、下压板及螺栓紧固件组成，将钢丝网的端部放入上下压板之间，然后拧紧螺栓进行固定；最后两级台阶的回填材料采用透水性好、易压实的级配碎石，同时在最后两级台阶的底部高度上设置沿横向通长的两处碎石盲沟，碎石盲沟由单一粒径碎石、防渗土工布、带孔PVC管及透水土工布组成，集中收集沿横向裂缝下渗的雨水，最后在台背上方与桥台相接处的路面结构设置有15cm贫混凝土浇筑而成的桥头搭板基础，并在桥头搭板基础上方铺设有桥头搭板，桥头搭板为35cm水泥混凝土，配置双层配筋网片。

本发明中，台背填土层台阶顶面设置的钢丝网本身强度高、变形小、耐久性好，经过两端锚固链接器固定后，抗变形能力较强，可有效减小台背回填料的塑性变形，使台背回填材料形成整体；搭板与道路相接处车辆荷载长期作用可能出现横向裂缝，路表雨水将沿此下渗，路面结构层内设置的碎石盲沟可收集下渗雨水，防止路基表面因动水压力导致脱空，避免桥头跳车病害的产生。

附图说明

图1为本发明的防治桥头跳车的加强台背及施工方法的示意图。

图2为抵抗沉降的拉伸固定钢丝网铺设平面示意图。

图3为抵抗沉降的拉伸固定钢丝网端部锚固连接器示意图。

图4位碎石盲沟示意图。

其中：1、桥台；2、台阶；3、钢丝网；4、挡土墙；5、锚固连接器；6、碎石盲沟；7、桥头搭板基础；8、桥头搭板；51、带弯钩钢筋；52、上压板；53、下压板；54、螺栓紧固件；61、单一粒径碎石；62、防渗土工布；63、带孔PVC管；64、透水土工布。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例一

如附图1至4所示，一种防治桥头跳车的加强台背，位于桥台1与台背两侧设置的挡土墙4之间，台背包括有多层台阶2，台阶2从距离台背由近到远逐级向上增加，台阶2宽度为两侧挡土墙4之间的距离，在每级台阶2的顶面铺设有钢丝网3，钢丝网3的宽度与台阶2宽度相同，钢丝网3的长度为该级台阶2顶面与桥台1的最远距离，台阶2与桥台1之间的部分逐级回填有碎石土，在最上方的两级台阶2的底部高度上设置沿横向通长的两处碎石盲沟6，在台背上方与桥台1相接处的路面结构设置有桥头搭板基础7以及位于桥头搭板基础7上方的桥头搭板8，桥头搭板8的高度与相连接处的桥面和路面的高度相同。

所述钢丝网3通过锚固连接器5进行固定，锚固连接器5由两侧挡土墙4施工时预埋的带弯钩钢筋51、上压板52、下压板53以及螺栓紧固件54组成，带弯钩钢筋51的弯钩一端预埋在挡土墙4内，另一端与上压板52固定连接，钢丝网3的端部放入上压板52和下压板53之间，然后拧紧螺栓紧固件54进行固定。

最上方的两级台阶2的回填采用的是透水性好、易压实的级配碎石。

所述碎石盲沟6包括带孔PVC管63，带孔PVC管63四周为单一粒径碎石61，在碎石盲沟6的上方为透水土工布64，在碎石盲沟6的两侧和底部为防渗土工布62，集中收集沿横向裂缝下渗的雨水。

所述桥头搭板8采用35cm水泥混凝土，配置双层配筋网片，保证强度，桥头搭板基础7采用15cm贫混凝土。

相邻钢丝网3之间的竖向间距计算公式为：

其中，T_GC为钢丝网的纵向抗拉强度(N/m)，E_T为钢丝网的拉伸模量(N/m)，H_m为台背回填路基顶面与桥台构造物基础顶面之间的高差(m)，Z为上一层钢丝网的铺设位置距台背回填路基顶面的垂直距离(m)。台背填土在高度5m范围内时，计算钢丝网铺设竖向间距一般为0.3～0.8m。

所述钢丝网3孔径0.5～2.5cm，根据回填碎石土或级配碎石的最大粒径来选择，下部台阶顶面钢丝网3的孔径0.5～1.5cm，上部最后两级台阶顶面钢丝网3的孔径1.5～2.5cm。

钢丝网3通过锚固连接器5进行固定时，需拉伸紧密，端头多余的部分折叠后统一锚固。

实施例二

如附图1至4所示，一种防治桥头跳车的加强台背的施工方法，具体包括：

在桥台1的背面进行回填时，先填筑至第一级台阶2的高度，再开挖第一级台阶2，台背部分回填碎石土，随后逐级向上开挖台阶2，形成从距离台背由近到远逐级向上增加的多级台阶2，在每级台阶2开挖完成时，都先在该级台阶2对应的台背部分回填碎石土，然后在该级台阶2的顶面铺设钢丝网3，钢丝网3的宽度与台阶2宽度相同，钢丝网3的纵向长度为该级台阶2顶面与桥台1的最远距离，在钢丝网3铺设完成后，钢丝网3通过锚固连接器5进行固定，锚固连接器5由两侧挡土墙4施工时预埋的带弯钩钢筋51、上压板52、下压板53及螺栓紧固件54组成，将钢丝网3的端部放入上下压板53之间，然后拧紧螺栓进行固定。最后两级台阶2的回填材料采用透水性好、易压实的级配碎石，同时在最后两级台阶2的底部高度上设置沿横向通长的两处碎石盲沟6，碎石盲沟6由单一粒径碎石61、防渗土工布62、带孔PVC管63及透水土工布64组成，集中收集沿横向裂缝下渗的雨水，最后在台背上方与桥台1相接处的路面结构设置有15cm贫混凝土浇筑而成的桥头搭板基础7，并在桥头搭板基础7上方铺设有桥头搭板8，桥头搭板8为35cm水泥混凝土，配置双层配筋网片。

作为本发明的一个具体实施例，本发明的台阶2宽度2m，台阶2高度0.6m。

作为本发明的一个具体实施例，本发明中，预埋的带弯钩钢筋51直径20mm，伸出挡土墙12cm，锚固长度≥20倍钢筋直径，即锚固长度≥40cm，水平间距1m，上下压板采用4mm厚钢板，板宽15cm，上压板52与预埋的带弯钩钢筋51采用焊接连接，上下压板之间采用螺栓连接，螺栓采用六角头螺栓M16×100mm，垫圈为A16mm，螺母为M16mm。

作为本发明的一个具体实施例，本发明的碎石盲沟6深度40cm，宽度40cm，采用粒径为2～4cm的单一粒径碎石61，外包防渗土工布62，顶铺透水土工布64，底部铺设直径5cm的带孔PVC管63，带孔PVC管63与两侧挡土墙4预留的泄水孔相接，泄水孔直径5cm，将收集的下渗雨水排除至挡土墙4外。

本发明在施工过程中质量可控，通过计算合理设置的多层钢丝网及碎石盲沟6，能够从减小桥台与台背的刚度差、控制回填料的压密变形、集中收集排除下渗雨水等方面，有效减少因桥台台背不均匀沉降所带来的桥头跳车病害，实施后具有显著的社会经济效益。

Claims (9)

1.一种防治桥头跳车的加强台背，位于桥台与台背两侧设置的挡土墙之间，其特征在于：台背包括有多层台阶，台阶从距离台背由近到远逐级向上增加，台阶宽度为两侧挡土墙之间的距离，在每级台阶的顶面铺设有钢丝网，钢丝网的宽度与台阶宽度相同，钢丝网的长度为该级台阶顶面与桥台的最远距离，台阶与桥台之间的部分逐级回填有碎石土，在最上方的两级台阶的底部高度上设置沿横向通长的两处碎石盲沟，在台背上方与桥台相接处的路面结构设置有桥头搭板基础以及位于桥头搭板基础上方的桥头搭板，桥头搭板的高度与相连接处的桥面和路面的高度相同。

2.根据权利要求1所述防治桥头跳车的加强台背，其特征在于：

所述钢丝网通过锚固连接器进行固定，锚固连接器由两侧挡土墙施工时预埋的带弯钩钢筋、上压板、下压板以及螺栓紧固件组成，带弯钩钢筋的弯钩一端预埋在挡土墙内，另一端与上压板固定连接，钢丝网的端部放入上压板和下压板之间，然后拧紧螺栓紧固件进行固定。

3.根据权利要求1所述防治桥头跳车的加强台背，其特征在于：

最上方的两级台阶的回填采用的是透水性好、易压实的级配碎石。

4.根据权利要求1所述防治桥头跳车的加强台背，其特征在于：

所述碎石盲沟包括带孔PVC管，带孔PVC管四周为单一粒径碎石，在碎石盲沟的上方为透水土工布，在碎石盲沟的两侧和底部为防渗土工布，集中收集沿横向裂缝下渗的雨水。

5.根据权利要求1所述防治桥头跳车的加强台背，其特征在于：

所述桥头搭板采用35cm水泥混凝土，配置双层配筋网片，桥头搭板基础采用15cm贫混凝土。

6.根据权利要求1所述防治桥头跳车的加强台背，其特征在于：

相邻钢丝网之间的竖向间距计算公式为：

<mrow> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>H</mi> <mo>&amp;le;</mo> <mfrac> <mrow> <mn>0.1</mn> <msubsup> <mi>T</mi> <mrow> <mi>G</mi> <mi>C</mi> </mrow> <mn>2</mn> </msubsup> </mrow> <mrow> <msub> <mi>E</mi> <mi>T</mi> </msub> <msub> <mi>H</mi> <mi>m</mi> </msub> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mn>0.2</mn> <msub> <mi>H</mi> <mi>m</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mfrac> <msup> <mi>Z</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>H</mi> <mi>m</mi> <mn>2</mn> </msubsup> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mfrac> <mi>Z</mi> <msub> <mi>H</mi> <mi>m</mi> </msub> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow> </mfrac> </mrow>

其中，T_GC为钢丝网的纵向抗拉强度,单位为N/m；E_T为钢丝网的拉伸模量，单位为N/m；H_m为台背回填路基顶面与桥台构造物基础顶面之间的高差，单位为m；Z为上一层钢丝网的铺设位置距台背回填路基顶面的垂直距离，单位为m。

7.根据权利要求1所述防治桥头跳车的加强台背，其特征在于：

所述钢丝网孔径0.5～2.5cm，下部台阶顶面钢丝网的孔径0.5～1.5cm，上部最后两级台阶顶面钢丝网的孔径1.5～2.5cm。

8.根据权利要求1所述防治桥头跳车的加强台背，其特征在于：

钢丝网通过锚固连接器进行固定时，需拉伸紧密，端头多余的部分折叠后统一锚固。

9.权利要求1至8任一权利要求所述防治桥头跳车的加强台背的施工方法，其特征在于：

在桥台的背面进行回填时，先填筑至第一级台阶的高度，再开挖第一级台阶，台背部分回填碎石土，随后逐级向上开挖台阶，形成从距离台背由近到远逐级向上增加的多级台阶，在每级台阶开挖完成时，都先在该级台阶对应的台背部分回填碎石土，然后在该级台阶的顶面铺设钢丝网，钢丝网的宽度与台阶宽度相同，钢丝网的纵向长度为该级台阶顶面与桥台的最远距离，在钢丝网铺设完成后，钢丝网通过锚固连接器进行固定，锚固连接器由两侧挡土墙施工时预埋的带弯钩钢筋、上压板、下压板及螺栓紧固件组成，将钢丝网的端部放入上下压板之间，然后拧紧螺栓进行固定；最后两级台阶的回填材料采用透水性好、易压实的级配碎石，同时在最后两级台阶的底部高度上设置沿横向通长的两处碎石盲沟，碎石盲沟由单一粒径碎石、防渗土工布、带孔PVC管及透水土工布组成，集中收集沿横向裂缝下渗的雨水，最后在台背上方与桥台相接处的路面结构设置有15cm贫混凝土浇筑而成的桥头搭板基础，并在桥头搭板基础上方铺设有桥头搭板，桥头搭板为35cm水泥混凝土，配置双层配筋网片。