CN110042715A - 桥台台背刚柔组合土体加固体系的施工方法 - Google Patents

桥台台背刚柔组合土体加固体系的施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种桥台台背刚柔组合土体加固体系的施工方法，其特征在于：其施工步骤路基预处理、换填层施工、碎石排水垫层施工、易变形夹层施工、轻质加固层施工、回填土施工、柔性搭板安装、上部路面层施工。采用本发明施工形成的桥台台背刚柔组合土体加固体系减小回填土对桥台台背土压力，有效地传导了上、下层回填土之间压力，减缓了路桥过渡段沉降幅度。

Description

桥台台背刚柔组合土体加固体系的施工方法
技术领域
本发明涉及路桥过渡段道路施工技术领域，具体而言，涉及一种桥台台背刚柔组合土体加固体系的施工方法，适用于桥梁台背、涵洞背、和挡土墙墙背，特别适用于重力式桥梁台背道路施工。
背景技术
高等级公路的增多、行车速度的增加使得机动车对路面平整的要求增加，而路桥过渡段差异沉降引起的跳车现象一直是人们最为关注且难以克服的问题。
路桥过渡段差异沉降主要有以下几方面引起：
1、路基承载力不足，易变形；2、台背填料对桥台的土压力无法释放；3、桥台台背50cm范围之内填土无法压实，导致这部分填土在路桥过渡段施工完成后沉降量比较大；4、台背填料上下层之间相互影响小，无法有效地传导、分散土压力；5、刚性搭板刚度过大，路桥过渡段沉降过渡较快。
发明内容
本发明的目的在于针对传统路桥过渡段差异沉降引起的桥头跳车现象，提出一种桥台台背刚柔组合土体加固体系的施工方法，以解决路桥过渡段桥头跳车的问题。
为了达到目的，本发明提供的技术方案为：
本发明涉及的一种桥台台背刚柔组合土体加固体系的施工方法，其特征在于，包括下列步骤：
S1：路基表面清理，对路基基底进行碾压处理；
S2：路基开挖，开挖处铺设换填层，换填层铺设隔水层；
S3：隔水层上方用一层回填土进行回填压实，靠近桥台台背处修筑碎石排水垫层，原路堤坡道位置向内开挖台阶；
S4：桥台的台背处安装一层易变形夹层，回填土上方摊铺一层土工格栅；
S5：搭设支架和模板，将已铺设好的土工格栅以及上层土工格栅的左端临时固定在模板上，上层的土工格栅包裹并临时固定在模板顶部，浇筑形成一层轻质加固层；
S6：拆除支架和模板，原路堤坡道位置向内开挖台阶，铺设一层回填土并压实，该回填土与已施工的轻质加固层等高，解开包裹的土工格栅，沿回填土展开至原路堤；
S7：重复进行步骤4～6，完成所有轻质加固层和回填土的施工；
S8：在桥台台背处安装柔性搭板；
S9：在柔性搭板上至原路堤方向采用混凝土浇筑路面层。
优选地，所述S2中，路基开挖呈台阶状，换填层包括格宾网箱和级配碎石，级配碎石填充至格宾网箱后，再将格宾网箱堆叠在路基的开挖处。
优选地，所述S4中，易变形夹层的具体安装方法为，
S4.1：桥台的台背进行防腐处理后，按易变形夹层尺寸在台背弹每块变形夹层的控制线；
S4.2：在台背上对应每块易变形夹层的四个边角向内5cm的位置各画上一个十字叉，用钻机对准十字叉位置打孔；
S4.3：把易变形夹层对应放入预先弹好的控制线内；
S4.4：用膨胀螺栓穿过易变形夹层预先留好的螺栓孔，锚固易变形夹层，相邻易变形夹层之间留10mm的伸缩缝。
优选地，所述S5中，单层轻质加固层的高度控制在50cm。
优选地，所述S6中，土工格栅宽度不够时，用多块土工格栅进行搭接，搭接处利用防腐锚钉整体连接。
优选地，所述S8中的柔性搭板包括土工格室、级配料、门型件和插销(1205)，柔性搭板的安装步骤包括，
S8.1：在桥台距设计路面标高0.5m处弹出一条水平线，然后用钢卷尺以20cm 间距在水平线上划出十字标志点，用射钉枪把膨胀螺栓打入桥台中，逐个安装门型件；
S8.2：土工格室一端安装接口，接口处插入插销，将土工格室和门型件连接成整体，由台背向原路堤方向进行摊铺，铺开后土工格室四周用木桩或钢钎固定；
S8.3：往土工格室内填筑级配料，并用压路机进行压实。
优选地，所述S8中，柔性搭板的摊铺距离为5-6m，且覆盖轻质加固层和回填土的交界线。
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)本发明对道路路基进行换填处理，用依次铺排填满级配碎石的格宾网箱代替原路基土体，有效的改善了路基承载力不足，易变形的问题。
(2)本发明在桥台的台背上安装易变形夹层，有效地减小回填料对台背土压力，确保桥台结构的稳定与安全。
(3)本发明在台背一定范围之内用质量轻强度高的轻质加固层代替传统桥台台背50cm范围之内无法碾压密实回填土，大大减小这一范围内工后沉降。
(4)本发明的土工格栅预先与轻质加固层浇筑在一起，无需反包或者锚固在台背上，加快了施工进程，且土工格栅与轻质加固体牢固连接，能有效地传导上层土压力。
(5)本发明采用“易变形夹层+土工格栅”的组合结构，台背土压力显著减小，台背与回填土的差异沉降变小，土工格栅格栅所受的拉应力明显变大，非常有利于土工格栅加筋效果的发挥。
(6)本发明对的柔性搭板一端固定于桥台，另一端与路面层相连，实现刚性桥台与柔性路基模量的平稳过渡，消除过大的差异性沉降，形成平缓的沉降过渡段，达到防治桥头跳车之目的。
附图说明
图1是桥台台背刚柔组合土体加固体系结构示意图；
图2是图1是桥台台背刚柔组合土体加固体系1-1放大示意图；
图3是级配碎石放入格宾网箱示意图；
图4是易变形夹层安装示意图；
图5是易变形夹层安装剖面图；
图6是步骤一结构示意图；
图7是步骤二结构示意图；
图8是步骤三结构示意图；
图9是步骤四结构示意图；
图10是步骤五施工示意图；
图11是步骤六施工示意图；
图12是步骤七结构示意图；
图13是步骤八结构示意图；
图14是步骤九结构示意图。
图示说明：1.路基，2.承载桩，3.桥台，4.原路堤，5.碎石排水垫层，6.换填层，601.格宾网箱，602.级配碎石，7.隔水层，8.轻质加固层，9.土工格栅，10. 回填土，11.路面层，12.柔性搭板，1201.土工格室，1202.级配料，1203.门型件， 1204.接口，1205.插销，13.易变形夹层，14.桥面板，15.支架，16.模板，18.防腐锚钉，19.膨胀螺栓。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合实施例对本发明作详细描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
结合附图1所示，本发明涉及的一种桥台台背刚柔组合土体加固体系，包括路基1、原路堤4和桥台3，桥台3的底部设有打入路基1的承载桩2，顶部设有桥面板14，原路堤4的靠近桥台3的一侧呈台阶状。所述的路基1顶部设置下挖空腔，下挖空腔位于桥台3和原路堤4之间，下挖空腔的底部呈台阶状，下挖空腔内填筑有换填层6；结合福田图3所示，所述的换填层6包括多个格宾网箱601和级配碎石602，格宾网箱601堆叠在下挖空腔内，且级配碎石602填充在每个格宾网箱601内部的空腔内，换填层6的顶面也成阶梯形状，换填层6 顶面铺设隔水层7。
结合附图1所示，所述隔水层7的上表面紧贴桥台3的位置铺设碎石排水垫层5，桥台3的台背铺设易变形夹层13，易变形夹层13的结构如附图4和5所示，其包括若干夹层单体，夹层单体的四个边角通过膨胀螺栓19固定在桥台3 的台背上，相邻的夹层单体之间存在10mm的伸缩缝，易变形夹层13背面浇筑轻质加固层8，轻质加固层8的背面与路基1表面保持垂直，且平整。
结合附图1所示，所述的轻质加固层8的背面铺设有回填土10，回填土10 内间隔设置土工格栅9，土工格栅9靠近桥台3的一侧延伸至轻质加固层8内，该部分的土工格栅9在轻质加固层8浇筑时就预埋在浇筑模具的内部，当层回填土10宽度较大时，土工格栅9由若干土工格栅单体拼接而成并覆盖在当层回填土10上，土工格栅单体的搭接处通过防腐锚钉18连接并固定于下层回填土10 上，回填土10顶面与轻质加固层8顶面齐平。
结合附图1所示，所述的轻质加固层8和回填土10的上表面位于两者交界的位置铺设柔性搭板12；结合附图2所示，柔性搭板12包括土工格室1201、级配料1202、门型件1203和插销1205，门型件1203固定在桥台3的背面，土工格室1201的边缘设有接口1204，接口1204通过插销1205与门型件1203固定，级配料1202填充在土工格室1201的内部空腔内；所述的柔性搭板12上表面以及回填土10上表面铺设路面层11。
该加固体系通过对道路路基1进行换填处理，依次铺排填满级配碎石602 的格宾网箱601代替原路基土体，在桥台3的台背上安装易变形夹层13，有效地减小回填土10对桥台3台背土压力，并在台背一定范围之内用质量轻强度高的轻质加固层8代替传统桥台台背50cm范围之内无法碾压密实的回填土10，土工格栅9预先与轻质加固层8浇筑在一起，有效地传导了上、下层回填土10之间压力，改变传统的刚性搭板而采用柔性搭板，减缓了路桥过渡段沉降幅度。
结合附图6～14对本发明涉及的桥台台背刚柔组合土体加固体系的施工方法进行阐述，该施工方法，包括下列步骤：
S1：结合附图6所示，对路基1表面清理，路基1基底进行碾压处理；
S2：结合附图7所示，路基1开挖，路基1开挖呈台阶状，开挖处铺设换填层6，换填层6安装时，先将级配碎石602填充至格宾网箱601后，再将格宾网箱601堆叠在路基1的开挖处，换填层6上铺设隔水层7；
S3：结合附图8所示，隔水层7上方用一层回填土10进行回填压实，靠近桥台3台背处修筑碎石排水垫层5，原路堤坡道位置向内开挖台阶；
S4：结合附图9所示，在桥台3的台背处安装一层易变形夹层13，然后在回填土10上方摊铺一层土工格栅9，易变形夹层13的具体安装方法为，
S4.1：桥台3的台背进行防腐处理后，按易变形夹层13尺寸在台背弹每块变形夹层13的控制线；
S4.2：在台背上对应每块易变形夹层13的四个边角向内5cm的位置各画上一个十字叉，用钻机对准十字叉位置打孔；
S4.3：把易变形夹层13对应放入预先弹好的控制线内；
S4.4：用膨胀螺栓19穿过易变形夹层13预先留好的螺栓孔，锚固易变形夹层13，相邻易变形夹层13之间留10mm的伸缩缝。
S5：结合附图10所示，搭设支架15和模板16，将已铺设好的土工格栅9 以及上层土工格栅9的左端临时固定在模板16上，上层的土工格栅9包裹并临时固定在模板16顶部，浇筑形成一层轻质加固层8，单层轻质加固层8的高度控制在50cm；
S6：结合附图11所示，拆除支架15和模板16，原路堤4坡道位置向内开挖台阶，铺设一层回填土10并压实，该回填土10与已施工的轻质加固层8等高，解开包裹的土工格栅9，沿回填土10展开至原路堤，土工格栅15宽度不够，用多块土工格栅15进行搭接，搭接处利用防腐锚钉18整体连接；
S7：重复进行步骤4～6，完成所有轻质加固层8和回填土10的施工，形成如附图12所示的结构；
S8：结合附图13所示，在桥台3台背处安装柔性搭板12，柔性搭板12包括土工格室1201、级配料1202、门型件1203和插销1205，柔性搭板12的摊铺距离为5-6m，且覆盖轻质加固层8和回填土10的交界线，柔性搭板12的安装步骤包括，
S8.1：在桥台3距设计路面标高0.5m处弹出一条水平线，然后用钢卷尺以 20cm间距在水平线上划出十字标志点，用射钉枪把膨胀螺栓打入桥台3中，逐个安装门型件1203；
S8.2：土工格室1201一端安装接口1204，接口1204处插入插销1205，将土工格室1201和门型件1203连接成整体，由台背向原路堤4方向进行摊铺，铺开后土工格室1201四周用木桩或钢钎固定；
S8.3：往土工格室1201内填筑级配料1202，并用压路机进行压实；
S9：结合附图14所示，在柔性搭板12上至原路堤4方向采用混凝土浇筑路面层11。
以上结合实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种桥台台背刚柔组合土体加固体系的施工方法，其特征在于，包括下列步骤：
S1：路基(1)表面清理，对路基(1)基底进行碾压处理；
S2：路基(1)开挖，开挖处铺设换填层(6)，换填层(6)铺设隔水层(7)；
S3：隔水层(7)上方用一层回填土(10)进行回填压实，靠近桥台(3)台背处修筑碎石排水垫层(5)，原路堤坡道位置向内开挖台阶；
S4：桥台(3)的台背处安装一层易变形夹层(13)，回填土(10)上方摊铺一层土工格栅(9)；
S5：搭设支架(15)和模板(16)，将已铺设好的土工格栅(9)以及上层土工格栅(9)的左端临时固定在模板(16)上，上层的土工格栅(9)包裹并临时固定在模板(16)顶部，浇筑形成一层轻质加固层(8)；
S6：拆除支架(15)和模板(16)，原路堤(4)坡道位置向内开挖台阶，铺设一层回填土(10)并压实，该回填土(10)与已施工的轻质加固层(8)等高，解开包裹的土工格栅(9)，沿回填土(10)展开至原路堤；
S7：重复进行步骤4～6，完成所有轻质加固层(8)和回填土(10)的施工；
S8：在桥台(3)台背处安装柔性搭板(12)；
S9：在柔性搭板(12)上至原路堤(4)方向采用混凝土浇筑路面层(11)。
2.根据权利要求1所述的桥台台背刚柔组合土体加固体系的施工方法，其特征在于：所述S2中，路基(1)开挖呈台阶状，换填层(6)包括格宾网箱(601)和级配碎石(602)，级配碎石(602)填充至格宾网箱(601)后，再将格宾网箱(601)堆叠在路基(1)的开挖处。
3.根据权利要求1所述的桥台台背刚柔组合土体加固体系的施工方法，其特征在于：所述S4中，易变形夹层(13)的具体安装方法为，
S4.1：桥台(3)的台背进行防腐处理后，按易变形夹层(13)尺寸在台背弹每块变形夹层(13)的控制线；
S4.2：在台背上对应每块易变形夹层(13)的四个边角向内5cm的位置各画上一个十字叉，用钻机对准十字叉位置打孔；
S4.3：把易变形夹层(13)对应放入预先弹好的控制线内；
S4.4：用膨胀螺栓(19)穿过易变形夹层(13)预先留好的螺栓孔，锚固易变形夹层(13)，相邻易变形夹层(13)之间留10mm的伸缩缝。
4.根据权利要求1所述的桥台台背刚柔组合土体加固体系的施工方法，其特征在于：所述S5中，单层轻质加固层(8)的高度控制在50cm。
5.根据权利要求1所述的桥台台背刚柔组合土体加固体系的施工方法，其特征在于：所述S6中，土工格栅(15)宽度不够时，用多块土工格栅(15)进行搭接，搭接处利用防腐锚钉(18)整体连接。
6.根据权利要求1所述的桥台台背刚柔组合土体加固体系的施工方法，其特征在于：所述S8中的柔性搭板(12)包括土工格室(1201)、级配料(1202)、门型件(1203)和插销(1205)，柔性搭板(12)的安装步骤包括，
S8.1：在桥台(3)距设计路面标高0.5m处弹出一条水平线，然后用钢卷尺以20cm间距在水平线上划出十字标志点，用射钉枪把膨胀螺栓打入桥台(3)中，逐个安装门型件(1203)；
S8.2：土工格室(1201)一端安装接口(1204)，接口(1204)处插入插销(1205)，将土工格室(1201)和门型件(1203)连接成整体，由台背向原路堤(4)方向进行摊铺，铺开后土工格室(1201)四周用木桩或钢钎固定；
S8.3：往土工格室(1201)内填筑级配料(1202)，并用压路机进行压实。
7.根据权利要求1或6所述的桥台台背刚柔组合土体加固体系的施工方法，其特征在于：所述S8中，柔性搭板(12)的摊铺距离为5-6m，且覆盖轻质加固层(8)和回填土(10)的交界线。
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