CN110685202A - 一种减小桥头跳车的搭板顶推施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种减小桥头跳车的搭板顶推施工方法，主要包括桥头搭板、吸水膨胀袋、HDPE土工膜、膨胀混凝土、橡胶薄膜、膨润土垫、梯形槽、硬质管等结构与装置，通过在道路一侧的桥头搭板下方设置封闭梯形槽，对其中堆叠的预埋膨胀混凝土袋进行注水，利用产生的膨胀应力对桥头搭板进行高程调整。本发明使用材料和施工方式对环境影响小，施工操作过程简单、工期短、风险小、成本低、治理全过程可控，能够有效解决运营期路桥过渡段产生的不均匀沉降而导致的桥头跳车问题，具有很好的经济效益和社会效益。

Description

一种减小桥头跳车的搭板顶推施工方法

技术领域

本发明属于桥头过渡处理技术，特别涉及一种减小桥头跳车的搭板顶推施工方法。

技术背景

舒适、便捷已成为高速公路的最大优点，但是从已建成并运营的高速公路使用情况来看，路桥过渡段的不均匀沉降和由此产生的跳车现象普遍存在，桥头跳车病害不但严重影响行车安全性和舒适性，也成为制约现今高速公路、及后期智慧高速快速发展的一大难题。影响高速公路结构物间过渡段跳车因素较多，最核心问题仍就是刚度较大的结构与柔性路基之间的差异沉降。一般而言，桥头基础处置相对较好，沉降相比路基而言可看成“零”沉降。因此，过渡段差异沉降关键技术在于如何控制路基沉降。

现有对于解决高速公路桥头跳车病害主要有：对地基处理中复合地基的变桩长、变桩距方式，对于路基处理中使用轻质填料、增设土工格栅、设置桥头搭板等方式，但往往面临的是高造价低收益的处理结果，在建设期的处理方式也不能完全杜绝运营期桥头跳车的产生。

因此，目前亟需一种能够在运营期更为方便对桥头跳车进行治理，同时处理造价相对较低、治理过程安全可靠、对周围自然环境和行车过程影响小的防止措施，能够达到较好的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减小桥头跳车的搭板顶推施工方法，具有操作过程简单、施工工期短、治理过程可控、风险小、成本低、对周围自然与行车环境影响小等优点，能够有效解决路桥刚柔过渡产生的不均匀沉降导致的桥头跳车问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种减小桥头跳车的搭板顶推施工方法，施工步骤如下：

步骤1、填土路基施工过程中，在远离桥头一侧预设的桥头搭板下方留出梯形槽；

步骤2、对梯形槽进行修整，在其内壁铺设膨润土垫，在膨润土垫上铺筑HDPE土工膜；

步骤3、在梯形槽内分层堆叠装有膨胀混凝土的吸水膨胀袋，层间铺设橡胶薄膜，将橡胶薄膜与HDPE土工膜进行密封，相邻两层橡胶薄膜之间插入硬质管，硬质管另一端伸出道路横断面边缘外侧；

步骤4、在路基结构和梯形槽顶端构筑桥头搭板，桥头搭板与桥台之间使用沥青油毛毡连接，桥头搭板顶部设计高程与桥梁梁体高程保持一致；

步骤5、在桥头搭板上铺筑沥青路面与桥面铺装保持平齐，使用伸缩缝进行连接；

步骤6、运营期产生桥头跳车后，通过相邻两层橡胶薄膜之间的硬质管对梯形槽自下而上分层注水，过程中实时监控路面高程变化，调节注水量与注水速度；

步骤7、桥头搭板顶推至设计高程后，对桥头搭板与道路交界处开裂部分进行封堵、整平，最终完成桥头跳车治理。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：

（1）本发明通过吸水膨胀袋的膨胀作用顶推桥头搭板，施工方法简单，吸水袋轻便，便于储存、运输，吸水膨胀袋膨胀时间短，施工工期短，膨胀袋无毒、无害，且与外界完全隔绝，对周围自然环境影响小，符合国家绿色环保建设要求。

（2）本发明分层隔离设置了吸水膨胀袋，治理过程避免顶推力过大，通过检测路面高程变化，适时调节注水量与注水速度，最大程度达到治理全过程可控。

（3）本发明能够避免路基路面的开挖、换填，节省加量填筑材料的同时对行车环境影响小。

（4）本发明使用的吸水膨胀袋价格低廉，较短的工期和无需开挖的施工，都能很大程度上减小建设成本，使得施工、治理全过程具有较高的经济效益。

附图说明

图1为本发明减小桥头跳车的搭板顶推施工方法流程图。

图2为本发明路桥过渡段段桥头搭板处理措施示意图。

图3为本发明桥头搭板顶推措施横断面示意图。

图中标记说明：1.桥面铺装 2.桥梁梁体 3.道路 4.桥台 5.伸缩缝 6.沥青路面7.桥头搭板 8.路基结构 9.吸水膨胀袋 10.HDPE土工膜 11.膨胀混凝土 12橡胶薄膜 13膨润土垫 14.沥青油毛毡 15.梯形槽 16.硬质管。

具体实施方式

结合附图和实例对本发明进一步进行说明，具体步骤如下：

结合图1，本发明所述的一种减小桥头跳车的搭板顶推施工方法，施工步骤如下：

步骤1：如图2所示，桥台4施工完成后，进行桥后填土路基结构8的施工，分层填筑至桥头搭板7高程过程中，在靠近道路3一侧桥头搭板7下方预留出深度为1~2m，坡度1∶1.2~1∶1.5的梯形槽15结构，保证施工期梯形槽15内部干燥，平整，施工过程中梯形槽15范围内的路基采用防水性良好的密集配填料，梯形槽15内壁使用小型夯机进行加固，必要时采用喷射混凝土进一步加固，在梯形槽15顶部向外延伸30~50cm范围内设置5cm深的倒三角形锚固沟，如图3所示。

步骤2：在铺筑梯形槽15内壁防水材料之前，应对梯形槽15内壁进行修整、凿平，以免对施工材料造成损坏，同时防止内壁与防水材料之间出现孔隙，影响后期治理效果。1）在梯形槽15内壁四周铺设一层膨润土垫13，厚度为3~5cm，沿梯形槽15顶部两侧向外延伸30~50cm，与桥头搭板7与道路3连接处保持位置一致，并置于步骤1中设置的锚固沟中，在膨润土垫13需要搭接处采用顺坡搭接，搭接宽度为20~30cm，避免出现十字搭接；2）在膨润土垫13上部铺筑HDPE土工膜10，在需要搭接处预留8~12cm的搭接宽度，采用双缝热熔焊进行焊接，焊接完成后要对焊缝进行气密性检查，铺筑范围与膨润土垫13相同，同样放置于锚固沟中；能够很好的增大膨润土垫12和HDPE土工膜10的抗滑能力；3）对施工完成后的两层防水结构进行检查，防止出现破损和搭接空隙。

步骤3：两层防水结构施工完成后，在其上部自下而上放置吸水膨胀袋9，吸水膨胀袋9内袋采用小孔隙高密度防护袋（孔隙小，能够有效过滤水中杂质，使内部吸水材料充分膨胀，且防止内部膨胀颗粒流失），外袋采用大孔隙棉麻织袋（具有快速吸水、抗拉强度高、耐久性强、具有一定延展性），膨胀袋质量为350~450g，内部填充膨胀混凝土11，掺入20%~40%的细沙，需要治理时使用冰水进行灌注，防止产生过大的水化热，过程中能够产生2~8Mpa的自应力，能够有效进行搭板顶推。在放置吸水膨胀袋9的过程中，每放置一层，铺设一层橡胶薄膜12，横向铺设的橡胶薄膜12两端各留出20cm，通过高温与HDPE土工膜10紧密连接，每铺设一层，均要进行气密性检查，保证吸水膨胀袋9每一层均处于完全封闭环境中，防止注水过程中所有膨胀同时工作，出现过大的顶推压力，致使搭板变形超限，相邻两层橡胶薄膜12之间分别插入硬质管16，硬质管16具有一定耐久性和韧性，硬质管16另一端延伸出道路横断面（如图2所示，为道路在搭板和梯形槽处沿道路走向的断面）边缘外侧，作为后期的注水通道，塑胶管直径为20~50mm。

步骤4：在最后一层橡胶薄膜12铺设至梯形槽15顶部后，在路基结构8与梯形槽15顶部构筑桥头搭板7，同时进行道路3的下部路基施工，与桥头搭板7交界的路基部分应进行进一步压实，减小不均匀沉降，靠近桥梁梁体2一侧的桥头搭板7与桥台4之间使用多层沥青油毛毡14连接，桥头搭板7顶部设计高程与桥梁梁体2高程保持一致。

步骤5：桥头搭板7施工完成后，在搭板和道路3上部铺筑沥青路面6，高度达到设计高程，同时与桥面铺装1保持平齐，搭板与桥梁路面之间使用伸缩缝5连接。

步骤6：路桥过渡段处理完成后，在行车动荷载和其他环境因素的长期作用下，路桥过渡段出现差异沉降，对差异沉降进行原因分析和桥头搭板7的变形进行量化，通过对步骤3中预埋的硬质管16进行注入冰水，梯形槽15中吸水膨胀袋9开始吸水膨胀，产生2~8Mpa的自应力开始顶推上部搭板，使得靠近道路3一侧的搭板高程逐渐增加，路桥不均匀沉降逐渐消减。

注意：此过程应重点对搭板变形进行控制，对梯形槽15注水过程中要实时监控路面高程变化，注意调节注水量与注水速度，防止出现搭板高度超出设计高程；注水应自下而上对梯形槽15内部进行分层注水，由于底层吸水膨胀袋9数量较少，产生的顶推力相对较小，搭板产生的高程变化幅度小，有利于变形控制；在顶推搭板的最后阶段，应严格注意注水量和注水速度，每次注水间隔时间不小于2小时。搭板高程达到设计要求后，对注水通道进行封堵，对注水完成后的硬质管16进行永久封堵、填埋。

步骤7：桥头搭板7顶推至设计高程后，不可避免的会在搭板与道路3交界处产生裂缝，对道路3不同开裂位置分别进行治理：对交界处路基开裂部分使用细砂填充，具有较好的密集性和抗变形能力，路面基层开裂部分使用细粒式热拌沥青混凝土填充，能够承担部分上部荷载，路面面层开裂部分使用乳化沥青进行最后封堵，防止出现降雨入渗，最后进行交界处路面整平，最终完成桥头跳车治理。

需要说明的是，本具体实施方式旨在对本发明的进一步解释，并不是对本发明的限制，本领域技术人员可在本实例基础上做出没有实质创造性的修改，但只要在本发明权利要求范围内的都收到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种减小桥头跳车的搭板顶推施工方法，其特征在于，施工步骤如下：

步骤1、填土路基施工过程中，在远离桥头一侧预设的桥头搭板（7）下方留出梯形槽（15）；

步骤2、对梯形槽（15）进行修整，在其内壁铺设膨润土垫（13），在膨润土垫（13）上铺筑HDPE土工膜（10）；

步骤3、在梯形槽（15）内分层堆叠装有膨胀混凝土（11）的吸水膨胀袋（9），层间铺设橡胶薄膜（12），将橡胶薄膜（12）与HDPE土工膜（10）进行密封，相邻两层橡胶薄膜（12）之间插入硬质管（16），硬质管（16）另一端伸出道路横断面边缘外侧；

步骤4、在路基结构（8）和梯形槽（15）顶端构筑桥头搭板（7），桥头搭板（7）与桥台（4）之间使用沥青油毛毡（14）连接，桥头搭板（7）顶部设计高程与桥梁梁体（2）高程保持一致；

步骤5、在桥头搭板（7）上铺筑沥青路面（6）与桥面铺装（1）保持平齐，使用伸缩缝（5）进行连接；

步骤6、运营期产生桥头跳车后，通过相邻两层橡胶薄膜（12）之间的硬质管（16）对梯形槽（15）自下而上分层注水，过程中实时监控路面高程变化，调节注水量与注水速度；

步骤7、桥头搭板（7）顶推至设计高程后，对桥头搭板（7）与道路（3）交界处开裂部分进行封堵、整平，最终完成桥头跳车治理。

2.根据权利要求1所述的减小桥头跳车的搭板顶推施工方法，其特征在于：所述步骤1和步骤2中HDPE土工膜（10）伸出梯形槽（15）顶部并向外侧延伸30~50cm，HDPE土工膜（10）边缘与桥头搭板（7）位于道路（3）一侧边缘保持长度一致，梯形槽（15）深度为1~2m，边坡坡度为1∶1.2~1∶1.5。

3.根据权利要求1所述的减小桥头跳车的搭板顶推施工方法，其特征在于：所述步骤2中膨润土垫（13）与HDPE土工膜（10）分层铺筑于梯形槽（15）内壁，作为隔水层，摊铺前对梯形槽（15）底部进行修整、凿平，膨润土垫（13）顶部伸出梯形槽（15）顶部并向外侧延伸30~50cm，坡顶设置锚固沟，采用顺坡搭接，搭接宽度为20~30cm，避免出现十字搭接。

4.根据权利要求1所述的减小桥头跳车的搭板顶推施工方法，其特征在于：所述步骤3中吸水膨胀袋（9）采用内袋为小孔隙高密度的防护袋，外袋为大孔隙棉麻织袋，吸水膨胀袋（9）质量为350~450g，内部填充膨胀混凝土（11），掺入20%~40%的细沙，使用冰水进行灌注，过程中能够产生2~8Mpa的自应力。

5.根据权利要求1所述的减小桥头跳车的搭板顶推施工方法，其特征在于：所述步骤3中橡胶薄膜（12）分层布设，层间设置1~2层吸水膨胀袋（9），呈品字堆叠，橡胶薄膜（12）与HDPE土工膜（10）的搭接长度为15~30cm，采用高温加热密封，所述步骤2中HDPE土工膜（10）自身搭接宽度为8~12cm，采用双缝热熔焊接，焊缝剪切强度不小于20N/mm，剥离强度不小于14N/mm，顶部延伸长度30~50cm，与步骤2中膨润土垫（13）延伸长度保持一致。

6.根据权利要求1所述的减小桥头跳车的搭板顶推施工方法，其特征在于：所述步骤3中整个梯形槽（15）中处于完全封闭状态，采用硬质管（16）作为注水通道，一端插入梯形槽（15）内部相邻两层橡胶薄膜之间，另一端伸出道路横断面外侧，作为注水口，所述硬质管（16）直径为20~50mm。

7.根据权利要求1所述的减小桥头跳车的搭板顶推施工方法，其特征在于：所述步骤6中产生差异沉降后，根据沉降量计算预设注水量，注水的同时实时监控路面顶部高程变化，实时调整注水量与灌注速度，所述注水过程从梯形槽（15）中自下而上逐层进行灌注。

8.根据权利要求1所述的减小桥头跳车的搭板顶推施工方法，其特征在于：所述步骤7中对桥头搭板（7）与道路交界处开裂进行处理：路基部分使用细砂填充，路面基层使用细粒式热拌沥青混凝土填充，路面面层使用乳化沥青进行封堵，最后进行交界处路面整平。

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