CN110847055B - 傍山高速公路桥梁的桥墩、施工方法及傍山高速公路桥梁 - Google Patents

Abstract

本发明公开了傍山高速公路桥梁的桥墩、施工方法及傍山高速公路桥梁，桥墩包括墩身和预应力盖梁，预应力盖梁在墩身顶部且盖梁远离山体的一端悬空，盖梁内预埋有与山体锚固以压紧盖梁的第一预应力锚索，墩身内预埋有与山体锚固以拉紧墩身的第二预应力锚索。施工方法包括墩身施工和预应力盖梁安装。桥梁包括第一梁体、第二梁体、圆柱墩体系和上述的桥墩，第一梁体靠近山体，圆柱墩体系包括圆柱墩支撑梁系和圆柱墩盖梁，第一梁体设于预应力盖梁上，第二梁体设于圆柱墩盖梁上，第一梁体高于第二梁体，第一梁体与第二梁体上下部分重叠。本发明旨在减少该类地形环境下，减少墩身布设数量和墩身高度，尽可能利用原地形作为桥梁支撑面，减少对原地貌的破坏。

Description

傍山高速公路桥梁的桥墩、施工方法及傍山高速公路桥梁

技术领域

本发明涉及桥梁施工领域，尤其涉及一种傍山高速公路桥梁的桥墩、施工方法及傍山高速公路桥梁。

背景技术

高速公路穿越陡峭地表的山区时，为了减少对地表破坏，目前多采用傍山桥梁的结构形式进行跨越。如图1和图2所示，主要结构为第一梁体5、第二梁体6，圆柱墩体系7(包括圆柱墩支撑梁系71和圆柱墩盖梁72)，第一梁体5、第二梁体6分别设于对应的圆柱墩盖梁72上。现有的分离式桥梁桥下投影面积等于分幅桥面投影面积之和(图2中示意尺寸B1)，同一梁体截面范围内需由两组圆柱墩支撑梁系71分别支撑两幅梁面(每组圆柱墩支撑梁系71分别支撑一个梁体)，墩身施工时施工作业面积较大，对地表破坏较大。因为地形陡峭，在桥面宽度一定的情况下，需通过加高支墩高度(图2中示意尺寸H1)来获取墩身顶部与山体之间更大的空间，以容纳梁体。墩身高度增加势必导致成本的提升和施工安全风险的增加。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构稳定、承载能力强重量轻的傍山高速公路桥梁的桥墩及其施工方法，以及一种减少墩身布设数量和墩身高度，尽可能利用原地形作为桥梁支撑面，减少对原地貌的破坏傍山高速公路桥梁。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种傍山高速公路桥梁的桥墩，包括墩身和预应力盖梁，所述墩身包括模板组件、设于模板组件内的浇筑空腔、在浇筑空腔内浇筑形成的轻质混凝土以及用于封住所述浇筑空腔顶部的封顶盖板，所述预应力盖梁安装在封顶盖板上且预应力盖梁远离山体坡面的一端悬空，所述预应力盖梁内预埋有第一预应力锚索，所述墩身内预埋有第二预应力锚索，

当墩身部分嵌入山体坡面内时，所述第一预应力锚索一端锚固在预应力盖梁顶部，另一端向下倾斜或者竖直锚固在山体坡面上，所述第二预应力锚索一端锚固在墩身远离在山体坡面的侧面，另一端向下倾斜或者水平锚固在山体坡面上；

当墩身与山体坡面分离时，所述第一预应力锚索一端锚固在预应力盖梁顶部，另一端向下竖直锚固在山体平面上，所述第二预应力锚索两端伸出墩身并水平锚固在墩身相对的两侧。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述第一预应力锚索设置为多个，沿着预应力盖梁的长度方向间隔设置，所述第二预应力锚索设置为多个，沿着墩身上下间隔布置。

当墩身部分嵌入山体坡面内时，所述模板组件远离山体坡面一侧从下至上设有多个预应力锚墩，各第二预应力锚索远离山体坡面的一端锚固在各预应力锚墩上；当墩身与山体坡面分离时，所述模板组件相对的两个侧面从下至上设有多个预应力锚墩，所述第二预应力锚索两端分别锚固在两侧对应的预应力锚墩上。

所述模板组件包括多个护桩，所述多个护桩形成一个方形框架，相邻的两个护桩之间设有护板，且护桩设有可供护板插入的插槽，所述护板、护桩以及山体坡面之间围成所述浇筑空腔。

当墩身部分嵌入山体坡面内时，所述护桩包括基础护桩和标准护桩，各基础护桩从上至下间隔设于山体坡面上，所述标准护桩设于对应的基础护桩上，所述护板包括标准护板和现浇的基础护板，高度相同的基础护桩与标准护桩之间设置基础护板，各标准护桩之间插入标准护板，所述基础护桩、标准护桩、基础护板和标准护板之间围成的空间为所述浇筑空腔；当墩身与山体坡面分离时，所述护桩为标准护桩，所述护板为标准护板，各标准护桩水平间隔布置在山体平面上，所述标准护桩和标准护板之间围成的空间为所述浇筑空腔。

所述预应力盖梁的顶面设有预应力锚穴，所述第一预应力锚索远离山体坡面的一端锚固在预应力锚穴内，且预应力锚穴通过浇筑填充。

一种基于上述的傍山高速公路桥梁的桥墩的施工方法，包括以下步骤：

S1、墩身施工：墩身分为两种，一种是墩身与山体距离较近，墩身靠山体一侧部分嵌入山体坡面中，另一种是墩身与山体距离较远，墩身靠山体一侧与山体坡面分离且墩身位于山体平面上，

当墩身部分嵌入山体坡面内时，在山体坡面上安装模板组件，在模板组件的浇筑空腔内设置第二预应力管道和第一预应力管道，同时在墩身侧面的山体坡面设置第二锚固孔和第一锚固孔，使第二预应力管道与第二锚固孔接通，使第一预应力管道与第一锚固孔接通，接着，在浇筑空腔内浇筑轻质混凝土，之后，将第二预应力锚索穿过第二预应力管道送入第二锚固孔内，向第二预应力管道及第二锚固孔内注浆，然后张拉第二预应力锚索，使墩身具有靠向山体坡面的力，再将第二预应力锚索锚固在墩身远离山体坡面的侧面上，最后，浇筑空腔的顶部通过浇筑混过凝土形成封顶盖板，并将第一预应力管道延伸至封顶盖板，

当墩身与山体坡面分离时，在山体平面上安装模板组件，在模板组件的浇筑空腔内设置水平的第二预应力管道和竖直的第一预应力管道，在墩身底部的山体平面上设置第一锚固孔，并使第一预应力管道与第一锚固孔接通，在浇筑空腔内浇筑轻质混凝土，将第二预应力锚索穿过第二预应力管道，向第二预应力管道内注浆，两端张拉第二预应力锚索，并将第二预应力锚索两端锚固在相对两侧的模板组件上，最后，浇筑空腔的顶部通过浇筑混过凝土形成封顶盖板，并将第一预应力管道延伸至封顶盖板；

S2、预应力盖梁施工：预应力盖梁分为两种，一种为预先制作，另一种为现浇，

当预应力盖梁为预先制作时，需要在预应力盖梁内埋设第一预应力管道，在墩身施工完毕之后，将预应力盖梁一端安装在封顶盖板上，另一端悬空，使预应力盖梁内的第一预应力管道、墩身内的第一预应力管道以及第一锚固孔依次接通，之后，将第一预应力锚索穿过第一预应力管道送入第一锚固孔内，向第一预应力管道内注浆，然后张拉第一预应力锚索，使预应力盖梁压紧在封顶盖板上，将第一预应力锚索锚锚固在预应力盖梁的顶部，

当预应力盖梁为现浇时，在预应力盖梁的模板内设置第一预应力管道，并使其与墩身内的第一预应力管道以及第一锚固孔接通，然后直接在封顶盖板上现浇预应力盖梁，再将第一预应力锚索穿过第一预应力管道送入第一锚固孔内，向第一预应力管道内注浆，然后张拉第一预应力锚索，使预应力盖梁压紧在封顶盖板上，将第一预应力锚索锚固在预应力盖梁的顶部。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述步骤S1中，当墩身部分嵌入山体坡面时，墩身施工的具体步骤为：

(1)在山体坡面上挖设护桩基槽，并钻设第二锚固孔，在护桩基槽内浇筑形成基础护桩，位置高的为高侧基础护桩，位置低的为低侧基础护桩；

(2)安装第二预应力管道使之与对应的第二锚固孔接通，在低侧基础护桩上浇筑形成标准护桩，并使标准护桩与高侧基础护桩齐平，同时，在中间部分的标准护桩上设置预应力锚墩，使第二预应力管道伸出预应力锚墩；

(3)在标准护桩与低侧基础护桩之间现浇形成基础护板，在相邻的标准护桩之间的插入标准护板，采用轻质混凝土在高侧基础护桩、标准护桩、基础护板和标准护板之间围成的浇筑空间内浇筑；

(4)将第二预应力锚索穿过第二预应力管道送入第二锚固孔内，向第二预应力管道及第二锚固孔内注浆，然后张拉第二预应力锚索，将第二预应力锚索锚固在预应力锚墩上，完成嵌入山体坡面的最下面一节墩身的施工；

(5)利用最下面一节墩身的顶面作为平台，挖设上一节的护桩基槽，钻设第二锚固孔，重复上述步骤(1)至(4)，完成嵌入山体坡面的上一节墩身的施工；

(6)重复上述步骤(5)，直至完成嵌入山体坡面的所有节墩身施工；

(7)钻设第二锚固孔和第一锚固孔，在高侧基础护桩以及各标准护桩上继续浇筑标准护桩，各标准护桩等高，在浇筑标准护桩的同时安装第二预应力管道使之与对应的第二锚固孔接通，同时，安装第一预应力管道使之与对应的第一锚固孔接通，在中间部分的标准护桩上设置预应力锚墩，使第二预应力管道伸出预应力锚墩；

(8)在各标准护桩间插入标准护板，采用轻质混凝土在标准护桩与标准护板形成的浇筑空间内浇筑；

(9)将第二预应力锚索穿过第二预应力管道送入第二锚固孔内，向第二预应力管道及第二锚固孔内注浆，然后张拉第二预应力锚索，将第二预应力锚索锚固在预应力锚墩上，完成与山体坡面分离且为最上节的墩身的施工；

(10)在最上节的墩身顶部浇筑封顶盖板进行封顶，并将第一预应力管道延伸至封顶盖板，使封顶盖板内的第一预应力管道、墩身内的第一预应力管道以及第一锚固孔依次接通。

所述步骤S1中，当墩身与山体坡面分离时，墩身施工的具体步骤为：

(1)在山体平面上挖设护桩基槽，并钻设第一锚固孔，在护桩基槽内浇筑形成标准护桩，浇筑的同时，安装水平的第二预应力管道和竖直的第一应力管道，并在相对两侧的各侧面中间部分的标准护桩上设置预应力锚墩，使第二预应力管道两端均伸出预应力锚墩，使第一应力管道与第一锚固孔接通；

(2)在相邻的标准护桩之间插入标准护板，采用轻质混凝土在标准护桩与标准护板之间围成的浇筑空间内浇筑；

(3)将第二预应力锚索穿过第二预应力管道，向第二预应力管道注浆，两端张拉第二预应力锚索，将第二预应力锚索的两端锚固在相对两侧的预应力锚墩上，完成与山体坡面分离的墩身的施工；

(4)在墩身顶部浇筑封顶盖板进行封顶，并将第一预应力管道延伸至封顶盖板，使封顶盖板内的第一预应力管道、墩身内的第一预应力管道以及第一锚固孔依次接通。

一种傍山高速公路桥梁，包括第一梁体、第二梁体和圆柱墩体系，所述第一梁体靠近山体坡面一侧，所述圆柱墩体系包括圆柱墩支撑梁系和设于圆柱墩支撑梁系顶部的圆柱墩盖梁，所述傍山高速公路桥梁还包括上述的桥墩，所述第一梁体安装在桥墩的预应力盖梁上，所述第二梁体安装在圆柱墩盖梁上，所述第一梁体高于第二梁体，所述预应力盖梁悬空的部分与圆柱墩盖梁上下重叠以使第一梁体与第二梁体上下部分重叠。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明的傍山高速公路桥梁的桥墩，墩身内部采用轻质混凝土，有效减轻了墩身自重，节约建设成本，同时，减少了对地表的破坏，降低了后期地表恢复的成本，使用该桥墩时，将靠山体侧的桥梁的一端架设于预应力盖板之上，通过锚固结构与山体坡面锁定，一端靠桥墩支撑，另一端悬挑，减少了墩身的数量，而且结构稳定，承载能力强。

(2)本发明的傍山高速公路桥梁，采用上述的桥墩，通过上述的墩身及预应力盖梁的结构，实现了从而达到梁体在横向空间上错层布置，通过错层高差实现梁体在横向水平空间的重叠，即靠山体外侧的一幅梁体重叠于靠山体内侧的桥面空间下，在占用尽可能少的梁体投影面积情况下，将桥梁向山体侧移靠，减少靠山体侧一幅梁体的支墩数量和高度，降低墩身占地面积，减少墩身施工对原地表破坏，在保证行车净空的同时减少了梁体的投影范围。

附图说明

图1是现有技术中傍山高速公路桥梁的桥墩的立体示意图。

图2是现有技术中傍山高速公路桥梁的桥墩的侧向示意图。

图3是本发明的傍山高速公路桥梁的桥墩的立体示意图。

图4是本发明的傍山高速公路桥梁的桥墩的侧向示意图。

图5是本发明中嵌入山体的墩身的结构示意图(视角一)。

图6是本发明中嵌入山体的墩身的结构示意图(视角二)。

图7是本发明中与山体分离的的墩身的结构示意图(视角一)。

图8是本发明中与山体分离的的墩身的结构示意图(视角二)。

图9是本发明中护桩基槽与第二锚固孔的示意图(嵌入山体的墩身的施工步骤(1))。

图10是本发明中基础护桩的示意图(嵌入山体的墩身的施工步骤(1))。

图11是本发明中标准护桩与第二预应力管道的示意图(嵌入山体的墩身的施工步骤(2))。

图12是本发明中基础护板的示意图(嵌入山体的墩身的施工步骤(3))。

图13是本发明中最下面一节墩身的模板组件的示意图(嵌入山体的墩身的施工步骤(3))。

图14是本发明中最下面一节墩身的示意图(嵌入山体的墩身的施工步骤(4))。

图15是本发明中上一节墩身的护桩基槽与第二锚固孔的示意图(嵌入山体的墩身的施工步骤(5))。

图16是本发明中上一节墩身的标准护桩与基础护桩的示意图(嵌入山体的墩身的施工步骤(5))。

图17是本发明中上一节墩身的基础护板的示意图(嵌入山体的墩身的施工步骤(5))。

图18是本发明中上一节墩身的模板组件的示意图(嵌入山体的墩身的施工步骤(5))。

图19是本发明中上一节墩身的轻质混凝土的示意图(嵌入山体的墩身的施工步骤(5))。

图20是本发明中最上面一节墩身的标准护桩的示意图(嵌入山体的墩身的施工步骤(7))。

图21是本发明中最上面一节墩身的模板组件的示意图(嵌入山体的墩身的施工步骤(8))。

图22是本发明中最上面一节墩身的轻质混凝土的示意图(嵌入山体的墩身的施工步骤(9))。

图23是本发明中墩身封顶盖板的的示意图(嵌入山体的墩身的施工步骤(10))。

图24是本发明中嵌入山体的墩身与盖梁的示意图。

图中各标号表示：

1、墩身；101、插槽；102、护桩基槽；11、模板组件；111、基础护桩；112、标准护桩；113、基础护板；114、标准护板；12、轻质混凝土；13、封顶盖板；14、预应力锚墩；2、预应力盖梁；201、预应力锚穴；3、第一预应力锚索；31、第一预应力管道；4、第二预应力锚索；41、第二预应力管道；42、第二锚固孔；5、第一梁体；6、第二梁体；7、圆柱墩体系；71、圆柱墩支撑梁系；72、圆柱墩盖梁。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明旨在减少该类地形环境下，减少同一梁体截面范围内支墩的布设数量和墩身高度，尽可能利用原地形作为桥梁支撑面，以减少对原地貌的破坏和施工的安全风险。本发明的傍山高速公路桥梁的桥墩均是指靠近高速公路桥梁山体一侧的桥墩，即高速公路桥梁内侧的桥墩，根据地形情况，高速公路桥梁桥墩的墩身有两种形式，一种是墩身与山体距离较近，墩身靠山体一侧嵌入山体中；一种是墩身与山体距离较远，墩身靠山体一侧与山体分离，这种墩身1一般出现在两个山体的中间。

如图3至图8所示，本实施例的傍山高速公路桥梁的桥墩，包括墩身1和预应力盖梁2，墩身1包括模板组件11、设于模板组件11内的浇筑空腔、在浇筑空腔内浇筑形成的轻质混凝土12以及用于封住浇筑空腔顶部的封顶盖板13，预应力盖梁2安装在封顶盖板13上且预应力盖梁2远离山体坡面的一端悬空，预应力盖梁2内预埋有第一预应力锚索3，墩身1内预埋有第二预应力锚索4，第一预应力锚索3和第二预应力锚索4的拉紧方式根据墩身1是否嵌入山体坡面分两种情形：

其一，当墩身1部分嵌入山体坡面内时，第一预应力锚索3一端锚固在预应力盖梁2顶部，另一端向下倾斜锚固在山体坡面上，以使预应力盖梁2具有向下的力压紧在墩身1顶部，第二预应力锚索4一端锚固在墩身1远离在山体坡面的侧面，另一端向下倾斜锚固在山体坡面上，以使墩身1具有紧靠山体坡面的力，增加墩身1的稳定性和承载力，需要说明的是第一预应力锚索3也可以向下竖直的锚固在山体坡面上，使得预应力盖梁2具有向下的力压紧在墩身1顶部即可，同理，第二预应力锚索4也可以是水平拉紧墩身1，使墩身1具有靠向山体坡面的力即可。

其二，当墩身1与山体坡面分离时，第一预应力锚索3一端锚固在预应力盖梁2顶部，另一端向下竖直锚固在山体平面上，以使预应力盖梁2压紧在墩身1顶部，由于墩身1不靠近山体，因此，第二预应力锚索4无法锚固在山体坡面上，而是直接将第二预应力锚索4两端伸出墩身1并水平锚固在墩身1相对的两侧，对墩身1自身结构进行加固。

该桥墩的墩身1内部采用轻质混凝土，有效减轻了支墩自重，节约建设成本，同时，减少了对地表的破坏，降低了后期地表恢复的成本，使用该桥墩时，将靠山体侧的桥梁的一端架设于预应力盖板2之上，通过锚固结构与山体坡面锁定，一端靠桥墩支撑，另一端悬挑，减少了墩身1的数量，而且结构稳定，承载能力强。

本实施例中，第一预应力锚索3设置为多个，沿着预应力盖梁2的长度方向间隔设置，第二预应力锚索4设置为多个，沿着墩身1上下间隔布置。

当墩身1部分嵌入山体坡面内时，模板组件11远离山体坡面一侧从下至上设有多个预应力锚墩14，各第二预应力锚索4远离山体坡面的一端锚固在各预应力锚墩14上；当墩身1与山体坡面分离时，模板组件11相对的两个侧面从下至上设有多个预应力锚墩14，第二预应力锚索4两端分别锚固在两侧对应的预应力锚墩14上。

本实施例中，模板组件11包括多个护桩111，多个护桩形成一个方形框架，相邻的两个护桩之间设有护板，且护桩设有可供护板插入的插槽101，护板、护桩以及山体坡面之间围成浇筑空腔。模板组件11的结构根据墩身1是否嵌入山体坡面分成两种情形：

其一，当墩身1部分嵌入山体坡面内时，护桩包括基础护桩111和标准护桩112，各基础护桩111从上至下间隔设于山体坡面上，标准护桩112设于对应的基础护桩111上，护板包括标准护板114和现浇的基础护板113，高度相同的基础护桩111与标准护桩112之间设置基础护板113，各标准护桩112之间插入标准护板114，基础护桩111、标准护桩112、基础护板113和标准护板114之间围成的空间为浇筑空腔；

其二，当墩身1与山体坡面分离时，护桩为标准护桩112，护板为标准护板114，各标准护桩112水平间隔布置在山体平面上，标准护桩112和标准护板114之间围成的空间为浇筑空腔。

本实施例中，预应力盖梁2的顶面设有预应力锚穴201，第一预应力锚索3远离山体坡面的一端锚固在预应力锚穴201内，且预应力锚穴201通过浇筑填充，设置预应力锚穴201的目的为，使第一预应力锚索3的锚固端不会暴露于预应力盖梁2端面上，而预应力盖梁2的顶面是用来安装桥梁的第一梁体5，这样不会对梁体的安装造成干涉，避免梁体出现高低不平的情况。

上述的傍山高速公路桥梁的桥墩的施工方法，包括以下步骤：

S1、墩身施工：墩身1分为两种，本实施例的是墩身1与山体距离较近，墩身1靠山体一侧部分嵌入山体坡面中，另本实施例的是墩身1与山体距离较远，墩身1靠山体一侧与山体坡面分离且墩身1位于山体平面上，

其一，当墩身1部分嵌入山体坡面内时，在山体坡面上安装模板组件11，在模板组件11的浇筑空腔内设置第二预应力管道41和第一预应力管道31，同时在墩身侧面的山体坡面设置第二锚固孔42和第一锚固孔(图中未示出)，使第二预应力管道41与第二锚固孔42接通，使第一预应力管道31与第一锚固孔接通，接着，在浇筑空腔内浇筑轻质混凝土12，之后，将第二预应力锚索4穿过第二预应力管道41送入第二锚固孔42内，向第二预应力管道41及第二锚固孔42内注浆，然后张拉第二预应力锚索4，使墩身1具有靠向山体坡面的力，再将第二预应力锚索4锚固在墩身1远离山体坡面的侧面上，最后，浇筑空腔的顶部通过浇筑混过凝土形成封顶盖板13，并将第一预应力管道31延伸至封顶盖板13，

其二，当墩身1与山体坡面分离时，在山体平面上安装模板组件11，在模板组件11的浇筑空腔内设置水平的第二预应力管道41和竖直的第一预应力管道31，在墩身1底部的山体平面上设置第一锚固孔，并使第一预应力管道31与第一锚固孔接通，在浇筑空腔内浇筑轻质混凝土12，将第二预应力锚索4穿过第二预应力管道41，向第二预应力管道41内注浆，两端张拉第二预应力锚索4，并将第二预应力锚索4两端锚固在相对两侧的模板组件11上，最后，浇筑空腔的顶部通过浇筑混过凝土形成封顶盖板13，并将第一预应力管道31延伸至封顶盖板13；

S2、预应力盖梁施工：预应力盖梁2分为两种，一种为预先制作，另一种为现浇，本实施例以预先制作为例。

当预应力盖梁2为预先制作时，需要在预应力盖梁2内埋设第一预应力管道31，在墩身1施工完毕之后，将预应力盖梁2一端安装在封顶盖板13上，另一端悬空，使预应力盖梁2内的第一预应力管道31、墩身1内的第一预应力管道31以及第一锚固孔依次接通，之后，将第一预应力锚索3穿过第一预应力管道31送入第一锚固孔内，向第一预应力管道31内注浆，然后张拉第一预应力锚索3，使预应力盖梁2压紧在封顶盖板13上，将第一预应力锚索锚3锚固在预应力盖梁2的顶部。需要说明的是，除本实施例外，当预应力盖梁2为现浇时，在预应力盖梁2的模板内设置第一预应力管道31，并使其与墩身1内的第一预应力管道31以及第一锚固孔接通，然后直接在封顶盖板13上现浇预应力盖梁2，再将第一预应力锚索3穿过第一预应力管道31送入第一锚固孔内，向第一预应力管道31内注浆，然后张拉第一预应力锚索3，使预应力盖梁2压紧在封顶盖板13上，将第一预应力锚索3锚固在预应力盖梁2的顶部。进一步需要说明的是，现浇的预应力盖梁2在浇筑时，分两段先后浇筑，先浇筑主体段，该段为位于封顶盖板13上，在浇筑悬空段，该段另相对封顶盖板13是悬空的，第一预应力锚索3锚固在主体段，悬空段与主体段拼接，通过预埋在主体段内的第三预应力锚索拉紧(图中未示出)。

在上述步骤S1中，当墩身1部分嵌入山体坡面时，如图9至图23所示，墩身1施工的具体步骤为：

(1)在山体坡面上挖设护桩基槽102，并钻设第二锚固孔42，在护桩基槽102内浇筑形成基础护桩111，位置高的为高侧基础护桩111，位置低的为低侧基础护桩111；

(2)安装第二预应力管道41使之与对应的第二锚固孔42接通，在低侧基础护桩111上浇筑形成标准护桩112，并使标准护桩112与高侧基础护桩111齐平，同时，在中间部分的标准护桩112上设置预应力锚墩14，使第二预应力管道41伸出预应力锚墩14；

(3)在标准护桩112与低侧基础护桩111之间现浇形成基础护板113，在相邻的标准护桩112之间的插入标准护板114，采用轻质混凝土12在高侧基础护桩111、标准护桩112、基础护板113和标准护板114之间围成的浇筑空间内浇筑；

(4)将第二预应力锚索4穿过第二预应力管道41送入第二锚固孔42内，向第二预应力管道41及第二锚固孔42内注浆，然后张拉第二预应力锚索4，将第二预应力锚索4锚固在预应力锚墩14上，完成嵌入山体坡面的最下面一节墩身1的施工；

(5)利用最下面一节墩身1的顶面作为平台，挖设上一节的护桩基槽102，钻设第二锚固孔41，重复步骤1至4，完成嵌入山体坡面的上一节墩身1的施工；

(6)重复步骤5，直至完成嵌入山体坡面的所有节墩身1施工；

(7)钻设第二锚固孔42和第一锚固孔(第一锚固孔在墩身上部后面的山体坡面内)，在高侧基础护桩111以及各标准护桩112上继续浇筑标准护桩112，各标准护桩112等高，在浇筑标准护桩112的同时安装第二预应力管道41使之与对应的第二锚固孔42接通，同时，安装第一预应力管道31使之与对应的第一锚固孔接通，在中间部分的标准护桩112上设置预应力锚墩14，使第二预应力管道41伸出预应力锚墩14；

(8)在各标准护桩112间插入标准护板114，采用轻质混凝土12在标准护桩112与标准护板114形成的浇筑空间内浇筑；

(9)将第二预应力锚索4穿过第二预应力管道41送入第二锚固孔42内，向第二预应力管道41及第二锚固孔42内注浆，然后张拉第二预应力锚索4，将第二预应力锚索锚4固在预应力锚墩14上，完成与山体坡面分离且为最上节的墩身1的施工；

(10)在最上节的墩身1顶部浇筑封顶盖板13进行封顶，并将第一预应力管道31延伸至封顶盖板13，使封顶盖板13内的第一预应力管道31、墩身1内的第一预应力管道31以及第一锚固孔依次接通。

图24展示的是嵌入山体坡面的墩身1施工完毕之后，安装上预应力盖梁2的结构示意图。

在上述步骤S1中，当墩身1与山体坡面分离时，墩身1施工的具体步骤为：

(1)在山体平面上挖设护桩基槽102，并钻设第一锚固孔，在护桩基槽102内浇筑形成标准护桩112，浇筑的同时，安装水平的第二预应力管道41和竖直的第一应力管道31，并在相对两侧的各侧面中间部分的标准护桩112上设置预应力锚墩14，使第二预应力管道41两端均伸出预应力锚墩14，使第一应力管道31与第一锚固孔接通；

(2)在相邻的标准护桩112之间插入标准护板114，采用轻质混凝土12在标准护桩112与标准护板114之间围成的浇筑空间内浇筑；

(3)将第二预应力锚索4穿过第二预应力管道41，向第二预应力管道41注浆，两端张拉第二预应力锚索4，将第二预应力锚索4的两端锚固在相对两侧的预应力锚墩14上，完成与山体坡面分离的墩身1的施工；

(4)在墩身1顶部浇筑封顶盖板13进行封顶，并将第一预应力管道31延伸至封顶盖板13，使封顶盖板13内的第一预应力管道31、墩身1内的第一预应力管道31以及第一锚固孔依次接通。

需要说明的是，不论是当墩身1与山体坡面分离时，还是当墩身1部分嵌入山体坡面时，墩身1施工的具体步骤中，在浇筑最上节的墩身1时，可以是轻质混凝土12高于护桩的高度，减少封顶盖板13的浇筑面积。

如图3和图4所示，本实施例的傍山高速公路桥梁，包括第一梁体5、第二梁体6和圆柱墩体系7，第一梁体5靠近山体坡面一侧，圆柱墩体系7包括圆柱墩支撑梁系71和设于圆柱墩支撑梁系71顶部的圆柱墩盖梁72，傍山高速公路桥梁还包括上述的桥墩，第一梁体5安装在桥墩的预应力盖梁2上，第二梁体6安装在圆柱墩盖梁72上，第一梁体5高于第二梁体6，预应力盖梁2悬空的部分与圆柱墩盖梁72上下重叠以使第一梁体5与第二梁体6上下部分重叠。

第一梁体5上形成上层行车通道，第二梁体6上形成下层行车通道，上层行车通道靠近山体，即在内侧，下层行车通道在外侧。

在保证行桥面总行车宽度不变的前提下，通过上述的墩身1及预应力盖梁2的结构，实现了从而达到梁体在横向空间上错层布置，通过梁体重叠有效降低了梁面投影面积(图4中示意尺寸B2，B2与图1中B1的关系为：B2＜B1)，继而降低了墩身1布置宽度的需求(图3中示意尺寸B2)，在同样的地形坡比情况下，该结构可通过更小的墩身1高度来获得同样的墩顶空间容置梁体(图4中示意尺寸H2，H2与图2中H1的关系为：H2＜H1)。将梁体进行错层布置，通过错层高差实现梁体在横向水平空间的重叠(图4中示意尺寸D)，即靠山体外侧的一幅梁体重叠于靠山体内侧的桥面空间下，在占用尽可能少的梁体投影面积情况下，将桥梁向山体侧移靠，减少靠山体侧一幅梁体的支墩数量和高度，降低墩身占地面积，减少墩身施工对原地表破坏，在保证行车净空的同时减少了梁体的投影范围，可直接减少25％的墩身数量，降低了建设成本，可有效减低新建墩身的高度，降低了建设成本和施工安全风险，墩身1内部采用轻质混凝土12，有效减轻了桥墩自重，节约建设成本，减少了对地表的破坏，降低了后期地表恢复的成本，减少了红线用地面积，提高了建设用地使用率，降低了土地征收成本。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种傍山高速公路桥梁的桥墩，其特征在于，包括墩身(1)和预应力盖梁(2)，所述墩身(1)包括模板组件(11)、设于模板组件(11)内的浇筑空腔、在浇筑空腔内浇筑形成的轻质混凝土(12)以及用于封住所述浇筑空腔顶部的封顶盖板(13)，所述预应力盖梁(2)安装在封顶盖板(13)上且预应力盖梁(2)远离山体坡面的一端悬空，所述预应力盖梁(2)内预埋有第一预应力锚索(3)，所述墩身(1)内预埋有第二预应力锚索(4)，

当墩身(1)部分嵌入山体坡面内时，所述第一预应力锚索(3)一端锚固在预应力盖梁(2)顶部，另一端向下倾斜或者竖直锚固在山体坡面上，所述第二预应力锚索(4)一端锚固在墩身(1)远离在山体坡面的侧面，另一端向下倾斜或者水平锚固在山体坡面上；

当墩身(1)与山体坡面分离时，所述第一预应力锚索(3)一端锚固在预应力盖梁(2)顶部，另一端向下竖直锚固在山体平面上，所述第二预应力锚索(4)两端伸出墩身(1)并水平锚固在墩身(1)相对的两侧。

2.根据权利要求1所述的傍山高速公路桥梁的桥墩，其特征在于，所述第一预应力锚索(3)设置为多个，沿着预应力盖梁(2)的长度方向间隔设置，所述第二预应力锚索(4)设置为多个，沿着墩身(1)上下间隔布置。

3.根据权利要求2所述的傍山高速公路桥梁的桥墩，其特征在于，当墩身(1)部分嵌入山体坡面内时，所述模板组件(11)远离山体坡面一侧从下至上设有多个预应力锚墩(14)，各第二预应力锚索(4)远离山体坡面的一端锚固在各预应力锚墩(14)上；当墩身(1)与山体坡面分离时，所述模板组件(11)相对的两个侧面从下至上设有多个预应力锚墩(14)，所述第二预应力锚索(4)两端分别锚固在两侧对应的预应力锚墩(14)上。

4.根据权利要求1所述的傍山高速公路桥梁的桥墩，其特征在于，所述模板组件(11)包括多个护桩(111)，所述多个护桩形成一个方形框架，相邻的两个护桩之间设有护板，且护桩设有可供护板插入的插槽(101)，所述护板、护桩以及山体坡面之间围成所述浇筑空腔。

5.根据权利要求4所述的傍山高速公路桥梁的桥墩，其特征在于，当墩身(1)部分嵌入山体坡面内时，所述护桩包括基础护桩(111)和标准护桩(112)，各基础护桩(111)从上至下间隔设于山体坡面上，所述标准护桩(112)设于对应的基础护桩(111)上，所述护板包括标准护板(114)和现浇的基础护板(113)，高度相同的基础护桩(111)与标准护桩(112)之间设置基础护板(113)，各标准护桩(112)之间插入标准护板(114)，所述基础护桩(111)、标准护桩(112)、基础护板(113)和标准护板(114)之间围成的空间为所述浇筑空腔；当墩身(1)与山体坡面分离时，所述护桩为标准护桩(112)，所述护板为标准护板(114)，各标准护桩(112)水平间隔布置在山体平面上，所述标准护桩(112)和标准护板(114)之间围成的空间为所述浇筑空腔。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的傍山高速公路桥梁的桥墩，其特征在于，所述预应力盖梁(2)的顶面设有预应力锚穴(201)，所述第一预应力锚索(3)远离山体坡面的一端锚固在预应力锚穴(201)内，且预应力锚穴(201)通过浇筑填充。

7.一种基于权利要求1至6任意一项所述的傍山高速公路桥梁的桥墩的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、墩身施工：墩身(1)分为两种，一种是墩身(1)与山体距离较近，墩身(1)靠山体一侧部分嵌入山体坡面中，另一种是墩身(1)与山体距离较远，墩身(1)靠山体一侧与山体坡面分离且墩身(1)位于山体平面上，

当墩身(1)部分嵌入山体坡面内时，在山体坡面上安装模板组件(11)，在模板组件(11)的浇筑空腔内设置第二预应力管道(41)和第一预应力管道(31)，同时在墩身侧面的山体坡面设置第二锚固孔(42)和第一锚固孔，使第二预应力管道(41)与第二锚固孔(42)接通，使第一预应力管道(31)与第一锚固孔接通，接着，在浇筑空腔内浇筑轻质混凝土(12)，之后，将第二预应力锚索(4)穿过第二预应力管道(41)送入第二锚固孔(42)内，向第二预应力管道(41)及第二锚固孔(42)内注浆，然后张拉第二预应力锚索(4)，使墩身(1)具有靠向山体坡面的力，再将第二预应力锚索(4)锚固在墩身(1)远离山体坡面的侧面上，最后，浇筑空腔的顶部通过浇筑混过凝土形成封顶盖板(13)，并将第一预应力管道(31)延伸至封顶盖板(13)，

当墩身(1)与山体坡面分离时，在山体平面上安装模板组件(11)，在模板组件(11)的浇筑空腔内设置水平的第二预应力管道(41)和竖直的第一预应力管道(31)，在墩身(1)底部的山体平面上设置第一锚固孔，并使第一预应力管道(31)与第一锚固孔接通，在浇筑空腔内浇筑轻质混凝土(12)，将第二预应力锚索(4)穿过第二预应力管道(41)，向第二预应力管道(41)内注浆，两端张拉第二预应力锚索(4)，并将第二预应力锚索(4)两端锚固在相对两侧的模板组件(11)上，最后，浇筑空腔的顶部通过浇筑混凝土形成封顶盖板(13)，并将第一预应力管道(31)延伸至封顶盖板(13)；

S2、预应力盖梁施工：预应力盖梁(2)分为两种，一种为预先制作，另一种为现浇，

当预应力盖梁(2)为预先制作时，需要在预应力盖梁(2)内埋设第一预应力管道(31)，在墩身(1)施工完毕之后，将预应力盖梁(2)一端安装在封顶盖板(13)上，另一端悬空，使预应力盖梁(2)内的第一预应力管道(31)、墩身(1)内的第一预应力管道(31)以及第一锚固孔依次接通，之后，将第一预应力锚索(3)穿过第一预应力管道(31)送入第一锚固孔内，向第一预应力管道(31)内注浆，然后张拉第一预应力锚索(3)，使预应力盖梁(2)压紧在封顶盖板(13)上，将第一预应力锚索(3)锚固在预应力盖梁(2)的顶部，

当预应力盖梁(2)为现浇时，在预应力盖梁(2)的模板内设置第一预应力管道(31)，并使其与墩身(1)内的第一预应力管道(31)以及第一锚固孔接通，然后直接在封顶盖板(13)上现浇预应力盖梁(2)，再将第一预应力锚索(3)穿过第一预应力管道(31)送入第一锚固孔内，向第一预应力管道(31)内注浆，然后张拉第一预应力锚索(3)，使预应力盖梁(2)压紧在封顶盖板(13)上，将第一预应力锚索(3)锚固在预应力盖梁(2)的顶部。

8.根据权利要求7所述的傍山高速公路桥梁的桥墩的施工方法，其特征在于，所述步骤S1中，当墩身(1)部分嵌入山体坡面时，墩身(1)施工的具体步骤为：

(1)在山体坡面上挖设护桩基槽(102)，并钻设第二锚固孔(42)，在护桩基槽(102)内浇筑形成基础护桩(111)，位置高的为高侧基础护桩(111)，位置低的为低侧基础护桩(111)；

(2)安装第二预应力管道(41)使之与对应的第二锚固孔(42)接通，在低侧基础护桩(111)上浇筑形成标准护桩(112)，并使标准护桩(112)与高侧基础护桩(111)齐平，同时，在中间部分的标准护桩(112)上设置预应力锚墩(14)，使第二预应力管道(41)伸出预应力锚墩(14)；

(3)在标准护桩(112)与低侧基础护桩(111)之间现浇形成基础护板(113)，在相邻的标准护桩(112)之间的插入标准护板(114)，采用轻质混凝土(12)在高侧基础护桩(111)、标准护桩(112)、基础护板(113)和标准护板(114)之间围成的浇筑空间内浇筑；

(4)将第二预应力锚索(4)穿过第二预应力管道(41)送入第二锚固孔(42)内，向第二预应力管道(41)及第二锚固孔(42)内注浆，然后张拉第二预应力锚索(4)，将第二预应力锚索(4)锚固在预应力锚墩(14)上，完成嵌入山体坡面的最下面一节墩身(1)的施工；

(5)利用最下面一节墩身(1)的顶面作为平台，挖设上一节的护桩基槽(102)，钻设第二锚固孔(42)，重复步骤1至4，完成嵌入山体坡面的上一节墩身(1)的施工；

(6)重复步骤5，直至完成嵌入山体坡面的所有节墩身(1)施工；

(7)钻设第二锚固孔(42)和第一锚固孔，在高侧基础护桩(111)以及各标准护桩(112)上继续浇筑标准护桩(112)，各标准护桩(112)等高，在浇筑标准护桩(112)的同时安装第二预应力管道(41)使之与对应的第二锚固孔(42)接通，同时，安装第一预应力管道(31)使之与对应的第一锚固孔接通，在中间部分的标准护桩(112)上设置预应力锚墩(14)，使第二预应力管道(41)伸出预应力锚墩(14)；

(8)在各标准护桩(112)间插入标准护板(114)，采用轻质混凝土(12)在标准护桩(112)与标准护板(114)形成的浇筑空间内浇筑；

(9)将第二预应力锚索(4)穿过第二预应力管道(41)送入第二锚固孔(42)内，向第二预应力管道(41)及第二锚固孔(42)内注浆，然后张拉第二预应力锚索(4)，将第二预应力锚索锚(4)固在预应力锚墩(14)上，完成与山体坡面分离且为最上节的墩身(1)的施工；

(10)在最上节的墩身(1)顶部浇筑封顶盖板(13)进行封顶，并将第一预应力管道(31)延伸至封顶盖板(13)，使封顶盖板(13)内的第一预应力管道(31)、墩身(1)内的第一预应力管道(31)以及第一锚固孔依次接通。

9.根据权利要求7所述的傍山高速公路桥梁的桥墩的施工方法，其特征在于，所述步骤S1中，当墩身(1)与山体坡面分离时，墩身(1)施工的具体步骤为：

(1)在山体平面上挖设护桩基槽(102)，并钻设第一锚固孔，在护桩基槽(102)内浇筑形成标准护桩(112)，浇筑的同时，安装水平的第二预应力管道(41)和竖直的第一应力管道(31)，并在相对两侧的各侧面中间部分的标准护桩(112)上设置预应力锚墩(14)，使第二预应力管道(41)两端均伸出预应力锚墩(14)，使第一应力管道(31)与第一锚固孔接通；

(2)在相邻的标准护桩(112)之间插入标准护板(114)，采用轻质混凝土(12)在标准护桩(112)与标准护板(114)之间围成的浇筑空间内浇筑；

(3)将第二预应力锚索(4)穿过第二预应力管道(41)，向第二预应力管道(41)注浆，两端张拉第二预应力锚索(4)，将第二预应力锚索(4)的两端锚固在相对两侧的预应力锚墩(14)上，完成与山体坡面分离的墩身(1)的施工；

(4)在墩身(1)顶部浇筑封顶盖板(13)进行封顶，并将第一预应力管道(31)延伸至封顶盖板(13)，使封顶盖板(13)内的第一预应力管道(31)、墩身(1)内的第一预应力管道(31)以及第一锚固孔依次接通。

10.一种傍山高速公路桥梁，包括第一梁体(5)、第二梁体(6)和圆柱墩体系(7)，所述第一梁体(5)靠近山体坡面一侧，所述圆柱墩体系(7)包括圆柱墩支撑梁系(71)和设于圆柱墩支撑梁系(71)顶部的圆柱墩盖梁(72)，其特征在于，所述傍山高速公路桥梁还包括权利要求1至6任意一项所述的桥墩，所述第一梁体(5)安装在桥墩的预应力盖梁(2)上，所述第二梁体(6)安装在圆柱墩盖梁(72)上，所述第一梁体(5)高于第二梁体(6)，所述预应力盖梁(2)悬空的部分与圆柱墩盖梁(72)上下重叠以使第一梁体(5)与第二梁体(6)上下部分重叠。

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