CN110952453B - 一种桥台结构的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥台结构的施工方法，包括原地面以下挖孔施工；在原地面上位于挖孔外围设置沉孔，并在沉孔中预埋加强钢筋并浇筑混凝土形成中空的用于支撑管涵的混凝土支撑台；将管涵节段一节节从上到下顺次安装在混凝土支撑台上，相邻管涵节段之间通过承插口连接，管涵每拼装加固一节后均需要采用路基填料进行相应高度的分层回填压实；在管涵以及原地面以下的挖孔中下钢筋笼并一次浇筑混凝土形成钢筋混凝土桩身；在钢筋混凝土桩身顶部设置桥台。该施工方法桩基成孔与回填同步进行，不仅节约工期及施工成本，而且规避了人工开挖桩的安全隐患。

Description

一种桥台结构的施工方法

技术领域

本发明专利属于桩基施工技术领域，尤其涉及一种桥台结构的施工方法。

背景技术

桥台结构为位于桥梁两端，支承桥梁上部结构并和路堤相衔接的构筑物，一般包括桥台桩基础和设置于桩基础上的桥台，其功能除传递桥梁上部结构的荷载到基础外，还具有抵挡台后的填土压力、稳定桥头路基、使桥头线路和桥上线路可靠而平稳地连接的作用。

为保护桥与行道路基的稳定性，防止冲刷而在桥台两侧设置的锥坡，将桥台底与地面这一段采用路基填料进行填充。目前桥台结构的施工方法是，先成形桥台桩基础，再在桩基础外露部分回填路基填料筑坡，这种方式因桩基础先成形，筑坡过程中会存在对桥台桩基础进行扰动，影响桥梁安全的问题，此外桥台桩基础地面以上的部分需要现场搭模进行浇注，施工时间长，而且成本高。特别是，

目前市政桥梁设计过程中，在某些特殊情况下，为了节省成本，一般会将桥台桩基础地面以上一部分设计的比较高，这为支模以及拆模带来了极大的不便。

也有先将原地面以上部分回填至桩顶设计标高后，再采用人工挖孔或机械成孔的方法完成桩基施工的相关技术。但是常规人工挖孔施工方法挖孔深度通常较深，存在较大安全风险，深度较大的人工挖孔施工还存在进度较慢、成本较高等缺点。常规机械成孔施工方法较为普遍，但需设置泥浆池等临时设施，可能会对已回填的基础造成破坏，且机械成孔存在对环境影响较大、施工周期长、成本高等缺点。特别是对于施工位置为土石方地层时，因回填部分粘接强度低，开挖易塌孔。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的目的之一在于提供一种既能确保施工质量，又能节省施工成本、加快施工进度，还规避了常规施工安全隐患的桥台结构的施工方法。

为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：

一种桥台结构，包括设置于原地面上的桩基、设置于所述桩基上的桥台以及填充于所述桥台与所述原地面之间的路基填料，所述桩基包括设置于原地面以下的挖孔、设置于原地面以上且与所述挖孔对接的管涵以及一次灌注成型于所述挖孔和管涵内的钢筋混凝土桩身。

进一步的，所述管涵由若干顺次连接的管涵节段组成，相邻两管涵节段之间通过承插口结构连接。

进一步的，所述原地面上位于所述挖孔外围设有用于支撑所述管涵的混凝土支撑台，所述混凝土支撑台中预埋有钢筋。

进一步的，所述管涵的外围套设有导向结构，所述导向结构由若干圆周阵列排布的导向钢管以及连接所述导向钢管的钢环构成，所述导向钢管的底端预埋在所述混凝土支撑台中，所述钢环与相邻的所述管涵节段上的压环焊接连接。

进一步的，相邻两管涵节段的接缝处外均设有所述混凝土环。

进一步的，所述导向钢管由若干通过直接头连接的钢管节段组成。

进一步的，相邻桩基之间通过与所述钢环连接的连接钢筋连接成桩群。

进一步的，所述挖孔为人工挖孔。

进一步的，所述路基填料为土石方填料。

上述桥台结构的施工方法，包括如下步骤：

步骤1、原地面以下挖孔施工

步骤2、混凝土支撑台施工

在原地面上位于挖孔外围设置沉孔，并在沉孔中预埋加强钢筋并浇筑混凝土形成中空的用于支撑管涵的混凝土支撑台；

步骤3、预制混凝土管涵拼装及回填

将管涵节段一节节从上到下顺次安装在混凝土支撑台上，相邻管涵节段之间通过承插口连接，管涵安装时需要保证挖孔和管涵的同轴度，管涵每拼装加固一节后均需要采用路基填料进行相应高度的分层回填压实；

步骤4、桩基钢筋混凝土一次灌注

回填至设计标高后，在管涵以及原地面以下的挖孔中下钢筋笼并一次浇筑混凝土形成钢筋混凝土桩身；

步骤5、在钢筋混凝土桩身顶部设置桥台。

进一步的，在管涵拼装时，在管涵的外围套还设有导向结构，所述导向结构由若干圆周阵列排布的导向钢管以及连接所述导向钢管的钢环构成，所述导向钢管的底端预埋在所述混凝土支撑台中。

进一步的，相邻两管涵节段的接缝处外均设有所述混凝土环，所述钢环预埋在从所述混凝土环中。

进一步的，所述导向钢管由若干通过直接头连接的钢管节段组成。

进一步的，相邻桩基之间通过与所述钢环连接的连接钢筋连接成桩群。

进一步的，管涵外围50cm范围内及桩间连接钢筋位置路基填料采用人工分层回填压实，其他范围路基填料采用机械分层回填压实。

进一步的，所述挖孔为人工挖孔。

进一步的，所述路基填料为土石方填料。

进一步的，原地面以下挖孔需进行混凝土护壁处理。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果在于：本发明通过在原地面上设置管涵作为护壁，并在管涵安装过程中同步进行在路基填料的回填，回填至设置桩顶标高后，在管涵以及原地面以下的挖孔中下钢筋笼并一次浇筑形成钢筋混凝土桩身。该桥台结构施工过程桩基成孔与回填同步进行，不仅节约工期及施工成本，而且规避了人工开挖桩的安全隐患。相比传统回填后机械成孔的施工方法，该技术节省了桩基机械费用，避免了噪声、泥浆污染，并加快了施工进度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的局部剖视示意图；

图3为本发明的平面示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1和图2，一种桥台结构，包括垂直设置于原地面1上的桩基2、设置于桩基2上的桥台3以及填充于桥台3与原地面1之间的路基填料4，桩基2包括设置于原地面1以下的挖孔5、设置于原地面1以上且与挖孔5对接的管涵6以及一次灌注成型于挖孔5和管涵6内的钢筋混凝土桩身(图中未示出)。管涵6安装时需要保证与挖孔5的同轴度。

本发明通过在原地面1上设置管涵6作为护壁，并在管涵6安装过程中同步进行在路基填料4的回填，回填至设置桩顶标高后，在管涵6以及原地面1以下的挖孔5中下钢筋笼并一次浇筑形成钢筋混凝土桩身。该桥台结构施工过程桩基成孔与回填同步进行，不仅节约工期及施工成本，而且规避了人工开挖桩的安全隐患。相比传统回填后机械成孔的施工方法，该技术节省了桩基机械费用，避免了噪声、泥浆污染，并加快了施工进度。

参见图2，可以理解的是，在实际设计中，管涵6由若干顺次连接的管涵节段601组成，相邻两管涵节段601之间通过承插口602连接。

本实施例将管涵6设计成多段，不仅便于护壁的施工，而且管涵6每拼装加固一节后进行相应高度的分层回填压实，路基填料4密实更加均匀。

需要解释说明的是，原地面1挖孔处承载能力比较弱，为防止管涵6压塌挖孔5，在原地面1上位于挖孔5外围设有用于支撑管涵6的混凝土支撑台7，混凝土支撑台7中预埋有加强钢筋701，管涵6安装时底部承托在混凝土支撑台7上。

具体的，原地面1以下挖孔5采用人工挖掘成型，当然也可以采用机械成孔，但是会增加机械费用，而且还会有噪声及泥浆污染，特别是当原地面1中石头含量高时，钻具掘进困难，而且易于损坏钻具。

此外，为防止挖孔5在施工过程中或后续护壁成形过程中垮塌，需要对挖孔5的内壁进行护壁处理，其护壁方式采取常规混凝土护壁，预埋在混凝土支撑台7中的加强钢筋701延伸至挖孔5中与原地面1以下挖孔5第一节护壁连接。

参见图2，为便于挖孔5护壁成形时混凝土的填充，挖孔5中的护壁从上到下设计为顺次连接的多段，每一段护壁的内腔呈上小下大的锥形结构。

参见图2和图3，为方便管涵6的安装，在管涵6的外围套设有导向结构，导向结构由若干圆周阵列排布的导向钢管8以及连接导向钢管8的钢环9构成，导向钢管8的底端预埋在混凝土支撑台7中，各导向钢管8由若干通过直接头(图中未示出)连接的钢管节段组成，钢环9与相邻的管涵节段601上的压环(图中未示出)焊接连接，将各管涵节段601连接为一整体。

为防止混凝土从管涵节段601的接缝处溢出，在任意相邻两管涵节段601的接缝处均浇筑形成有混凝土环10，而钢环9可以预埋在从混凝土环10中。

参见图3，为保证桥台的稳定性，在桥台的底部可以设置多个桩基2，如本实施例中，桩基2的数量为四个，呈方形布置，相邻桩基2之间通过与钢环9连接的连接钢筋11连接成桩群，而且连接钢筋11的两端于位于同一平面的混凝土环10中的钢环9连接，当然不同位置的钢环9也可以用连接钢筋11进行连接。

本实施例管涵6采用钢筋混凝土进行预制，逐节拼接加固、逐节连成整体、逐节进行回填压实，管涵6外50cm范围内及桩间连接钢筋11位置路基填料4采用人工分层回填压实A，其他范围路基填料4采用机械分层回填压实B。

上述桥台结构的施工过程如下；

步骤1、原地面1以下挖孔5施工

原地面1以下采用人工挖孔5混凝土护壁成型，护壁采用现浇钢筋混凝土。

步骤2、混凝土支撑台7施工

在原地面1上位于挖孔5外围设置沉孔，并在沉孔中预埋加强钢筋701并浇筑混凝土形成中空的用于支撑管涵6的混凝土支撑台7，混凝土支撑台7顶面需保持平整。

沉孔从挖孔5顶锁口采用钢筋混凝土往外扩大80cm与挖孔5护壁混凝土连成整体作为拼装管涵6加固基础，加强钢筋701采用螺纹钢筋，弯曲成型后预埋在挖孔5护壁中。

步骤3、预制混凝土管涵6拼装及回填

选取与桩径匹配的预制混凝土管涵6，竖向拼装作为原地面1以上回填区孔护壁，将管涵节段601一节节从上到下顺次掉接安装在混凝土支撑台7上，相邻管涵节段601之间通过承插口602连接，钢筋混凝土预制管涵6拼接时严格控制垂直度及错位，垂直度偏差≤1％，错台偏差≤2mm，管涵6每拼装加固一节后均需要采用路基填料4进行相应高度的分层回填压实。

钢筋混凝土预制管涵6调整好垂直度及错台后，采用外包一圈宽高为30cm*30cm的混凝土进行加固，同步在外包混凝土内竖向设置导向钢管8，导向钢管8的底端预埋在混凝土支撑台7中，钢管与钢管之间采用直接头连接，钢管外焊接5mm*50mm钢环9，钢环9与邻近管涵节段601上的压环采用Φ25mm螺纹钢焊接连接，使得所有管涵节段601形成整体。

当在桥台的底部可以设置多个桩基2时，相邻桩基2之间通过与钢环9连接的连接钢筋11连接成桩群，钢筋混凝土预制管涵6逐节拼接加固、逐节连成整体、逐节进行回填压实，管涵6外50cm范围内及桩间连接钢筋11位置采用人工分层回填压实，其他范围采用机械分层回填压实。

步骤4、桩基2钢筋混凝土一次灌注

路基填料4回填至设计标高后，在管涵6以及原地面1以下的挖孔5中下钢筋笼并一次浇筑混凝土形成钢筋混凝土桩身。

步骤5、钢筋混凝土桩身成型后在其顶部设置桥台。

本施工方法具有以下优点：

1、相比传统回填后人工挖孔的施工方法，该施工技术桩基成孔与回填同步进行，可节约工期及施工成本，规避了人工开挖桩的安全隐患。

2、相比传统回填后机械成孔的施工方法，该技术节省了桩基机械费用，避免了噪声、泥浆污染，并加快了施工进度。

3、可以避免先成形桩身，后进行原地面与桥台之间路基填充料回填所带来的支模拆模以及对桩身扰动的问题。

4、路基回填料可以直接采用土石方，特别适应于施工环境全是土石方地层的桥台施工。

5、可以将桩基位于原地面以上部分设计的比较高(可以超过10米)，从而满足在某些特殊情况下，达到减少桥梁跨数，节省成本的目的。

上述实施例仅仅是清楚地说明本发明所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种桥台结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、原地面以下挖孔施工

步骤2、混凝土支撑台施工

在原地面上位于挖孔外围设置沉孔，在沉孔中预埋加强钢筋并浇筑混凝土形成中空的用于支撑管涵的混凝土支撑台；

步骤3、预制混凝土管涵拼装及回填

将管涵节段一节节从下到上顺次安装在混凝土支撑台上，相邻管涵节段之间通过承插口连接，管涵安装时需要保证与挖孔的同轴度，管涵每拼装加固一节后均需要采用路基填料进行相应高度的分层回填压实；

步骤4、桩基钢筋混凝土一次灌注

回填至设计标高后，在管涵以及原地面以下的挖孔中下钢筋笼并一次浇筑混凝土形成钢筋混凝土桩身；

步骤5、在钢筋混凝土桩身顶部设置桥台；

在管涵拼装时，在管涵的外围还套设有导向结构，所述导向结构由若干圆周阵列排布的导向钢管以及连接所述导向钢管的钢环构成；

管涵调整好垂直度及错台后，采用外包一圈宽高为30cm*30cm的混凝土进行加固，同步在外包混凝土内竖向设置导向钢管，所述导向钢管由若干通过直接头连接的钢管节段组成，钢管外焊接5mm*50mm钢环，相邻两管涵节段的接缝处外均设有混凝土环，所述钢环预埋在所述混凝土环中；相邻桩基之间通过与钢环连接的连接钢筋连接成桩群；

原地面以下挖孔需进行混凝土护壁处理，挖孔中的护壁从上到下设计为顺次连接的多段，每一段护壁的内腔呈上小下大的锥形结构，预埋在混凝土支撑台中的加强钢筋延伸至挖孔中与原地面以下挖孔第一节护壁连接。

2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：管涵外围50cm范围内及桩间连接钢筋位置路基填料采用人工分层回填压实，其他范围路基填料采用机械分层回填压实。

3.根据权利要求1或2所述的施工方法，其特征在于：所述挖孔为人工挖孔。

4.根据权利要求1或2所述的施工方法，其特征在于：所述路基填料为土石方填料。

5.根据权利要求1或2所述的施工方法，其特征在于：所述管涵拼接时，垂直度偏差≤1%，错台偏差≤2mm。

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