CN111074707A - 一种桥隧共建结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于市政工程技术领域，提供了一种桥隧共建结构及其施工方法，该桥隧共建结构包括桥梁主梁、桥墩、框架式的隧道结构、桥梁桩基以及变形协调桩。所述隧道结构位于所述桥梁主梁的正下方，两者在平面上的中心线对齐。本发明提供的桥梁桩基兼做隧道结构的抗浮桩，闭合的框架式隧道结构亦增加桥墩的横向刚度，通过“上桥下隧”的做法在空间上节约用地，解决了城市中征地拆迁难的问题，结构体系上则充分利用二者的受力构件，多角度降低了工程总投资。同时，本发明提供的桥隧共建结构施工方法，对河道泄洪功能影响较小，可行性高、工程造价低。

Description

一种桥隧共建结构及其施工方法

技术领域

本发明属于市政工程技术领域，尤其涉及一种桥隧共建结构及其施工方法。

背景技术

随着城市的发展，交通量迅速增长，在老城区更新改造时，经常需要对市政基础建设进行扩容改建，常出现地面道路加宽，同时加建地下道路的情况。在跨越河流时，目前采用的常规做法是地面道路以桥梁形式跨河，同时在桥梁侧边修建隧道，形成复合式交通系统。此时隧道需在下穿河道前往地面道路一侧(或两侧)偏移，导致用地红线拓宽，从而出现大量征地拆迁问题。而老城区建筑密集，用地紧张，此时征地拆迁费用往往占据工程总投资的一大部分。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种桥隧共建结构及其施工方法，旨在解决现有技术中复合通道越江时，用地多，征地拆迁量大，工程总投资高的问题。

本发明是这样实现的，一种桥隧共建结构，其包括桥梁主梁、桥墩、框架式的隧道结构、桥梁桩基以及变形协调桩；所述隧道结构位于所述桥梁主梁的正下方，两者在平面上的中心线对齐；所述隧道结构包括连成一体的隧道顶板、隧道侧墙以及隧道底板，所述桥墩的顶端支承所述桥梁主梁，其底端与所述桥梁桩基的顶端连接；所述隧道顶板的两端分别与桥梁两侧的所述桥墩连接，所述隧道底板的两端分别与桥梁主梁两侧的所述桥墩的底端连接；所述隧道侧墙的两端在纵向与桥梁主梁纵向方向上相邻的两个桥墩连接。

进一步的，所述桥梁主梁为桥梁上部结构，采用预制构件；所述桥梁主梁以下为桥梁下部结构，采用盖梁接两根柱式桥墩的形式，所述桥墩的中心线与所述隧道侧墙的中心线对齐。

进一步的，每一所述桥墩的下方连接有一桥梁桩基，所述桥梁桩基直径不小于所述桥墩的直径，所述桥墩与所述桥梁桩基在所述隧道底板处连接转换，当所述桥墩直径与所述桥梁桩基直径相同时，所述桥墩与桥梁桩基的钢筋进行有效连接。

进一步的，所述隧道侧墙的厚度不小于所述桥墩的直径，所述隧道顶板、隧道底板的厚度不小于所述隧道侧墙的厚度。

进一步的，所述隧道侧墙范围内的所述桥墩的纵向主筋及螺旋箍筋不中断，从所述隧道侧墙顶部一直延伸至隧道侧墙底部，并对所述隧道顶板的顶面以上1m范围内的所述桥墩的箍筋进行加密。

进一步的，所述隧道底板挑出隧道侧墙形成隧道外挑底板，所述隧道外挑底板凸出所述隧道侧墙外侧的长度不小于0.5m与0.3倍桥梁桩基直径两者中的较大值。

进一步的，所述隧道底板下方设置多个变形协调桩，所述变形协调桩的直径为0.8m～1.2m，所述变形协调桩之间的间距在纵向以及横向上均采用线性渐变值，距离所述桥梁桩基越近，所述变形协调桩之间的间距越小，距离所述桥梁桩基越远，所述变形协调桩之间的间距越大。

进一步的，所述桥梁桩基及隧道底板下方的变形协调桩兼做隧道地基处理桩及抗浮桩。

进一步的，所述桥隧共建结构在所述桥梁主梁两端设置轻型桥台，所述轻型桥台的桩基与所述隧道侧墙对齐，并在所述轻型桥台外侧设置分离式挡土墙，所述轻型桥台只承受竖向荷载，所述分离式挡土墙承受侧向水土压力。

进一步的，所述桥梁主梁、桥墩自重作为所述隧道抗浮压重。

本发明为实现上述发明目的，还提供了一种上述的桥隧共建结构的施工方法，包括以步骤：

S1、搭设水上作业平台，施工桥梁桩基、变形协调桩及基坑支护桩；

S2、在第一个枯水季开始时，占用一半河道施工围堰及基坑止水帷幕，另一半河道保持过流状态；

S3、基坑开挖及支撑；

S4、凿除桥梁桩基及变形协调桩的桩头；

S5、绑扎桥墩钢筋及隧道底板、隧道侧墙钢筋；

S6、浇筑隧道底板、隧道侧墙；

S7、绑扎隧道顶板钢筋并浇筑隧道顶板；

S8、自下而上施工桥墩、盖梁；

S9、隧道结构上方回填覆土；

S10、拆除围堰；

S11、在第二个枯水季占用另一半河面，重复步骤S2～S10，完成另一半桥梁下部结构及隧道结构施工；

S12、水上吊装桥梁主梁；

S13、施做桥梁、隧道附属结构，完成施工。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：

本发明提供的桥隧共建结构，桥梁桩基兼做隧道结构的抗浮桩，闭合的框架式隧道结构亦增加桥墩的横向刚度，隧道结构位于桥梁的正下方，两者在平面上的中心线对齐，通过“上桥下隧”的做法在空间上解决了城市中征地拆迁难的问题，结构体系上则充分利用二者的受力构件，多角度降低了工程总投资。同时，本发明提供的桥隧共建结构施工方法，对河道泄洪功能影响较小，可行性高、工程造价低。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种桥隧共建结构的横断面示意图；

图2是本发明实施例提供的一种桥隧共建结构的纵断面示意图；

图3是本发明实施例提供的一种桥隧共建结构的平面示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参见图1至图3，示出了本发明实施例提供的一种桥隧共建结构，其包括桥梁主梁51、桥墩1、框架式的隧道结构、桥梁桩基2(兼做隧道抗浮桩)以及变形协调桩3。隧道结构位于桥梁主梁51的正下方，两者在平面上的中心线对齐。

隧道结构包括连成一体的隧道顶板41、隧道侧墙42以及隧道底板43。桥墩1的顶端支承桥梁主梁51，其底端与桥梁桩基2的顶端连接；隧道顶板41的两端分别与桥梁主梁51两侧的桥墩1连接，隧道底板43的两端分别与桥梁主梁51两侧的桥墩1的底端连接；隧道侧墙42的两端纵向与桥梁纵向方向上相邻的两个桥墩1连接。

具体的，本实施例桥梁主梁51属于桥梁上部结构，采用预制构件。桥梁主梁51以下为桥梁下部结构，采用盖梁52接两根柱式桥墩1的形式，桥墩1的中心线与隧道侧墙42的中心线对齐。

每一桥墩1的下方连接有一桥梁桩基2，即一墩一桩。桥梁桩基2直径不小于桥墩1的直径，桥墩1与桥梁桩基2在隧道底板43处连接转换，当桥墩1直径与桥梁桩基2直径相同时，桥墩1与桥梁桩基2的钢筋进行有效连接。

隧道侧墙42的厚度不小于桥墩1的直径，隧道顶板41、隧道底板43的厚度不小于隧道侧墙42的厚度。

隧道侧墙42范围内的桥墩1的纵向主筋及螺旋箍筋不中断，从隧道侧墙42顶部一直延伸至隧道侧墙42底部，并对隧道顶板43的顶面以上1m范围内的桥墩1的箍筋进行加密。

隧道底板43挑出隧道侧墙42形成隧道外挑底板431，隧道外挑底板431凸出隧道侧墙42外侧的长度不小于0.5m与0.3倍桥梁桩基2直径两者中的较大值。

隧道底板43下方设置多个变形协调桩3，变形协调桩3的直径为0.8m～1.2m，变形协调桩3之间的间距在纵向以及横向上均采用线性渐变值，距离桥梁桩基2越近，变形协调桩3之间的间距越小，距离桥梁桩基2越远，变形协调桩3之间的间距越大。

桥梁桩基2及隧道底板43下方的变形协调桩3兼做隧道地基处理桩及抗浮桩。

桥梁主梁51采用预制构件，桥梁主梁51、桥墩1自重作为隧道抗浮压重。

桥隧共建结构在桥梁主梁51两端设置轻型桥台，轻型桥台的桩基与隧道侧墙42对齐，并在轻型桥台外侧设置分离式挡土墙，轻型桥台只承受竖向荷载，分离式挡土墙承受侧向水土压力。上述隧道结构的顶部覆土不小于1m，并根据河道通航等级，满足国家相关规范要求。

本实施例提供的桥隧共建结构，桥梁桩基2兼做隧道结构的抗浮桩，闭合的框架式隧道结构亦增加桥墩1的横向刚度，隧道结构位于桥梁主梁51的正下方，两者在平面上的中心线对齐，通过“上桥下隧”的做法在空间上解决了城市中征地拆迁难的问题，结构体系上则充分利用二者的受力构件，多角度降低了工程总投资。

本实施例还提供了上述桥隧共建结构的施工方法，步骤如下：

S1、搭设水上作业平台，施工桥梁桩基2、变形协调桩3及基坑支护桩；

S2、在第一个枯水季开始时，占用一半河道施工围堰及基坑止水帷幕，另一半河道保持过流状态；

S3、基坑开挖及支撑；

S4、凿除桥梁桩基2及变形协调桩3的桩头；

S5、绑扎桥墩1钢筋及隧道底板43、隧道侧墙42钢筋；

S6、浇筑隧道底板43、隧道侧墙42；

S7、绑扎隧道顶板41钢筋并浇筑隧道顶板41；

S8、自下而上施工桥墩1、盖梁52；

S9、隧道结构上方回填覆土；

S10、拆除围堰；

S11、在第二个枯水季占用另一半河面，重复步骤S2～S10，完成另一半桥梁下部结构及隧道结构施工；

S12、水上吊装桥梁主梁51；

S13、施做桥梁、隧道附属结构，完成施工。

可见，本实施例提供的桥隧共建结构施工方法，对河道泄洪功能影响较小，可行性高、工程造价低。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种桥隧共建结构，其特征在于，包括桥梁主梁、桥墩、框架式的隧道结构、桥梁桩基以及变形协调桩；所述隧道结构位于所述桥梁主梁的正下方，两者在平面上的中心线对齐；所述隧道结构包括连成一体的隧道顶板、隧道侧墙以及隧道底板，所述桥墩的顶端支承所述桥梁主梁，其底端与所述桥梁桩基的顶端连接；所述隧道顶板的两端分别与桥梁主梁两侧的所述桥墩连接，所述隧道底板的两端分别与桥梁主梁两侧的所述桥墩的底端连接；所述隧道侧墙的两端在纵向与桥梁主梁纵向方向上相邻的两个桥墩连接。

2.如权利要求1所述的桥隧共建结构，其特征在于，所述桥梁主梁属于桥梁上部结构，采用预制构件；所述桥梁主梁以下为桥梁下部结构，采用盖梁接两根柱式桥墩的形式，所述桥墩的中心线与所述隧道侧墙的中心线对齐。

3.如权利要求1所述的桥隧共建结构，其特征在于，每一所述桥墩的下方连接有一桥梁桩基，所述桥梁桩基直径不小于所述桥墩的直径，所述桥墩与所述桥梁桩基在所述隧道底板处连接转换，当所述桥墩直径与所述桥梁桩基直径相同时，所述桥墩与桥梁桩基的钢筋进行有效连接。

4.如权利要求1所述的桥隧共建结构，其特征在于，所述隧道侧墙的厚度不小于所述桥墩的直径，所述隧道顶板、隧道底板的厚度不小于所述隧道侧墙的厚度。

5.如权利要求1所述的桥隧共建结构，其特征在于，所述隧道侧墙范围内的所述桥墩的纵向主筋及螺旋箍筋不中断，从所述隧道侧墙顶部一直延伸至隧道侧墙底部，并对所述隧道顶板的顶面以上1m范围内的所述桥墩的箍筋进行加密。

6.如权利要求1所述的桥隧共建结构，其特征在于，所述隧道底板挑出隧道侧墙形成隧道外挑底板，所述隧道外挑底板凸出所述隧道侧墙外侧的长度不小于0.5m与0.3倍桥梁桩基直径两者中的较大值。

7.如权利要求1所述的桥隧共建结构，其特征在于，所述隧道底板下方设置多个变形协调桩，所述变形协调桩的直径为0.8m～1.2m，所述变形协调桩之间的间距在纵向以及横向上均采用线性渐变值，距离所述桥梁桩基越近，所述变形协调桩之间的间距越小，距离所述桥梁桩基越远，所述变形协调桩之间的间距越大。

8.如权利要求7所述的桥隧共建结构，其特征在于，所述桥梁桩基及隧道底板下方的变形协调桩兼做隧道地基处理桩及抗浮桩。

9.如权利要求1所述的桥隧共建结构，其特征在于，所述桥隧共建结构在所述桥梁主梁两端设置轻型桥台，所述轻型桥台的桩基与所述隧道侧墙对齐，并在所述轻型桥台外侧设置分离式挡土墙，所述轻型桥台只承受竖向荷载，所述分离式挡土墙承受侧向水土压力。

10.如权利要求1所述的桥隧共建结构，其特征在于，所述桥梁主梁、桥墩自重作为隧道抗浮压重。

11.一种如权利要求2所述的桥隧共建结构的施工方法，其特征在于，包括以步骤：

S1、搭设水上作业平台，施工桥梁桩基、变形协调桩及基坑支护桩；

S2、在第一个枯水季开始时，占用一半河道施工围堰及基坑止水帷幕，另一半河道保持过流状态；

S3、基坑开挖及支撑；

S4、凿除桥梁桩基及变形协调桩的桩头；

S5、绑扎桥墩钢筋及隧道底板、隧道侧墙钢筋；

S6、浇筑隧道底板、隧道侧墙；

S7、绑扎隧道顶板钢筋并浇筑隧道顶板；

S8、自下而上施工桥墩、盖梁；

S9、隧道结构上方回填覆土；

S10、拆除围堰；

S11、在第二个枯水季占用另一半河面，重复步骤S2～S10，完成另一半桥梁下部结构及隧道结构施工；

S12、水上吊装桥梁主梁；

S13、施做桥梁、隧道附属结构，完成施工。

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