CN111424483A - 一种高速公路桥隧之间短路基过渡段结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高速公路桥隧之间短路基过渡段结构及其施工方法，本发明结构包括：隧道洞口高程以下连接结构、轻质混凝土、桥梁连接结构、加固小导管和短路基路面结构；加固小导管露头施作在隧道洞口高程以下连接结构内，加固小导管露头部分在隧道洞口高程以下连接结构和桥梁连接结构之间的短路基空隙间，混凝土回填在隧道洞口高程以下连接结构和桥梁连接结构间的短路基空隙间，短路基路面结构施作在轻质混凝土上；通过对过渡段的短路基、路面进行特殊处治，使基层间易于压实，路基沉降均匀，减少跳车隐患；同时将隧道中央排水沟延长从桥台下穿出，隧道洞口设胀缝同时取消桥台搭板，系统的解决短路基段的排水、路基沉降等问题。

Description

一种高速公路桥隧之间短路基过渡段结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及高速公路隧道领域，尤其涉及一种山区高速公路桥梁和隧道之间过渡段短路基的结构及其施工方法。

背景技术

近年来，越来越多的山区高速公路被规划、建设。高速公路给山区交通带来了极大的便利。但是由于高速公路属于高等级公路，线形指标要求较高，山区地形陡峭，起伏较大，出现了越来越多的隧道和桥梁，桥梁接隧道也越来越多，设计、施工难度也越来越大。桥梁接隧道的比比皆是，桥梁和隧道之间的短路基如果处治不好，常出现跳车，影响路面的平整度、舒适性。如何处理桥梁和隧道之间短路基的问题，一直是工程界探索的问题。

传统的高速公路路面面层均为柔性路面-沥青混凝土路面，一般情况下隧道沥青面层下为混凝土面层和刚性的混凝土基层，桥梁沥青面层下也为刚性的基层结构，路基段沥青面层下方一般为半刚性的水泥混合土。刚性和半刚性之间不易压实，沉降的不均匀，导致后期运营中跳车，影响运营安全。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：传统桥梁和隧道之间过渡段刚性基层和半刚性基层之间不易压实，沉降的不均匀，导致后期运营中跳车，影响运营安全。

为解决上述技术问题，本发明提供一种高速公路桥梁和隧道之间过渡段短路基的结构及其施工方法。

本发明通过下述技术方案实现：

本方案提供一种高速公路桥隧之间短路基过渡段结构，包括：位于隧道洞口主体下的基体、与桥梁临接结构相邻接的轻质混凝土、加固小导管和短路基路面结构；位于隧道洞口主体下的基体和与桥梁临接结构相邻接的轻质混凝土通过加固小导管连接；

加固小导管露头穿插在位于隧道洞口主体下的基体内，加固小导管露头部分在位于隧道洞口主体下的基体和桥梁临接结构之间的短路基空隙间，与桥梁临接结构相邻接的轻质混凝土回填在位于隧道洞口主体下的基体和桥梁临接结构之间的短路基空隙间，短路基路面结构施作在轻质混凝土之上。

本方案工作原理：一般情况下隧道公路路面沥青面层下为混凝土面板和刚性的混凝土基层，桥梁沥青面层下也为刚性的基层结构，而传统路基段沥青面层下方一般为半刚性的水泥混合土。刚性和半刚性之间不易压实，沉降的不均匀，导致后期运营中跳车，影响运营安全。本方案提供的一种高速公路桥隧之间短路基过渡段结构对该段路基、路面进行特殊处治，在隧道洞口高程以下连接结构内设置加固小导管，加固小导管露头部分位于短路基空隙间，轻质混凝土回填在隧道洞口高程以下连接结构和桥梁连接结构之间的短路基空隙间，轻质混凝土同时也将加固小导管露头部分进行浇筑，将过渡段短路基路面基层刚性化处治，使得过渡段的短路基与隧道洞口高程以下连接结构实现更稳固的连接，使用轻质混凝土回填桥梁和隧道之间短路基空隙能够更易于与隧道公路刚性混凝土基层和桥梁公路刚性混凝土基层之间进行压实，路基沉降均匀。

进一步优选方案为，所述短路基路面结构与隧道内路面结构形式相同，即为水泥混凝土面板和沥青混凝土面层。

进一步优选方案为，所述位于隧道洞口主体下的基体设计高程以下坡面开挖成台阶状，台阶数量至少3个。

进一步优选方案为，所述隧道洞口主体下的基体设计高程以下坡面开挖的每个台阶竖直方向高度大于台阶水平方向的宽度。

隧道洞口高程以下连接结构开挖成台阶状结构，一方面加固了隧道公路路基与短路基过渡段的连接，另一方面每个台阶竖直方向高度大于台阶水平方向的宽度，保证了每个台阶穿插多根加固小导管后，公路路基不会轻易损坏；与桥梁临接结构相邻接的轻质混凝土回填在位于隧道洞口主体下的基体和桥梁临接结构之间的短路基空隙间后，过渡段短路基与隧道洞口的基体连接的部位也浇筑成与基体台阶对应的台阶状，在过渡段短路基受到向下的压力时，台阶状结构的水平台阶面可以向上支撑过渡段短路基，为过渡段短路基分担部分压力，过渡段短路基沉降问题得到很好的解决。

进一步优选方案为，所述加固小导管露头倾斜穿插在位于隧道洞口主体下的基体设计高程以下坡面的台阶上，加固小导管与隧道洞口的公路面夹角呈锐角。

由于隧道洞口高程以下连接结构开挖成台阶状，加固小导管倾斜穿插固定在隧道洞口高程以下连接结构内部更容易施作，一般情况下加固小导管露头侧与隧道洞口高程以下连接结构的台阶水平面夹角在15度左右，当车辆经过过渡段接口时，过渡段短路基要承受向下的压力，将加固小导管向上倾斜与隧道洞口的公路面夹角呈一定夹角，这时加固小导管会替过渡段短路基分担一部分压力，起到了保护过渡段短路基的作用；有加固小导管的拉伸，过渡段接口处路基不易损坏。

进一步优选方案为，每六根加固小导管为一组呈梅花形穿插在位于隧道洞口主体下的基体的台阶内，每个台阶至少穿插一排梅花形的加固小导管组，加固小导管间间距至少1.2m。

进一步优选方案为，所述加固小导管(3)采用

长6m的钢管，露头部分长50cm。

进一步优选方案为，当隧道洞口为低端洞口，洞内有地下水从该洞口流出，预留出中央排水沟排水通道。

当隧道洞口为低端洞口，洞内有地下水从该洞口流出时，预留中央排水沟排水通道，将隧道中央排水沟延长，从桥台下方穿出，系统的解决了短路基段的排水问题

本发明还提供一种高速公路桥隧之间短路基过渡段结构施工方法，具体包括如下步骤：

S1、将位于隧道洞口主体下的基体设计高程以下坡面开挖成台阶状；

S2、搭建好桥梁临接结构；

S3、加固小导管露头穿插在位于隧道洞口主体下的基体的台阶内，加固小导管露头部分在位于隧道洞口主体下的基体和桥梁临接结构之间的短路基空隙间；

S4、隧道洞口主体下的基体和桥梁临接结构之间的短路基空隙采用轻质混凝土进行回填，回填至仰拱底部，小导管露头部分完全浇筑在轻质混凝土内；

S5、将短路基路面结构施作在轻质混凝土浇筑体之上。

本发明适用于桥隧之间小于100m的短路基过渡段，对过渡段的短路基、路面进行特殊处治，有利于消除传统跳车的问题。将该短路基段路面基层刚性化处治，路面结构形式同隧道内结构形式，系统的解决了路基沉降等问题。该方法施工简单、工程造价低、无后期跳车隐患等优点。非常适合高速公路桥隧之间短路基。由此可见，本发明的高速公路桥隧之间短路基过渡段结构，适用性广，造价较低，施工简单。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明提供的一种高速公路桥隧之间短路基过渡段结构及其施工方法，对过渡段的短路基、路面进行特殊处治，使得基层之间易于压实，路基沉降均匀，减少跳车隐患；

2、本发明提供的一种高速公路桥隧之间短路基过渡段结构及其施工方法，将该短路基段路面基层刚性化处治，路面结构形式与隧道内结构形式相同，同时将隧道中央排水沟延长，从桥台下方穿出，隧道洞口设置胀缝，同时取消了桥台搭板，系统的解决了短路基段的排水、路基沉降等问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构纵剖面示意图。

图2为位于隧道洞口基体台阶状纵剖面示意图。

图3为桥梁临接结构纵剖面示意图。

图4为某高速公路桥隧工程纵剖面示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-位于隧道洞口主体下的基体，2-与桥梁临接结构相邻接的轻质混凝土，3-加固小导管，4-短路基路面结构，5-桥梁临接结构，6-桥梁板，7-隧道公路路面结构，8-桩柱式桥台，9-梁板桥台连接柱，10-隧道削竹式二次衬砌，11-隧道中线地面线，12-坡面加固垫墩锚杆，13-超前大管棚。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1所示，一种高速公路桥隧之间短路基过渡段结构，包括：位于隧道洞口主体下的基体1、与桥梁临接结构相邻接的轻质混凝土2、加固小导管3和短路基路面结构4；位于隧道洞口主体下的基体1和与桥梁临接结构5相邻接的轻质混凝土2通过加固小导管3连接；

加固小导管3露头穿插在位于隧道洞口主体下的基体1内，加固小导管3露头部分在位于隧道洞口主体下的基体1和桥梁临接结构之间的短路基空隙间，与桥梁临接结构相邻接的轻质混凝土2回填在位于隧道洞口主体下的基体1和桥梁临接结构之间的短路基空隙间，短路基路面结构4施作在轻质混凝土2之上。

所述短路基路面结构4与隧道内路面结构形式相同，即为水泥混凝土面板和沥青混凝土面层。

所述位于隧道洞口主体下的基体1设计高程以下坡面开挖成台阶状，台阶数量至少3个。

所述隧道洞口主体下的基体1设计高程以下坡面开挖的每个台阶竖直方向高度大于台阶水平方向的宽度。

所述加固小导管3露头倾斜穿插在位于隧道洞口主体下的基体1设计高程以下坡面的台阶上，加固小导管3与隧道洞口的公路面夹角呈锐角。

每六根加固小导管3为一组呈梅花形穿插在位于隧道洞口主体下的基体1的台阶内，每个台阶至少穿插一排梅花形的加固小导管3组，加固小导管3间间距至少1.2m。

所述加固小导管3采用

长6m的钢管，露头部分长50cm。

当隧道洞口为低端洞口，洞内有地下水从该洞口流出，预留出中央排水沟排水通道。

实施例2

本发明还提供一种高速公路桥隧之间短路基过渡段结构施工方法，具体包括如下步骤：

S1、将位于隧道洞口主体下的基体设计高程以下坡面开挖成台阶状；基体台阶状结构如图2所示

S2、搭建好桥梁临接结构；桥梁临接结构如图3所示，桥梁临接结构5包括桥梁板6、桩柱式桥台8和梁板桥台连接柱9。

S3、加固小导管露头穿插在位于隧道洞口主体下的基体的台阶内，加固小导管露头部分在位于隧道洞口主体下的基体和桥梁临接结构之间的短路基空隙间；

S4、隧道洞口主体下的基体和桥梁临接结构之间的短路基空隙采用轻质混凝土进行回填，回填至仰拱底部，小导管露头部分完全浇筑在轻质混凝土内；

S5、将短路基路面结构施作在轻质混凝土浇筑体之上。

实施例3

如图4所示，使用本发明提供的一种高速公路桥隧之间短路基过渡段结构及施工方法对某高速公路桥隧之间小于100m的短路基过渡段进行施工，具体过程如下：

(1)设置超前大管棚13，对隧道拱顶以上坡面采用坡面加固垫墩锚杆12或者锚杆框架等措施加固。

(2)将设计高程以下坡面开挖成台阶状，施作

小导管，间距1.2m×1.2m，梅花形布置，长6m，露头50cm。

(3)施作桩柱式桥台8，如果该隧道洞口为低端洞口，洞内有地下水从该洞口流出，需要预留中央排水沟排水通道。

(4)将桥梁和隧道之间短路基空隙采用轻质混凝土进行回填，回填至仰拱底部，小导管露头段浇筑在混凝土内，使得岩体与回填的混凝土形成整体结构。

(5)隧道开挖，施作隧道初期支护。

(6)架设桥梁梁板。

(7)施作隧道仰拱、隧道削竹式二次衬砌10。

(8)桥梁与隧道之间短路基路面结构形式同隧道公路路面结构7形式，即为水泥混凝土面板和沥青混凝土面层，水泥混凝土面板下方设置C20混凝土整平层。

(9)取消桥梁搭板，在隧道洞口水泥混凝土面板处设置胀缝。

本发明适用于桥隧之间小于100m的短路基，对该段路基、路面进行特殊处治，有利于消除传统跳车的问题。同时取消了桥台搭板，隧道洞口设置胀缝，将该短路基段路面基层刚性化处治，路面结构形式同隧道内结构形式，同时将隧道中央排水沟延长，可以从桥台下方穿出，系统的解决了短路基段的排水、路基沉降等问题。该方法施工简单、工程造价低、无后期跳车隐患等优点。非常适合高速公路桥隧之间短路基。

由此可见，本发明的高速公路桥隧之间短路基过渡段结构，适用性广，造价较低，施工简单，便于推广使用。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高速公路桥隧之间短路基过渡段结构，其特征在于，包括：位于隧道洞口主体下的基体(1)、与桥梁临接结构相邻接的轻质混凝土(2)、加固小导管(3)和短路基路面结构(4)；位于隧道洞口主体下的基体(1)和与桥梁临接结构相邻接的轻质混凝土(2)通过加固小导管(3)连接；

加固小导管(3)露头穿插在位于隧道洞口主体下的基体(1)内，加固小导管(3)露头部分在位于隧道洞口主体下的基体(1)和桥梁临接结构之间的短路基空隙间，与桥梁临接结构相邻接的轻质混凝土(2)回填在位于隧道洞口主体下的基体(1)和桥梁临接结构之间的短路基空隙间，短路基路面结构(4)施作在轻质混凝土(2)之上。

2.根据权利要求1所述的一种高速公路桥隧之间短路基过渡段结构，其特征在于，所述短路基路面结构(4)与隧道内路面结构形式相同，即为水泥混凝土面板和沥青混凝土面层。

3.根据权利要求1所述的一种高速公路桥隧之间短路基过渡段结构，其特征在于，所述位于隧道洞口主体下的基体(1)设计高程以下坡面开挖成台阶状，台阶数量至少3个。

4.根据权利要求3所述的一种高速公路桥隧之间短路基过渡段结构，其特征在于，所述隧道洞口主体下的基体(1)设计高程以下坡面开挖的每个台阶竖直方向高度大于台阶水平方向的宽度。

5.根据权利要求3所述的一种高速公路桥隧之间短路基过渡段结构，其特征在于，所述加固小导管(3)露头倾斜穿插在位于隧道洞口主体下的基体(1)设计高程以下坡面的台阶上，加固小导管(3)与隧道洞口的公路面夹角呈锐角。

6.根据权利要求5所述的一种高速公路桥隧之间短路基过渡段结构，其特征在于，每六根加固小导管(3)为一组呈梅花形穿插在位于隧道洞口主体下的基体(1)的台阶内，每个台阶至少穿插一排梅花形的加固小导管(3)组，加固小导管(3)间间距至少1.2m。

7.根据权利要求6所述的一种高速公路桥隧之间短路基过渡段结构，其特征在于，所述加固小导管(3)采用

长6m的钢管，露头部分长50cm。

8.根据权利要求1所述的一种高速公路桥隧之间短路基过渡段结构，其特征在于，当隧道洞口为低端洞口，洞内有地下水从该洞口流出，预留出中央排水沟排水通道。

9.一种高速公路桥隧之间短路基过渡段结构施工方法，具体包括如下步骤：

S1、将位于隧道洞口主体下的基体设计高程以下坡面开挖成台阶状；

S2、搭建好桥梁临接结构；

S3、加固小导管露头穿插在位于隧道洞口主体下的基体的台阶内，加固小导管露头部分在位于隧道洞口主体下的基体和桥梁临接结构之间的短路基空隙间；

S4、隧道洞口主体下的基体和桥梁临接结构之间的短路基空隙采用轻质混凝土进行回填，回填至仰拱底部，小导管露头部分完全浇筑在轻质混凝土内；

S5、将短路基路面结构施作在轻质混凝土浇筑体之上。

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