CN111779014A - 一种临河陡坡桥梁高承台围护结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种临河陡坡桥梁高承台围护结构及施工方法，结构包括桩基、承台、防护桩和防冲刷墙，桩基埋设在地基中，承台固定设置在桩基顶部，防护桩固定设置在桩基靠近陡坡较高一侧的地基中，防护桩的顶部高于承台的顶部，防冲刷墙固定设置在桩基靠近河谷一侧的地基。在桩基靠近陡坡一侧的地基内设置防护桩，防护桩顶部高于承台顶部，防护桩用于承担边坡主要的土压力，可以保证收坡稳定，减少基坑开挖量同时节约用地，在桩基靠近河谷一侧的地基内设置防冲刷墙，防冲刷墙能够避免河谷集中水流冲刷桩基土体，减小了桥梁墩台的水平变形，提高稳定性。该结构不仅能避免桩基临河谷一侧受到河流冲刷，还能减少临陡坡侧土体的开挖量。

Description

一种临河陡坡桥梁高承台围护结构及施工方法

技术领域

本发明涉及土木工程，特别是一种临河陡坡桥梁高承台围护结构及施工方法。

背景技术

我国西南山区地形陡峻，地质复杂，穿越多条深切峡谷，在这种情况下修建高速铁路，出现了大量以桩基为基础的高墩长跨桥梁。桥梁工程的变形极难控制，对外界干扰和环境变化具有特殊敏感性。尤其是当桥梁通过深切河谷地段时，桥梁桩基紧邻陡坡和河谷，一方面为减少临陡坡侧基坑边坡开挖量和开挖防护工程投资，承台标高升高，则临河谷侧土体受河流冲刷而剥落，桩基侧摩阻降低同时受到偏压，造成桩基承载力显著下降和水平变形过大；另一方面为避免桩基临河谷侧土体受河水冲刷，承台标高降低，导致临陡坡侧基坑边坡开挖量过大或开挖防护工程投资巨大。

因此，提出一种临河陡坡桥梁高承台围护结构。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的不能在防止桩基临河谷侧土体受河水冲刷的同时减少临陡坡侧基坑边坡开挖量和开挖防护工程投资的问题，提供一种临河陡坡桥梁高承台围护结构及施工方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种临河陡坡桥梁高承台围护结构，包括桩基、承台、防护桩和防冲刷墙；

桩基埋设在地基中，承台固定设置在桩基顶部；

防护桩固定设置在桩基靠近陡坡较高一侧的地基中，防护桩的顶部高于承台的顶部；

防冲刷墙固定设置在桩基靠近河谷一侧的地基中。

通过上述结构，在桩基靠近陡坡一侧的地基内设置防护桩，防护桩顶部高于承台顶部，防护桩用于承担边坡主要的土压力，可以保证收坡稳定，减少了基坑开挖量同时节约用地，在桩基靠近河谷一侧的地基内设置防冲刷墙，防冲刷墙能够避免河谷集中水流冲刷桩基土体，减小了桥梁墩台的水平变形，提高了稳定性，该结构不仅能避免桩基临河谷一侧受到河流冲刷，还能减少临陡坡侧土体的开挖量以及开挖防护工程投资。

作为本发明的优选方案，所有防护桩沿桥梁长度方向间隔设置。

作为本发明的优选方案，围护结构还包括土钉墙，土钉墙固定设置在相邻两个防护桩之间的坡面上。通过上述结构，土钉墙具有支护作用，能够和防护桩一同承受边坡主要的土压力，保证收坡稳定，减少了基坑开挖量，同时节约用地。

作为本发明的优选方案，防冲刷墙的横截面为梯形，防冲刷墙的上表面宽度小于防冲刷墙的下表面宽度，防冲刷墙的顶部高于承台底部，且防冲刷墙侧壁顶部与承台对应的侧壁贴合。通过上述结构，防冲刷墙顶部高于承台底部，且防冲刷墙侧壁顶部与承台对应的侧壁贴合能够防止流水冲刷桩基土体，减小了桥梁墩台的水平变形，防冲刷墙的上表面宽度小于防冲刷墙的下表面宽度能够确保防冲刷墙的稳定性，确保防冲刷墙的防冲刷作用的有效实现。

作为本发明的优选方案，围护结构还包括封闭土体，封闭土体分层填筑在承台下方，且覆盖桩基伸出地基的桩身。通过上述结构，封闭土体增大了桩基的侧摩阻力，提高了桩基的竖向承载力，封闭土体将部分土压力传递到防冲刷墙，利用水压力平衡部分边坡推力，减小了防护桩的截面尺寸。

一种临河陡坡桥梁高承台围护结构的施工方法，包括以下步骤：

在靠近河谷一侧设置临时围堰，使得砌筑防冲刷墙时与水流分开；

隔桩开挖桩井与防冲刷墙基础，浇筑防护桩与防冲刷墙混凝土；

拆除临时围堰，分层开挖防护桩桩前土体；

每层开挖完成后施做土钉墙；

填筑防护桩桩前和墙后的封闭土体至设计标高，并碾压压实；

施做桥墩的桩基与承台。

作为本发明的优选方案，在设置临时围堰之前，清理场地，施工地面排水工程。

作为本发明的优选方案，隔桩开挖桩井与防冲刷墙基础后，桩井设置锁口、护壁、绑扎钢筋笼，然后浇筑防护桩与防冲刷墙混凝土。

作为本发明的优选方案，待防护桩和防冲刷墙混凝土达到设计强度的80％时，拆除临时围堰，从上而下分层开挖防护桩桩前土体，分层开挖高度土层宜为0.5-2m，岩层宜为1-4m。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、在桩基靠近陡坡一侧的地基内设置防护桩，防护桩顶部高于承台顶部，防护桩用于承担边坡主要的土压力，可以保证收坡稳定，减少了基坑开挖量同时节约用地，在桩基靠近河谷一侧的地基内设置防冲刷墙，防冲刷墙能够避免河谷集中水流冲刷桩基土体，减小了桥梁墩台的水平变形，提高了稳定性，该结构不仅能避免桩基临河谷一侧受到河流冲刷，还能减少临陡坡侧土体的开挖量以及开挖防护工程投资。

2、通过上述施工方法，能够有效实现上述防护结构的功能，操作方便简单，具有安全性。

附图说明

图1是本发明所述的一种临河陡坡桥梁高承台围护结构的横断面示意图。

图标：1-桩基；2-承台；3-防护桩；4-土钉墙；5-防冲刷墙；6-封闭土体。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

如图1所示，本实施例提供了一种临河陡坡桥梁高承台围护结构，包括桩基1、承台2、防护桩3、土钉墙4、防冲刷墙5和封闭土体6。

桩基1埋设在地基内，桩基1的顶部伸出地基，承台2固定设置在桩基1的顶部。

防护桩3固定设置在桩基1靠陡坡较高一侧的地基内，防护桩3的顶部高于承台2的顶部，防护桩3的数量为至少两个，至少两个防护桩3沿桥梁长度方向间隔设置，相邻两个防护桩3之间的间距为4-6m。

土钉墙4固定设置在相邻两个防护桩3之间的坡面上，具体的，土钉采用φ25HRB400的螺纹钢，相邻两个土钉之间的间距为1-1.5m。

防冲刷墙5固定设置在桩基1靠近河谷一侧的地基上，防冲刷墙5的横截面为梯形，防冲刷墙5的上表面宽度小于防冲刷墙5的下表面宽度，防冲刷墙5的顶部高于承台2的底部，防冲刷墙5的侧壁顶部与承台2对应的侧壁紧贴，具体的，防冲刷墙5的墙顶设计标高应高出设计洪水位的0.5m以上。

封闭土体6分层填筑在承台2下方的空间内，封闭土体6覆盖在桩基1伸出地基的桩身上，具体的，封闭土体6采用透水性好的砂砾、碎石等材料。

本实施例还提供了一种临河陡坡桥梁高承台围护结构的施工方法，包括以下步骤：

S1：在靠近河谷一侧设置临时围堰，使得砌筑防冲刷墙5时与水流分开；

具体的，先清理场地，施工地面排水工程，然后在靠近河谷一侧设置临时围堰，使得砌筑防冲刷墙5时与水流分开；

S2：隔桩开挖桩井与防冲刷墙5基础，浇筑防护桩3与防冲刷墙5混凝土；

具体的，隔桩开挖桩井与防冲刷墙5基础，桩井及时设置锁口、护壁，绑扎钢筋笼，浇筑防护桩3和防冲刷墙5混凝土；

S3：拆除临时围堰，分层开挖防护桩3桩前土体；

具体的，待防护桩3和防冲刷墙5混凝土达到设计强度的80％，拆除临时围堰，从上至下分层开挖防护桩3桩前土体，分层开挖高度土层宜为0.5-2m，岩层宜为1-4m，防护桩3桩前土体坡面坡率与土钉墙4设计坡率一致，坡面平整规则；

S4：每层开挖完成后施做土钉墙4；

具体的，每层开挖完成及时施作土钉墙4，待上层土钉施作完成，且达到设计强度后，开挖下层土，直至开挖至土钉墙4底的设计标高，土钉墙4底端设置脚墙，顶宽0.3m，高1.2m，采用混凝土浇筑；

S5：填筑桩前和墙后的封闭土体6至设计标高，并碾压压实；

S6：施做桥墩的桩基1与承台2。

本实施例提供的一种临河陡坡桥梁高承台围护结构的有益效果在于：

在桩基1靠近陡坡一侧的地基内设置防护桩3，防护桩3顶部高于承台2顶部，防护桩3用于承担边坡主要的土压力，可以保证收坡稳定，减少了基坑开挖量同时节约用地，在桩基1靠近河谷一侧的地基内设置防冲刷墙5，防冲刷墙5能够避免河谷集中水流冲刷桩基1土体，减小了桥梁墩台的水平变形，提高了稳定性，该结构不仅能避免桩基1临河谷一侧受到河流冲刷，还能减少临陡坡侧土体的开挖量以及开挖防护工程投资；

土钉墙4具有支护作用，能够和防护桩3一同承受边坡主要的土压力，保证收坡稳定，减少了基坑开挖量，同时节约用地；

封闭土体6增大了桩基1的侧摩阻力，提高了桩基1的竖向承载力，封闭土体6将部分土压力传递到防冲刷墙5，利用水压力平衡部分边坡推力，减小了防护桩3的截面尺寸；

防冲刷墙5顶部高于承台底部，且防冲刷墙5内壁顶部与承台2外壁贴合能够防止流水冲刷桩基1土体，减小了桥梁墩台的水平变形，防冲刷墙5的上表面宽度小于防冲刷墙5的下表面宽度能够确保防冲刷墙5的稳定性，确保防冲刷墙5的防冲刷作用的有效实现；

通过上述施工方法，能够有效实现上述防护结构的功能，操作方便简单，具有安全性。

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 (9)

1.一种临河陡坡桥梁高承台围护结构，其特征在于，包括桩基(1)、承台(2)、防护桩(3)和防冲刷墙(5)；

所述桩基(1)埋设在地基中，所述承台(2)固定设置在所述桩基(1)顶部；

所述防护桩(3)固定设置在所述桩基(1)靠近陡坡较高一侧的地基中，所述防护桩(3)的顶部高于所述承台(2)的顶部；

所述防冲刷墙(5)固定设置在所述桩基(1)靠近河谷一侧的地基。

2.根据权利要求1所述的一种临河陡坡桥梁高承台围护结构，其特征在于，所有所述防护桩(3)沿桥梁长度方向间隔设置。

3.根据权利要求2所述的一种临河陡坡桥梁高承台围护结构，其特征在于，还包括土钉墙(4)，所述土钉墙(4)固定设置在相邻两个所述防护桩(3)之间的坡面上。

4.根据权利要求1所述的一种临河陡坡桥梁高承台围护结构，其特征在于，所述防冲刷墙(5)的横截面为梯形，所述防冲刷墙(5)的上表面宽度小于所述防冲刷墙(5)的下表面宽度，所述防冲刷墙(5)的顶部高于所述承台(2)底部，且所述防冲刷墙(5)侧壁顶部与所述承台(2)对应的侧壁贴合。

5.根据权利要求4所述的一种临河陡坡桥梁高承台围护结构，其特征在于，还包括封闭土体(6)，所述封闭土体(6)分层填筑在所述承台(2)下方，且覆盖所述桩基(1)伸出所述地基的桩身。

6.一种临河陡坡桥梁高承台围护结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

在靠近河谷一侧设置临时围堰，使得砌筑防冲刷墙(5)时与水流分开；

隔桩开挖桩井与防冲刷墙(5)基础，浇筑防护桩(3)与防冲刷墙(5)混凝土；

拆除临时围堰，分层开挖防护桩(3)桩前土体；

每层开挖完成后施做土钉墙(4)；

填筑防护桩(3)桩前和墙后的封闭土体(6)至设计标高，并碾压压实；

施做桥墩的桩基(1)与承台(2)。

7.根据权利要求6所述的一种临河陡坡桥梁高承台围护结构的施工方法，其特征在于，在设置所述临时围堰之前，清理场地，施工地面排水工程。

8.根据权利要求6所述的一种临河陡坡桥梁高承台围护结构的施工方法，其特征在于，隔桩开挖所述桩井与所述防冲刷墙(5)基础后，桩井设置锁口、护壁、绑扎钢筋笼，然后浇筑所述防护桩(3)与所述防冲刷墙(5)混凝土。

9.根据权利要求6所述的一种临河陡坡桥梁高承台围护结构的施工方法，其特征在于，待防护桩(3)和防冲刷墙(5)混凝土达到设计强度的80％时，拆除临时围堰，从上而下分层开挖所述防护桩(3)桩前土体，分层开挖高度土层宜为0.5-2m，岩层宜为1-4m。

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