CN112281638A - 一种筋材紧密布置的双级加筋土桥台及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种筋材紧密布置的双级加筋土桥台，包括路桥连接支承系统、上级加筋土桥台系统和下级加筋土桥台系统，所述路桥连接支承系统包括路面结构、桥梁上部结构、紧密间距加筋土引道和台座，所述路面结构位于桥梁上部结构和紧密间距加筋土引道顶部，桥梁上部结构和紧密间距加筋土引道并行布置；所述上级加筋土桥台系统设于下级加筋土桥台系统的上部，且两者内部所设筋材均为紧密布置。本发明还提供了一种双级加筋桥台的施工方法。本发明的有益效果为：筋材紧密布置可有效提高其承载力，将以往的单级桥台改进为双级桥台可有效减小倾覆力矩，提高结构的外部稳定性，使用锚固装置可有效提高稳定性，减小在服役期间的变形，为其应用范围的扩大奠定了基础。

Description

一种筋材紧密布置的双级加筋土桥台及其施工方法

技术领域

本发明涉及公路桥梁施工技术领域，具体涉及一种筋材紧密布置的双级加筋土桥台及其施工方法。

背景技术

加筋土桥台广泛用于交通基础设施。然而，目前的加筋土桥台在稳定性和施工便利程度方面难以兼顾，如中国专利文献CN202881845U公开了一种公路桥梁加筋土柔性桥台，仅能使用在高度较低的工程中，为保证其具有充足的承载力，其台座与墙面间距过大，在实际中会浪费过多空间；中国专利文献CN204676593U公开了一种超高整体钢塑格栅加筋土桥台挡墙结构，虽然可用于较高的工程中，但其承载力较为有限，且浪费了较多空间，间接增加了土地成本，另外其结构过于复杂，施工难度较大。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种适用范围广、承载力较大、服役性能出色、稳定性优异的加筋土桥台及其施工方法。

本发明采用的技术方案为：一种筋材紧密布置的双级加筋土桥台，包括路桥连接支承系统、上级加筋土桥台系统和下级加筋土桥台系统，所述路桥连接支承系统包括路面结构、桥梁上部结构、紧密间距加筋土引道和台座，所述路面结构位于桥梁上部结构和紧密间距加筋土引道的顶部，桥梁上部结构和紧密间距加筋土引道并行布置，且二者底部均搭接在台座上；所述台座和紧密间距加筋土引道均设于上级加筋土桥台系统的顶部；所述上级加筋土桥台系统设于下级加筋土桥台系统的上部，二者形成整体式的阶梯结构。

按上述方案，所述上级加筋土桥台系统与下级加筋土桥台系统配置相似，二者均分别包括紧密间距加筋土复合体和设于紧密间距加筋土复合体外侧的模块式墙面；所述台座和设于紧密间距加筋土引道均设于紧密间距加筋土复合体的顶部；所述紧密间距加筋土复合体包括填土和沿竖向方向间隔水平插入填土内的筋材；所述模块式墙面包括沿基础模块，以及沿高度方向依次连接的多个墙面单元，所述筋材的一端插入上下相邻墙面单元之间的接缝内。

按上述方案，所述下级加筋土桥台系统其筋材长度应超过所述台座的后缘。

按上述方案，所述墙面单元之间可通过竖向的钢筋相连。

按上述方案，上级加筋土桥台系统和下级加筋土桥台系统内筋材的竖向间距为0.2～0.3m。

按上述方案，所述上级加筋土桥台系统的基础模块A，其侧部通过机械连接机构夹紧筋材，该筋材的另一端设有锚固装置；上级加筋土桥台系统其首层墙面单元与第二层墙面单元接缝内的筋材末端增设有锚固装置。

按上述方案，所述锚固装置包括对称布置在筋材上下两侧的两片带孔角钢、设于角钢表面的橡胶垫A以及连接螺栓A，所述连接螺栓A分别穿过筋材上下侧的橡胶垫A和带孔角钢，通过螺母A配合拧紧，夹紧筋材。

按上述方案，所述机械连接机构包括固定带孔金属片、外部带孔金属片、橡胶垫B以及连接螺栓B，所述固定带孔金属片的一端设于所述上级加筋土桥台系统其基础模块A内部，另一端伸出并在其上设外部带孔金属片和橡胶垫B，于固定带孔金属片伸出端的下部设橡胶垫B；所述筋材设于固定带孔金属片和外部带孔金属片之间；所述连接螺栓B穿过固定带孔金属片和外部带孔金属片，配合螺母B拧紧，夹紧筋材。

本发明还提供了一种如上所述双级加筋桥台的施工方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、平整场地，施工所需要的材料和设备进场，做好施工前的准备工作；

步骤二、施工下级加筋土桥台系统；

步骤三、施工上级加筋土桥台系统；

步骤四、施工台座和紧密间距加筋土引道；

步骤五、施工桥梁上部结构和路面结构。

按上述方案，在步骤三中，下级加筋土桥台系统的施工方法为：在设计位置放置下级加筋土桥台系统的基础模块B，填筑第一层填料，对填料进行压实，达到该基础模块B的顶部并整平后，铺设筋材，随后循环进行放置墙面单元、填筑填料、铺设筋材的作业，直至下级加筋土桥台系统的整个模块式墙面达到上级加筋土桥台系统其基础模块A的设计高度。

本发明的有益效果为：

1、本发明设计筋材紧密布置的双级加筋土桥台，通过将筋材紧密布置的单级加筋土桥台改进为双级，能够有效减小倾覆力矩，有效提高了模块式加筋土桥台的外部稳定性，服役期的变形更小，在保持模块式加筋土桥台施工便利和成本低廉的同时，为其在高度更高的工程项目中的使用奠定了基础。

2、对筋材进行紧密布置，在不增加结构和施工复杂度的基础上，大幅提升其承载能力，降低了对于上级桥台墙面与下级桥台墙面之间距离的要求，既节省了建设场地，又提高了加筋土桥台的承载力，一举两得。

3、本发明在上级加筋土桥台系统的基础模块上连接筋材和锚固装置，增加了对基础位移的约束，有利于基础保持稳定，从而进一步增强了模块式加筋土桥台的稳定性。

4、本发明通过将筋材紧密布置方式和桥台分级设置相结合，在加筋土桥台的承载力、稳定性和结构复杂度取得了较好的平衡，在保持其具有较高承载力的基础上，通过增设一级桥台，在不过分增加系统复杂度的同时，进一步提高了结构的稳定性。

附图说明

图1为本发明一个具体实施例的整体结构示意图。

图2为本实施例中基础模块A及机械连接装置示意图。

图3为本实施例中锚固装置示意图。

其中： 1.路面结构，2.桥梁上部结构，3.紧密间距加筋土引道，4.台座，5.模块式墙面，6.筋材，7.填土，8.基础模块B，9.基础模块A，9-1.固定带孔金属片，9-2.外部带孔金属片，9-3.橡胶垫A，9-4.连接螺栓A，9-5.螺母A，10.锚固装置，10-1.带孔角钢，10-2.橡胶垫B，10-3.连接螺栓B，10-4.螺母B，11.碎石防护体。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地描述。

一种筋材紧密布置的筋材紧密布置的双级加筋土桥台，包括路桥连接支承系统、上级加筋土桥台系统和下级加筋土桥台系统，所述路桥连接支承系统安装于上级加筋土桥台系统的顶部；所述上级加筋土桥台系统设于下级加筋土桥台系统的上部，二者形成整体式的阶梯结构。

优选地，所述路桥连接支承系统包括路面结构1、桥梁上部结构2、紧密间距加筋土引道3和台座4，所述路面结构1位于桥梁上部结构2和紧密间距加筋土引道3的顶部，桥梁上部结构2和紧密间距加筋土引道3并行布置，且二者底部均搭接在台座4上；所述台座4和设于紧密间距加筋土引道3均设于上级加筋土桥台系统的顶部。

本发明中，台座4直接支承所述桥梁上部结构2和所述紧密间距加筋土引道3；所述紧密间距加筋土引道3使用返包式加筋土结构，包括多层依次上下堆叠的填料包，填料包采用土工格栅将填料返包在内；土工格栅之间的竖向间距为0.2m~0.3m。

优选地，所述上级加筋土桥台系统与下级加筋土桥台系统配置相似，二者均分别包括紧密间距加筋土复合体和设于紧密间距加筋土复合体外侧的模块式墙面5；所述台座4和紧密间距加筋土引道3均设于紧密间距加筋土复合体的顶部；所述紧密间距加筋土复合体包括填土7和沿竖向方向间隔水平插入填土7内的筋材6；所述模块式墙面5包括沿基础模块，以及沿高度方向依次连接的多个墙面单元，所述筋材6的一端插入上下相邻墙面单元之间的接缝内。所述下级加筋土桥台系统其筋材6长度应超过所述台座4的后缘。上级加筋土桥台系统和下级加筋土桥台系统内筋材紧密布置，筋材的竖向间距为0.2～0.3m。

优选地，所述墙面单元之间可通过竖向的钢筋相连（钢筋插入墙面单元内）。具体地，上级加筋土桥台系统和下级加筋土桥台系统的顶部三层墙面单元之间通过插入与这三层墙面单元的钢筋相连。

优选地，所述基础模块成倒T型，所述上级加筋土桥台系统的基础模块A9埋入所述下级加筋土桥台系统的紧密间距加筋土复合体内。本发明中，所述上级加筋土桥台系统的基础模块A9，其侧部通过机械连接机构夹紧筋材6，该筋材6的另一端设有锚固装置10。上级加筋土桥台系统其顶层墙面单元（顶部的墙面单元）与第二层墙面单元接缝内的筋材6其末端增设有锚固装置10。

优选地，所述锚固装置10包括对称布置在筋材6上下两侧的两片带孔角钢10-1、设于角钢表面的橡胶垫B10-2以及连接螺栓B10-3，所述连接螺栓B10-3分别穿过筋材6上下侧的橡胶垫B10-2和带孔角钢10-1，通过螺母B10-4配合拧紧，夹紧筋材6。

优选地，所述机械连接机构包括固定带孔金属片9-1、外部带孔金属片9-2、橡胶垫A9-3以及连接螺栓A9-4，所述固定带孔金属片9-1的一端设于所述上级加筋土桥台系统其基础模块A9内部，另一端伸出并在其上设外部带孔金属片9-2和橡胶垫A9-3，设于固定带孔金属片9-1伸出端的下部设橡胶垫A9-3；所述筋材6设于固定带孔金属片9-1和外部带孔金属片9-2之间；所述连接螺栓A9-4穿过固定带孔金属片9-1和外部带孔金属片9-2，配合螺母A9-5拧紧，夹紧筋材6。

实施例

如图1所示的一种筋材紧密布置的筋材紧密布置的双级加筋土桥台，主要包括路面结构1、桥梁上部结构2、紧密间距加筋土引道3、台座4、上级加筋土桥台系统、下级加筋土桥台系统和碎石防护体11。

台座4为钢筋混凝土板状结构，直接支承桥梁上部结构2和紧密间距加筋土引道3，将桥梁上部结构2和紧密间距加筋土引道3的荷载均匀分布在上级加筋土桥台的顶部，有利于桥梁上部结构2和紧密间距加筋土引道3保持平顺。紧密间距加筋土引道3采用返包式加筋土结构，间距为0.2m，这种形式的加筋土引道具有较大的刚度，可以避免发生过大的沉降变形。

上级加筋土桥台系统和下级加筋土桥台系统均分别包括模块式墙面、筋材6和填土7，所述模块式墙面5包括底部的基础模块和多个竖向依次连接的墙面单元，上下两个墙面单元的接缝内压紧筋材6的一端，筋材6的另一端水平伸出并插入填土7内，二者形成紧密间距加筋土复合体，筋材6的竖向间距为0.2m。下级加筋土桥台系统中，其筋材6长度应超过台座4的后缘，可以确保下级加筋土桥台系统具有较好的稳定性。

墙面单元之间，可通过竖向的钢筋相连，如上级加筋土桥台系统和下级加筋土桥台系统中，顶部的三层墙面单元均采用竖向的钢筋相连。

底部的基础模块成倒T型，有利于所述模块式墙面保持稳定，上级加筋土桥台系统的基础模块A9需埋入下级加筋土桥台系统的紧密间距加筋土复合体内一定深度，进一步减小了上级加筋土桥台系统底部发生水平位移的可能。下级加筋土桥台系统的基础模块B8外侧设有碎石防护体11。

如图2所示，上级加筋土桥台系统的基础模块A9利用机械连接机构夹紧筋材6，该筋材6末端固定有锚固装置10；上级加筋土桥台系统其第二层墙面单元对应筋材6的末端同样设置有锚固装置10；与上级加筋土桥台系统和下级加筋土桥台系统其余墙面单元对应的筋材6，其连接方式为摩擦连接。在不同位置使用不同的连接方式，保证施工简便的同时，实现了基础模块和筋材6的连接。

机械连接机构包括固定带孔金属片9-1、外部带孔金属片9-2、橡胶垫A9-3以及连接螺栓A9-4和与连接螺栓A9-4配合的螺母A9-5，固定带孔金属片9-1的一端插入上级加筋土桥台系统基础模块A9的一侧内部，带孔一端伸出，与外部带孔金属片9-2贴紧，将二者之间的筋材6夹紧，并通过穿过二者的连接螺栓A9-4与连接螺母A9-5配合，拧紧对其进行固定。在未对施工难度产生较大影响的前提下，保证上级加筋土桥台系统的基础模块A9与筋材6具有较大的连接强度。

如图3所示，锚固装置10包括两片带孔角钢10-1、两片橡胶垫B10-2以及一组连接螺栓B10-3和与连接螺栓B10-3适配的螺母B10-4，两片带孔角钢10-1内夹筋材6并且末端通过连接螺栓B10-3和螺母B10-4拧紧进行固定。这样的设计，一方面可以保证所述锚固装置10与筋材6之间连接的可靠性，另一方面能够确保所述锚固装置10和与其连接的筋材6都对模块提供拉力，有利于减小模块式墙面的水平变形。

本发明将单级模块式加筋土桥台改进为双级模块式加筋土桥台，在不明显影响建造成本和难度的同时，有效增强了整体结构的稳定性。

一种如上所述双级加筋桥台的施工方法，具体包括以下步骤：

步骤一、平整场地，施工所需要的材料和设备进场，做好施工前的准备工作；

步骤二、下级加筋土桥台系统施工：在设计位置放置下级加筋土桥台系统的基础模块B8，填筑第一层填料，利用小型手扶式碾压机对填料进行压实，达到该基础模块B8的顶部并整平后，铺设筋材6，随后循环进行放置墙面单元、填筑填料、铺设筋材6的作业，直至下级加筋土桥台系统的整个模块式墙面5达到上级加筋土桥台系统其基础模块A9的设计高度；

步骤三、上级加筋土桥台系统施工：放置上级加筋土桥台系统的基础模块A9，并安装锚固装置10,随后循环进行填土7、铺设筋材6和放置墙面单元相关作业，直至上级加筋土桥台系统的模块式墙面5达到设计高度，再在相应高度筋材6上安装锚固装置10；

步骤四、台座4和紧密间距加筋土引道3施工：平整上级加筋土桥台系统的填土7表面，将台座4放置在紧密间距加筋土复合体上，随后在台座4后方进行紧密间距加筋土引道3施工，保证压实后高度与台座4顶部一致；继续进行紧密间距加筋土引道3施工，直至达到设计高度；

步骤五、桥梁上部结构2和路面结构1施工：将桥梁上部结构2放置在台座4另一侧，待变形稳定后，铺设路面，完成施工。

最后应说明的是，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种筋材紧密布置的双级加筋土桥台，其特征在于，包括路桥连接支承系统、上级加筋土桥台系统和下级加筋土桥台系统，所述路桥连接支承系统包括路面结构、桥梁上部结构、紧密间距加筋土引道和台座，所述路面结构位于桥梁上部结构和紧密间距加筋土引道的顶部，桥梁上部结构和紧密间距加筋土引道并行布置，且二者底部均搭接在台座上；所述台座和紧密间距加筋土引道均设于上级加筋土桥台系统的顶部；所述上级加筋土桥台系统设于下级加筋土桥台系统的上部，二者形成整体式的阶梯结构。

2.如权利要求1所述的筋材紧密布置的双级加筋土桥台，其特征在于，所述上级加筋土桥台系统与下级加筋土桥台系统配置相似，二者均分别包括紧密间距加筋土复合体和设于紧密间距加筋土复合体外侧的模块式墙面；所述台座和紧密间距加筋土引道均设于紧密间距加筋土复合体的顶部；所述紧密间距加筋土复合体包括填土和沿竖向方向间隔水平插入填土内的筋材；所述模块式墙面包括沿基础模块，以及沿高度方向依次连接的多个墙面单元，所述筋材的一端插入上下相邻墙面单元之间的接缝内。

3.如权利要求2所述的筋材紧密布置的双级加筋土桥台，其特征在于，所述下级加筋土桥台系统其筋材长度应超过所述台座的后缘。

4.如权利要求2所述的筋材紧密布置的双级加筋土桥台，其特征在于，所述墙面单元之间可通过竖向的钢筋相连。

5.如权利要求2所述的筋材紧密布置的双级加筋土桥台，其特征在于，上级加筋土桥台系统和下级加筋土桥台系统内筋材的竖向间距为0.2～0.3m。

6.如权利要求2所述的筋材紧密布置的双级加筋土桥台，其特征在于，所述上级加筋土桥台系统的基础模块A，其侧部通过机械连接机构夹紧筋材，该筋材的另一端设有锚固装置；上级加筋土桥台系统其顶层墙面单元与第二层墙面单元接缝内的筋材末端增设有锚固装置。

7.如权利要求6所述的筋材紧密布置的双级加筋土桥台，其特征在于，所述锚固装置包括对称布置在筋材上下两侧的两片带孔角钢、设于角钢表面的橡胶垫A以及连接螺栓A，所述连接螺栓A分别穿过筋材上下侧的橡胶垫A和带孔角钢，通过螺母A配合拧紧，夹紧筋材。

8.如权利要求6所述的筋材紧密布置的双级加筋土桥台，其特征在于，所述机械连接机构包括固定带孔金属片、外部带孔金属片、橡胶垫B以及连接螺栓B，所述固定带孔金属片的一端设于所述上级加筋土桥台系统其基础模块A内部，另一端伸出并在其上设外部带孔金属片和橡胶垫B，于固定带孔金属片伸出端的下部设橡胶垫B；所述筋材设于固定带孔金属片和外部带孔金属片之间；所述连接螺栓B穿过固定带孔金属片和外部带孔金属片，配合螺母B拧紧，夹紧筋材。

9.一种权利要求1～8中任意一项所述双级加筋桥台的施工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、平整场地，施工所需要的材料和设备进场，做好施工前的准备工作；

步骤二、施工下级加筋土桥台系统；

步骤三、施工上级加筋土桥台系统；

步骤四、施工台座和紧密间距加筋土引道；

步骤五、施工桥梁上部结构和路面结构。

10.如权利要求9所述的双级加筋桥台的施工方法，其特征在于，在步骤三中，下级加筋土桥台系统的施工方法为：在设计位置放置下级加筋土桥台系统的基础模块B，填筑第一层填料，对填料进行压实，达到该基础模块B的顶部并整平后，铺设筋材，随后循环进行放置墙面单元、填筑填料、铺设筋材的作业，直至下级加筋土桥台系统的整个模块式墙面达到上级加筋土桥台系统其基础模块A的设计高度。

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