CN112853943A - 一种软土地区桩承式空箱桥台 - Google Patents

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Abstract

一种软土地区桩承式空箱桥台，包括一个或多个基桩，基桩垂直或倾斜地设置于地基土中；每个基桩的顶部均固定连接有承台板，承台板为钢筋混凝土板，承台板与基桩为连为一体；一个或多个承台板的顶部承载有箱体，箱体由钢筋混凝土浇筑而成，箱体内具有封闭的腔体，腔体内填充有EPS颗粒或EPS块体。本发明能够很好地弥补软土地区因为地基土承载力不足而造成不均匀沉降的情况，减缓桥头跳车现象；具有对地基承载能力要求不高、钢筋用量较少、经济轻质等优点。

Description

一种软土地区桩承式空箱桥台
技术领域
本发明涉及公路与桥梁工程技术领域，尤其涉及一种软土地区桩承式空箱桥台。
背景技术
桥台是位于桥梁两端，支承桥梁上部结构并和路堤相衔接的构筑物，其功能除传递桥梁上部结构的荷载到基础外，还具有稳定桥头路基，使桥头线路和桥上线路可靠而平稳地连接。常用的桥台有桩柱式桥台、轻型桥台、重力式桥台、组合式桥台等。
在软土地区，尤其是深厚软土地区，一些桥梁常常会出现由于上部结构自身重量和交通荷载而导致桥面与桥头地基土之间产生不均匀沉降，导致桥头跳车、路面破坏等一系列问题。因此，需要找到一种即能保证承载力，又能保证自身轻质、经济的桥台结构。为解决这一问题，可采用空箱式桥台结构型式。这种型式的桥台具有轻质、刚度大的特点。但是，在桥梁运营过程中，这种桥台的空腔内容易渗入水、土等杂质，从而会进一步增大桥台的自身重量；当混凝土老化开裂之后，外部环境中的细颗粒杂质也会渗入空腔中从而导致其自重不断增加，而且当水渗入空腔时，会加速桥台内部的钢筋锈蚀，导致桥台承载力和耐久性大大降低。因此，如何设计一种即轻质，又具有良好承载力和耐久性的轻质桥台，具有重要的现实意义。
发明内容
为克服上述问题，本发明提供一种实现在软土地区，或者其他土质较差地区，能够减轻桥台自身重量、减少混凝土用量、减少地基不均匀沉降、增大桥台承载力和耐久性，从而降低工程造价和桥梁运营维护成本的软土地区桩承式空箱桥台。
本发明采用的技术方案是：一种软土地区桩承式空箱桥台，包括一个或多个基桩(1)，基桩(1)垂直或倾斜地设置于地基土中；每个基桩(1)的顶部均固定连接有承台板(2)，承台板(2)为钢筋混凝土板，承台板(2)与基桩(1)连为一体；一个或多个承台板(2)的顶部承载有箱体(3)，箱体(3)由钢筋混凝土浇筑而成；箱体(3)包括顶板(31)、底板(32)、设置于顶板(31)与底板(32)之间的侧板(34)，顶板(31)、底板(32)和侧板(34)围成封闭的腔体，腔体内设有多个肋板(33)，肋板(33)将腔体分隔成多个空腔，每个空腔内均填充有EPS颗粒或EPS块体(4)。
进一步，所述承台板(2)为矩形钢筋混凝土板(21)、圆形钢筋混凝土板(22)中的一种或两种的组合。
进一步，所述基桩(1)为钻孔灌注桩或水泥土搅拌桩。
进一步，所述水泥土搅拌桩的水泥掺入量不低于15％，水泥土搅拌桩的顶部插设有至少4根钢筋，钢筋的一部分插入水泥土搅拌桩内，另一部分与承台板(2)内的钢筋连为一体。
进一步，所述钻孔灌注桩的混凝土强度不低于C30，钻孔灌注桩内设有桩钢筋笼，桩钢筋笼的顶部与承台板(2)内的钢筋连为一体。
进一步，所述承台板(2)和箱体(3)的混凝土强度不低于C30。
本发明的有益效果是：本发明结构简单，施工方便，可现场浇筑箱体或采用预制箱体，内部填充EPS颗粒或EPS块体使得箱体内部空腔成为密闭空间，进一步减少箱体自重的同时防止水与土等杂质进入空腔内部而增加箱体自重，同时可减缓构件内部钢筋锈蚀破坏；上部路面的荷载主要由箱体承担，箱体将荷载传递到承台板上，承台板再将荷载传递到下部基桩中，最后消散在土层中。本发明能够很好地弥补软土地区因为地基土承载力不足而造成不均匀沉降的情况，减缓桥头跳车现象；本发明具有对地基承载能力要求不高、钢筋用量较少、经济轻质等优点。
附图说明
图1是本发明箱体的结构示意图。
图2是本发明的俯视图。
图3是本发明的正视图。
图4是本发明承台板和基桩的结构示意图。
附图标记说明：1、基桩；2、承台板；21、矩形钢筋混凝土板；22、圆形钢筋混凝土板；3、箱体；31、顶板；32、底板33、肋板；34、侧板；4、EPS颗粒或EPS块体。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明专利的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做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。
在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“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。此外，如出现术语“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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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。
实施例一
参照附图，一种软土地区桩承式空箱桥台，包括一个或多个基桩1，基桩1垂直或倾斜地设置于地基土中；每个基桩1的顶部均固定连接有承台板2，承台板2为矩形钢筋混凝土板21或圆形钢筋混凝土板22。承台板2具有一定厚度，其厚度值满足钢筋混凝土抗冲切和抗压承载力等的要求，防止箱体3与承台板2连接处出现应力集中现象。一个或多个承台板2的顶部承载有箱体3，箱体3由钢筋混凝土浇筑而成，箱体3的尺寸以及数量可由施工现场或预制厂确定。箱体3包括顶板31、底板32、设置于顶板31与底板32之间的侧板34，顶板31、底板32和侧板34围成封闭的腔体，腔体内设有多个肋板33，肋板33将腔体分隔成多个空腔，每个空腔内均填充有EPS颗粒或EPS块体4。
本实施例中基桩1采用圆形钻孔灌注桩，钻孔灌注桩内设有桩钢筋笼，桩钢筋笼的顶部与承台板2内的钢筋连为一体，从而使基桩、承台板连接为一个整体。箱体3、承台板2、基桩1的混凝土强度等级不得低于C30。
实施例二
与实施例一相比，本实施例中的基桩1采用水泥土搅拌桩，水泥土搅拌桩的水泥掺入量不低于15％，在桩顶插入长度不低于50cm的钢筋4根及以上，主筋直径不小于16mm，拉筋直径不小于10mm。钢筋的一部分插入水泥土搅拌桩内，另一部分与承台板2内的钢筋连为一体，从而使基桩1、承台板2连接为一个整体。
本发明的工作步骤是：采用混凝土浇筑形成箱体3，搁置在承台板2上，同时箱体3内部空腔填充EPS颗粒或EPS块体4，基桩1顶部固结在承台板2下方；承台板2、基桩1通过基桩内部的钢筋或桩钢筋笼连接成为一个整体；基桩1可以将上部荷载扩散传递到更硬、更密实或压缩性较小的地基持力层中，提高地基的承载力；承台板2是传递荷载的构件，目的是为了将上部荷载更好地传递到基桩1中；箱体3是承受荷载的主要载体；填充EPS颗粒或EPS块体4是为了减轻自重，同时也可以减缓混凝土老化后箱体3外壳产生裂缝，导致箱体3内部进入水、土颗粒等杂质使桥台自重加大，箱体内部钢筋加速锈蚀。
本发明结构简单，施工方便，使用混凝土浇筑箱体3，内部填充EPS颗粒或EPS块体4使得箱体3内部空腔成为密闭空间，进一步减少箱体3自重的同时也可防止水和土颗粒等杂质渗入箱体3内部，减缓箱体内部钢筋锈蚀速度；上部路面的荷载主要由箱体3承担，箱体3再将荷载传递到承台板2上，承台板2再将荷载传递到下部基桩1中，最后消散在土层中。本发明能够很好地弥补软土地区因为地基承载力不足而造成桥台与地基土连接段发生不均匀沉降的情况，减缓桥头跳车问题；本发明具有钢筋和水泥用量较少、经济轻质等优点，对地基土承载力无任何要求，可适用于任何地基土。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (6)

1.一种软土地区桩承式空箱桥台，其特征在于：包括一个或多个基桩(1)，基桩(1)垂直或倾斜地设置于地基土中；每个基桩(1)的顶部均固定连接有承台板(2)，承台板(2)为钢筋混凝土板，承台板(2)与基桩(1)连为一体；一个或多个承台板(2)的顶部承载有箱体(3)，箱体(3)由钢筋混凝土浇筑而成；箱体(3)包括顶板(31)、底板(32)、设置于顶板(31)与底板(32)之间的侧板(34)，顶板(31)、底板(32)和侧板(34)围成封闭的腔体，腔体内设有多个肋板(33)，肋板(33)将腔体分隔成多个空腔，每个空腔内均填充有EPS颗粒或EPS块体(4)。
2.权利要求1所述的一种软土地区桩承式空箱桥台，其特征在于：所述承台板(2)为矩形钢筋混凝土板(21)、圆形钢筋混凝土板(22)中的一种或两种的组合。
3.利要求1所述的一种软土地区桩承式空箱桥台，其特征在于：所述基桩(1)为钻孔灌注桩或水泥土搅拌桩。
4.如权利要求3所述的一种软土地区桩承式空箱桥台，其特征在于：所述水泥土搅拌桩的水泥掺入量不低于15％，水泥土搅拌桩的顶部插设有至少4根钢筋，钢筋的一部分插入水泥土搅拌桩内，另一部分与承台板(2)内的钢筋连为一体。
5.如权利要求3所述的一种软土地区桩承式空箱桥台，其特征在于：所述钻孔灌注桩的混凝土强度不低于C30，钻孔灌注桩内设有桩钢筋笼，桩钢筋笼的顶部与承台板(2)内的钢筋连为一体。
6.如权利要求1所述的一种软土地区桩承式空箱桥台，其特征在于：所述承台板(2)和箱体(3)的混凝土强度不低于C30。
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