CN113481857A - 顶推框架桥时防止上部高速公路变形的结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种顶推框架桥时防止上部高速公路变形的结构及施工方法。包括设置于高速公路路面以下所开挖的洞口内的框架桥，所述框架桥顶部前端和后端分别设有门框梁，前端和后端的所述门框梁之间内部横向布置一排管棚钢管，所述管棚钢管与高速公路路面之间设有注浆区。本发明能有效控制框架桥顶推下穿高速公路施工过程中高速公路竖向沉降和横向变形，从而达到保障高速行车安全和交通不中断的目标。
Description
技术领域
本发明属于桥梁隧道施工技术领域，具体涉及一种顶推框架桥时防止上部高速公路变形的结构及施工方法。
背景技术
随着社会经济的发展、城市的扩张，新增通道下穿繁忙的既有高速公路的情况屡见不鲜。为了减少施工对高速行车的影响，通常采用框架桥暗挖顶推法进行施工。但具体实施过程中，在控制路面变形方面仍然存在如下技术的缺点：
1、通常框架桥埋深浅、断面大，在施工震动和车辆荷载等外力作用下，框架桥顶推施工过程中路面容易发生沉降变形，由于不能及时加固补救，导致道路交通中断。
2、下穿高速公路顶进距离一般不小于30m，顶进长度越大顶推阻力越大，框架桥顶进容易带动顶部土体，产生既有车道横移的现象，使得高速行车安全难以得到保证。
3、一般下穿部位为道路路堤段，由于没有足够的反压土体，顶推出洞时路面容易拉裂，从而直接导致顶推工程失败。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种顶推框架桥时防止上部高速公路变形的结构及施工方法。
本发明采用的技术方案是：一种顶推框架桥时防止上部高速公路变形的结构，包括设置于高速公路路面以下所开挖的洞口内的框架桥，所述框架桥前端设置钢盾构，所述框架桥顶部前端和后端分别设有门框梁，前端和后端的所述门框梁之间内部横向布置一排管棚钢管，所述管棚钢管与高速公路路面之间设有注浆区。
进一步优选的结构，所述框架桥前端和后端的门框梁底部分别连接竖向布置的立柱桩；所述立柱桩内侧设有用于加固的水泥土墙。
进一步优选的结构，所述框架桥前端设置混凝土刃脚或钢盾构。
进一步优选的结构，所述框架桥前端洞口出口位置设置堆填结构，所述堆填结构从高速公路侧面延伸至路面以下。
进一步优选的结构，所述堆填结构的长度不小于框架桥前端的钢盾构的长度，厚度不小于3m。
进一步优选的结构，所述管棚钢管的直径不大于245mm。
一种顶推框架桥时防止上部高速公路变形的施工方法，包括以下步骤：
(1)、在高速公路路面以下所开挖的洞口进出口处施工立柱桩和门框梁，框架桥采用顶推方式下穿高速公路，框架桥前端为钢盾构；
(2)、对门框梁后侧路肩进行水泥土墙加固；
(3)、施工框架桥顶部进出口处门框梁之间内部的管棚钢管；
(4)、在管棚钢管与高速公路路面之间开孔进行高速公路路面垂直注浆加固；
(5)、框架桥顶推施工，施工过程中如果发生路面沉降过大，及时进行垂直注浆加固；
(6)、框架桥顶推到达洞口出口位置前，在接收端进行堆填反压；
(7)、钢盾构采用地下暗挖出洞；
(8)、高速公路路面通过垂直注浆加固补强，恢复高速公路路面。
上述步骤中，对高速公路路面垂直注浆加固，加固深度范围自高速公路路面至框架桥顶处。
上述步骤中，每次仅封闭高速公路的一个车道进行注浆加固，一个车道范围注浆完成后解除封闭，再进行下一个车道范围注浆。
上述步骤中，所述注浆加固时序在框架桥顶推前或在框架桥顶推施工过程中发生路面沉降时。
本发明适用于断面大、埋深浅、地下水位高、路面交通量大且不能中断交通、路面沉降值要求严格的情况，能有效控制框架桥顶推下穿高速公路施工过程中高速公路竖向沉降和横向变形，从而达到保障高速行车安全和交通不中断的目标。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
1、管棚钢管仅布置在框架桥顶部范围，两侧无需布置，门框梁下只有立柱桩，无需门框柱，减小了施工难度，节约了工程投资。
2、水泥土墙加固、门框梁止推、出洞端堆土反压暗挖出洞，能有效阻止出洞时路肩横向位移。
3、框架桥顶进过程中可根据路面沉降情况随时进行路面加固，每次加固仅封闭一个车道，可保障高速公路行车安全和交通不中断。
4、本结构和方法也适合穿越低等级公路、堤防、过街地道施工。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明左视图。
其中，1-框架桥(1-1-门框梁、1-2-立柱桩)、2-钢盾构、3-水泥土墙、4-注浆区、5-堆填结构、6-管棚钢管、7-高速公路。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
如图1-2所示，本发明包括设置于高速公路7路面以下所开挖的洞口内的框架桥1，所述框架桥1前端设置混凝土刃脚或钢盾构2，所述框架桥1顶部前端和后端分别设有门框梁1-1，前端和后端的所述门框梁1-1之间内部横向布置一排管棚钢管6，相邻管棚钢管6之间的间距不大于500mm，所述管棚钢管6与高速公路7路面之间设有注浆区4。
所述框架桥1前端和后端的门框梁1-1底部分别连接竖向布置的立柱桩1-2。
所述立柱桩1-2内侧设有用于加固的水泥土墙3。
所述框架桥1前端洞口出口位置设置堆填结构5，所述堆填结构5从高速公路7侧面延伸至路面以下。
所述堆填结构5的长度不小于框架桥前端的钢盾构的长度，厚度不小于3m。
所述管棚钢管6起隔离框架桥1和顶部土体、超前加固作用，管棚钢管6的直径不大于245mm。
一种顶推框架桥时防止上部高速公路变形的施工方法，包括以下步骤：
(1)、在高速公路路7面以下所开挖的洞口进出口处施工立柱桩1-1和门框梁1-2，框架桥1采用顶推方式下穿高速公路，框架桥前端为钢盾构2；
(2)、对门框梁1-2后侧路肩进行水泥土墙3加固；
(3)、施工框架桥1顶部进出口处门框梁之间内部的管棚钢管6；
(4)、在管棚钢管6与高速公路7路面之间开孔进行高速公路路面垂直注浆加固；
(5)、框架桥1顶推施工，施工过程中如果发生路面沉降过大，及时进行垂直注浆加固；
(6)、框架桥1顶推到达洞口出口位置前，在接收端进行堆填反压；
(7)、钢盾构2采用地下暗挖出洞；
(8)、高速公路路面通过垂直注浆加固补强，恢复高速公路路面。
上述步骤中，对高速公路路面垂直注浆加固，加固深度范围自高速公路路面至框架桥顶处。
上述步骤中，每次仅封闭高速公路的一个车道进行注浆加固，一个车道范围注浆完成后解除封闭，再进行下一个车道范围注浆。
上述步骤中，所述注浆加固时序在框架桥顶推前或在框架桥顶推施工过程中发生路面沉降时。
本发明在框架桥顶范围设置一排管棚钢管，和两个门框梁；对门框梁后侧路肩设置水泥土墙进行加固；在框架桥顶推出洞位置进行堆填反压，框架桥地下暗挖出洞；在框架桥顶推前或在框架桥顶推施工过程中对高速公路路面垂直注浆加固。本发明能有效控制框架桥顶推下穿高速公路施工过程中高速公路竖向沉降和横向变形，从而达到保障高速行车安全和交通不中断的目标。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (10)
1.一种顶推框架桥时防止上部高速公路变形的结构，其特征在于：包括设置于高速公路路面以下所开挖的洞口内的框架桥，所述框架桥顶部前端和后端分别设有门框梁，前端和后端的所述门框梁之间内部横向布置一排管棚钢管，所述管棚钢管与高速公路路面之间设有注浆区。
2.根据权利要求1所述的顶推框架桥时防止上部高速公路变形的结构，其特征在于：所述框架桥前端和后端的门框梁底部分别连接竖向布置的立柱桩；所述立柱桩内侧设有用于加固的水泥土墙。
3.根据权利要求1所述的顶推框架桥时防止上部高速公路变形的结构，其特征在于：所述框架桥前端设置混凝土刃脚或钢盾构。
4.根据权利要求1所述的顶推框架桥时防止上部高速公路变形的结构，其特征在于：所述框架桥前端洞口出口位置设置堆填结构，所述堆填结构从高速公路侧面延伸至路面以下。
5.根据权利要求4所述的顶推框架桥时防止上部高速公路变形的结构，其特征在于：所述堆填结构的长度不小于框架桥前端的钢盾构的长度，厚度不小于3m。
6.根据权利要求1所述的顶推框架桥时防止上部高速公路变形的结构，其特征在于：所述管棚钢管的直径不大于245mm。
7.一种顶推框架桥时防止上部高速公路变形的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)、在高速公路路面以下所开挖的洞口进出口处施工立柱桩和门框梁，框架桥采用顶推方式下穿高速公路，框架桥前端为钢盾构；
(2)、对门框梁后侧路肩进行水泥土墙加固；
(3)、施工框架桥顶部进出口处门框梁之间内部的管棚钢管；
(4)、在管棚钢管与高速公路路面之间开孔进行高速公路路面垂直注浆加固；
(5)、框架桥顶推施工，施工过程中如果发生路面沉降过大，及时进行垂直注浆加固；
(6)、框架桥顶推到达洞口出口位置前，在接收端进行堆填反压；
(7)、钢盾构采用地下暗挖出洞；
(8)、高速公路路面通过垂直注浆加固补强，恢复高速公路路面。
8.根据权利要求7所述的顶推框架桥时防止上部高速公路变形的施工方法，其特征在于：上述步骤中，对高速公路路面垂直注浆加固，加固深度范围自高速公路路面至框架桥顶处。
9.根据权利要求7所述的顶推框架桥时防止上部高速公路变形的施工方法，其特征在于：上述步骤中，每次仅封闭高速公路的一个车道进行注浆加固，一个车道范围注浆完成后解除封闭，再进行下一个车道范围注浆。
10.根据权利要求7所述的顶推框架桥时防止上部高速公路变形的施工方法，其特征在于：上述步骤中，所述注浆加固时序在框架桥顶推前或在框架桥顶推施工过程中发生路面沉降时。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115450118A (zh) * | 2022-08-14 | 2022-12-09 | 中铁十局集团第八工程有限公司 | 用于下穿高速动车试验线斜交框架桥的顶进施工装置和施工方法 |
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2021
- 2021-07-09 CN CN202110776652.4A patent/CN113481857A/zh active Pending
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