CN113944107B - 一种陆地矮墩桥梁路基填筑式上桥通道及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于桥梁施工相关技术领域，并公开了一种陆地矮墩桥梁路基填筑式上桥通道，该上桥通道被设计在施工中桥梁的陆地矮墩处，并且沿着通行方向依次包括爬坡道、转弯平台、临时桥台和钢便桥；此外，该上桥通道的路基采用填料进行分层填筑，然后在路基最高点设置所述临时桥台，且在该临时桥台与施工中桥梁的梁面顶部之间设置所述钢便桥实现过渡。本发明还公开了相应的施工方法。通过本发明，在缩短物料运输距离的同时，还显著提高了物料运输效率，同时具备结构紧凑合理、便于施工建造、综合成本低和环保省材等优点，因而尤其适用于各类特大型桥梁的建造施工应用场合。

Description

一种陆地矮墩桥梁路基填筑式上桥通道及其施工方法

技术领域

本发明属于桥梁施工相关技术领域，更具体地，涉及一种陆地矮墩桥梁路基填筑式上桥通道及其施工方法。

背景技术

随着国内基建能力的发展，越来越多的桥梁特别是特大型桥梁得以建设，相应在建筑施工过程中，必需设置一定数量的上桥通道，以便提高各类物料的运输效率，加快现场施工速度。

当桥梁从下部转为上部施工后，现有技术中一般是采用桥梁两端的桥台处上桥，物料运输通道仅能从桥台部位进入。然而，这类现有方案会加大运输距离，增加运输成本，同时还存在不便于设计和现场施工慢等问题；这方面在桥梁线路较长、梁宽较窄的特大型桥梁中表现尤为突出。

相应地，本领域亟需对此技术问题进行进一步的研究和改善，以便更好地符合各类桥梁尤其是特大型桥梁施工过程中上桥通道设计和施工过程的高效率及低成本要求。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或不足，本发明的目的在于提供一种陆地矮墩桥梁路基填筑式上桥通道及其施工方法，其中通过紧密结合桥梁施工过程中的工况特征及需求，针对性选用路基填筑的方式在桥梁中间的合适部位增设上桥通道，同时对关键组成构造的设置方式和施工工艺进行重新设计，相应不仅可有效缩小物料转运距离，提供施工效率，而且显著提升了物料运输效率，降低运输及建造成本，同时具备适应性强、综合成本低和环保省材等优点，因而尤其适用于各类特大型桥梁的建造施工应用场合。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种陆地矮墩桥梁路基填筑式上桥通道，其特征在于：

该上桥通道被设计在施工中桥梁的陆地矮墩处，并且沿着通行方向依次包括爬坡道、转弯平台、临时桥台和钢便桥；此外，该上桥通道的路基采用填料进行分层填筑，然后在路基最高点设置所述临时桥台，且在该临时桥台与施工中桥梁的梁面顶部之间设置所述钢便桥实现过渡。

作为进一步优选地，该上桥通道还被设计在既有便道附近和/或物料供应地附近。

作为进一步优选地，对于该上桥通道的路基而言，其优选采用填料进行分层填筑，其中底层填料优选采用掺入石灰进行改良的土体，中间层填料优选采用包含山皮渣、AB料和集配碎石成分的混合填料，表层填料优选采用混凝土浇筑，并且在该混凝土表面执行螺纹钢筋压槽。

作为进一步优选地，所述路基的下部优选还设置有排水沟渠。

作为进一步优选地，对于该上桥通道的临时桥台而言，其优选采用条形基础结构，并且进一步包括嵌入至所述爬坡道对应路基中的竖墙、主梁支垫台和水平延伸的混凝土反压平台，以及整个结构内间隔布置的钢筋网。

作为进一步优选地，在所述临时桥台施工时，优选在它的条形基础结构处设置限位装置。

作为进一步优选地，所述限位装置的安装优选如下：在所述临时桥台的条形基础结构内竖向预埋两根工字钢，并使得这两根工字钢紧邻所述钢便桥的最外侧主梁；接着在这些工字钢的腹板对应位置开设圆孔且以此圆孔贯穿螺纹钢筋，然后在该螺纹钢筋的端部各自安装螺帽连接牢固，由此完成限位装置的安装

作为进一步优选地，对于该上桥通道的钢便桥而言，其优选包括水平主梁和分布在该水平主梁两侧由此便于车辆进出的喇叭口主梁，其中该水平主梁采用第一工字钢加工成型，这些第一工字梁的一端呈楔形且彼此平行地水平延伸至距离桥梁梁体边缘一定位置处；该喇叭口主梁采用第二工字钢加工成型，这些第二工字梁呈扇形分布，并在彼此之间通过第三工字梁进行焊接；此外，所述水平主梁的上方依次焊接倒扣的槽钢，然后焊接花纹钢板。

作为进一步优选地，所述爬坡道优选采用设置在既有便道相反侧的单面爬坡形式、外侧改移便道的单面爬坡形式或者双面人字坡形式；所述转弯平台优选设置在施工中桥梁的跨中部位置。

作为进一步优选地，所述爬坡道的顶部净宽优选设计为6m，其下部净宽按照1:1.5进行设计，最大纵坡控制在20％以内；所述转弯平台的顶部净宽优选设计为最小不低于6m，且距离梁体边缘净距不小于0.5m。

作为进一步优选地，优选还在所述陆地矮墩的墩身附近设置混凝土挡墙，可减少临时用地占用和节约路基材料。

作为进一步优选地，上述上桥通道优选运用于各类特大型桥梁的建筑施工场合。

按照本发明的另一方面，还提供了相应的施工方法，其特征在于，该施工方法包括下列步骤：

S1、在施工中桥梁的陆地矮墩处，分层填筑路基结构；

S2、在所述路基上，沿着通行方向依次设置爬坡道、转弯平台和临时桥台，并使得所述临时桥台处于路基最高点；

S3、在所述临时桥台与施工中桥梁的梁面之间，继续设置钢便桥实现过渡。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本发明通过选用路基填筑的方式在桥梁中间的合适部位执行上桥通道的设计及施工，能够更为灵活方便地增加上桥通道，由此不仅有效缩短了物料运输距离，而且显著提高物料运输效率，同时有利于加快现场施工速度；

(2)本发明还进一步对该上桥通道的整体组成构造尤其是多个关键组成模块的设置方式进行了针对性设计，相应可确保该上桥通道的施工便利性和可靠性，而且其能够方便地将废弃建筑物材料变废为宝，其综合成本更低，而且具备高环保效益、便于施工和后期维护的优点；

(3)按照本发明的陆地矮墩桥梁路基填筑式上桥通道及其施工方法可更好地适应各类复杂工况环境，显著缩短了物料的运输距离，在降低临时栈桥建设费用的同时还能降低维护成本，因而尤其适用于超大型各类特大型桥梁的建筑施工应用场合。

附图说明

图1为按照本发明的陆地矮墩桥梁路基填筑式上桥通道的使用场景示意图；

图2为按照本发明优选实施方式而设计的钢便桥的主体横断面示意图；

图3a为以施工便道异侧单面坡为例，用于显示按照本发明的上桥通道的平面布置图；

图3b为以施工便道同侧单面坡为例，用于显示按照本发明的上桥通道的平面布置图；

图3c为以施工便道同侧双面坡为例，用于显示按照本发明的上桥通道的平面布置图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

具体实施方式

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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为按照本发明的陆地矮墩桥梁路基填筑式上桥通道的使用场景示意图。下面将结合图1来具体解释说明按照本发明的上桥通道。

参看图1，该陆地矮墩桥梁路基填筑式上桥通道被设计在施工中桥梁的陆地矮墩处，并且沿着通行方向依次包括爬坡道和转弯平台、临时桥台和钢便桥；此外，该上桥通道的路基采用填料进行分层填筑，然后在路基最高点设置所述临时桥台，且在该临时桥台与施工中桥梁的梁面顶部之间设置所述钢便桥实现过渡。

相应地，通过选择在桥墩高度不大的位置增设多个上桥通道，可使得该上桥通道结构的整体长度不必过大，显著降低上桥通道的整体施工量和施工难度，同时缩短物料运输的距离，提高物料运输效率；此外，该上桥通道还可以设计在距离拌合站之类的物流供应地附近、或者桥梁中间处的附近，由此在有效增加所需上桥通道数量的同时，还能够更为充分地利用当地资源降低桥梁施工便道的使用与维护。

更具体地，参看图1，在施工中桥梁的陆地矮墩4处，相对梁体3来执行上桥通道1的设计及施工。其中，该上桥通道1沿着相对梁体3的通行方向依次包括爬坡道，转弯平台和临时桥台6，并在该临时桥台6与梁体3的梁面顶部之间设置钢便桥7实现过渡。

对于本发明的上桥通道的爬坡道而言，就具体位置及结构类型来讲，通常有3种形式，具体分别如图3a-3c所示。更具体解释如下：第一种是采用单面爬坡形式设置在便道相反侧，优点是对既有便道的干扰减小，但需考虑桥梁梁体下净空能力；第二种是仍然采用单面爬坡形式，缺点是对既有便道干扰较大，需在爬坡道外侧改移原便道并恢复通行；第三种是采用双面人字坡形式，优点是对原便道干扰较小，不但能在爬坡道两个方向均可实现进出而且还能保证既有便道通行，缺点是填筑材料相对于前两者多，造价较高。

但无论采取哪种位置和形式的爬坡道，其路基填筑结构类型和施工方法均大同小异，为防止非施工车辆和行人干扰现场施工，均需对上桥通道的爬坡道或者桥梁梁面可采用隔离网、门禁等与非施工区域隔离，并设置专人看守保障平台正常、安全使用。本发明以既有便道相反侧单面坡路基结构形式的上桥通道为例进行介绍。

按照本发明的一个优选实施方式，所示爬坡道顶部净宽优选设计为6m，下部宽度按照1:1.5进行设置；最大纵坡按照20％考虑，长度按照坡度要求根据实际情况顺延；为加强通道顶部排水，还可优选设置1％的“人字形”横坡，在拐弯处应设置向曲线内侧的单面坡，其坡度大小按照设计行车速度5km/h、实际拐弯半径进行计算。转弯平台处通道宜设置在梁跨中部位置，其通道顶部宽度最小不得低于6m，横纵坡均按照0％考虑，距离梁体边缘净距不小于0.5m。

此外，为减小路基填筑式上桥通道结构对既有桩基、墩身的偏载影响和刮伤梁体，达到缩小坡比、减少填料用量的目的，还应在墩身附近位置、填筑高度较高位置的底部设置混凝土挡墙，挡墙结构常采用仰斜式挡墙、重力式挡墙等，挡墙深入土体深度不小于挡墙高度的1/3，厚度50cm；如本实施例设置挡墙后，将上桥通道结构末端的坡比降为1:1，避免了顺坡的填料刮伤、推移梁体风险。

参看图1，按照本发明的另一优选实施方式，该上桥通道的路基3采用填料进行分层填筑，然后在路基最高点设置所述临时桥台6。更具体地，如图1中所示，其中底层填料3-1优选采用掺入石灰进行改良的土体，中间层填料3-2优选采用包含山皮渣、AB料和集配碎石成分的混合填料，表层填料3-3优选采用混凝土浇筑，并且在该混凝土表面执行螺纹钢筋压槽。

更具体地，底层填料优选可采用掺加5％的石灰对土体进行改良，中间部分采用山皮渣、AB料、集配碎石等填料回填，必要时也可采用拌和站废料、沉定池沉积物等废料进行回填，但是回填前务必做好晾晒，降低含水率；中间层填料的每层回填压实厚度不超过30cm，表层优选采用20cm厚C25混凝土浇筑，为防止车辆打滑，还应在混凝土表面采用螺纹钢筋压槽，如本实施例所采用的是Φ32精轧螺纹钢筋压槽，压槽深度16mm，压槽间距20cm；在混凝土浇筑前，还应在顶部边缘处提前预埋、安装防护栏杆立柱。

对于作为本发明上桥结构另一关键组成模块的钢便桥而言，按照本发明的另一优选实施方式，其优选包括水平主梁7-1和分布在该水平主梁两侧由此便于车辆进出的喇叭口主梁7-2，其中该水平主梁采用第一工字钢加工成型，这些第一工字梁的一端呈楔形且彼此平行地水平延伸至距离桥梁梁体边缘一定位置处；该喇叭口主梁采用第二工字钢加工成型，这些第二工字梁呈扇形分布，并在彼此之间通过第三工字梁和槽钢进行焊接；此外，所述水平主梁的上方依次焊接倒扣的槽钢，然后焊接花纹钢板。

更具体地，如图2中示范性所示，该钢便桥实际上采用“一端楔形工字钢+倒扣槽钢+花纹钢板”结构。其主梁优选可采用I36a工字钢加工成型，在进入梁面位置后设置尖端，至距离梁体边缘3m位置结束，并按照间距60-65cm/根进行逐根摆放在临时桥台的条形基础上，共计9根；喇叭口处主梁优选可采用I32a工字钢加工成型，单侧3根；为保证主梁的整体性，在每榀工字钢之间设置2根I18a工字钢进行连接，并在每侧扇形区域内的每榀主梁之间设置长度不等的I12a工字钢、槽钢各一根进行焊接；然后在钢便桥主梁上方依次焊接倒扣的[10槽钢，间距30cm/根；然后焊接花纹钢板，焊接桥面防护栏杆，防止行人坠落等安全隐患。

对于按照本发明的上桥通道的临时桥台而言，其优选采用条形基础结构，并且进一步包括嵌入至所述路基中的竖墙6-1、水平延伸的主梁支垫台6-2，以及间隔布置的钢筋网。

更具体地，再次参看图2，该临时桥台的基础结构实际上呈现为一种“Z+T”字形结构，宽度譬如为600cm。其中竖墙嵌入路基结构最大深度115cm，长度40cm；主梁支垫台厚度40cm，长度160cm；基础内均置Φ＝16mm双层钢筋网，间距20×20cm，并采用C30钢筋混凝土浇筑成型；为保证与后续路面形成一个整体结构，可在一定范围内设置间距为20×20cm的单层Φ＝16mm钢筋网。

此外，放防止钢便桥前后左右窜动，在临时桥台施工时，优选可在桥台临时条形基础处设置限位装置。按照本发明的另一优选实施方式，该限位装置被设计为：在临时桥台条形基础内竖向预埋2根I20a工字钢，2根工字钢紧邻钢便桥最外侧主梁I36a工字钢，然后在预埋I20a工字钢、I36a工字钢主梁的腹板对应位置开设一个直径略大于Φ32mm圆孔，然后以此从圆孔处穿过Φ32mm精轧螺纹钢筋，然后在预埋I20a工字钢外的Φ32mm精轧螺纹钢筋端部各安装2颗精轧螺帽连接牢固。

作为补充说明，上述上桥通道施工完成后，还可在路基下部设施排水沟渠，防止积水浸泡引起通道结构失稳，当存在排水死区时，还应增设暗管引至地方既有排水设施中。此外，上述上桥通道在使用期间，还应安排专职测量人员定期监测，防止出现上桥通道荷载及行车临时荷载、动载可能引起的桥梁偏载位移或沉降。

本发明还公开了相应的上桥通道施工方法。该施工方法主要包括下列步骤：

首先，在施工中桥梁的陆地矮墩处，分层开挖路基；

接着，在所述路基上，沿着通行方向依次设置所述爬坡道、转弯平台和临时桥台，并使得所述临时桥台处于路基最高点；

最后，在所述临时桥台与施工中桥梁的梁面之间，继续设置所述钢便桥实现过渡。

综上，本发明通过对上桥通道的组成构造设计及其设置方式等方面进行重新设计，相应不仅可有效缩短物料运输距离，而且显著提升了物料运输效率，加快现场施工速度。本发明的陆地矮墩桥梁上桥通道及其施工方法可更好地适应各类复杂工况环境，将废弃建筑物材料合理利用，同时具备结构紧凑合理、便于施工建造、综合成本低和环保省材等优点，因而尤其适用于各类特大型桥梁的建造施工应用场合。

本领域的技术人员容易理解，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 (8)

1.一种陆地矮墩桥梁路基填筑式上桥通道，其特征在于，该上桥通道的数量为多个，它们分别被设计在施工中桥梁的陆地矮墩处，并且沿着通行方向依次包括爬坡道和转弯平台、临时桥台和钢便桥；其中，该上桥通道的路基采用填料进行分层填筑，然后在该路基最高点设置所述临时桥台，且在该临时桥台与施工中桥梁的梁面顶部之间设置所述钢便桥实现过渡；

对于所述钢便桥而言，其包括水平主梁和分布在该水平主梁两侧由此便于车辆进出的喇叭口主梁，其中该水平主梁采用第一工字钢加工成型，这些第一工字梁的一端呈楔形且彼此平行地水平延伸至距离桥梁梁体边缘一定位置处；该喇叭口主梁采用第二工字钢加工成型，这些第二工字梁呈扇形分布，并在彼此之间通过第三工字梁进行焊接；此外，所述水平主梁的上方依次焊接倒扣的槽钢，然后焊接花纹钢板。

2.如权利要求1所述的一种陆地矮墩桥梁路基填筑式上桥通道，其特征在于，该上桥通道还被设计在既有便道附近和/或物料供应地附近。

3.如权利要求2所述的一种陆地矮墩桥梁路基填筑式上桥通道，其特征在于，对于该上桥通道的路基而言，其采用填料进行分层填筑，其中底层填料采用掺入石灰进行改良的土体，中间层填料采用包含山皮渣、AB料和集配碎石成分的混合填料，表层填料采用混凝土浇筑，并且在该混凝土表面执行螺纹钢筋压槽。

4.如权利要求1-3任意一项所述的一种陆地矮墩桥梁路基填筑式上桥通道，其特征在于，对于所述临时桥台而言，其采用条形基础结构，并且进一步包括嵌入至所述爬坡道对应路基中的竖墙、主梁支垫台和水平延伸的混凝土反压平台，以及整个结构内间隔布置的钢筋网。

5.如权利要求4所述的一种陆地矮墩桥梁路基填筑式上桥通道，其特征在于，在所述临时桥台施工时，在它的条形基础结构处设置限位装置，并且该限位装置的安装如下：在所述临时桥台的条形基础结构内竖向预埋两根工字钢，并使得这两根工字钢紧邻所述钢便桥的最外侧主梁；接着在这些工字钢的腹板对应位置开设圆孔且以此圆孔贯穿螺纹钢筋，然后在该螺纹钢筋的端部各自安装螺帽连接牢固，由此完成限位装置的安装。

6.如权利要求1-3任意一项所述的一种陆地矮墩桥梁路基填筑式上桥通道，其特征在于，对于所述爬坡道而言，其采用设置在既有便道相反侧的单面爬坡形式、外侧改移便道的单面爬坡形式或者双面人字坡形式；所述转弯平台设置在施工中桥梁的跨中部位置。

7.如权利要求1-3任意一项所述的一种陆地矮墩桥梁路基填筑式上桥通道，其特征在于，上述上桥通道运用于各类特大型桥梁的建筑施工场合。

8.一种用于如权利要求1所述的陆地矮墩桥梁路基填筑式上桥通道的施工方法，其特征在于，该施工方法包括下列步骤：

S1、在施工中桥梁的多个陆地矮墩处，分层填筑该上桥通道的所述路基；

S2、在所述路基上，沿着通行方向依次设置所述爬坡道、转弯平台和临时桥台，并使得所述临时桥台处于所述路基的最高点；

S3、在所述临时桥台与施工中桥梁的梁面之间，继续设置所述钢便桥实现过渡。