CN206127850U - 一种采用换填垫层整体式基础结构的暗桥 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采用换填垫层整体式基础结构的暗桥，包括桥面板、桥台和地基三个部分，桥面板与桥台上的桥墩台帽连接，桥墩台帽上设连接垫层，桥台下方为地基，桥面板采用钢筋混凝土空心板或/和实心板的结构，桥面板上端水平铺装钢筋混凝土结构层；桥台的基础为整体式结构；地基为换填垫层结构,换填垫层的排列布置在整个桥面板的下方且面积大于桥面板。本实用新型有益效果明显，从直接承受汽车荷载变为承受路基土压力及间接分布的汽车荷载；多种类的跨径，大范围的桥面板顶填土高度，能较好地解决中小跨径桥跨与高桥台之间的冲突，平衡了提高桥下通行、泄洪能力与工程造价之间关系。

Description

一种采用换填垫层整体式基础结构的暗桥

技术领域

本实用新型属于交通设施领域，涉及一种采用换填垫层整体式基础结构的暗桥。

背景技术

上世纪八十年代末起，我国高等级公路建设进入了高速发展期，截至2010年底，全国高速公路已建及在建的总里程达到6.5万公里；我省高速公路的通车总里程截至2011年1月也突破了3000公里，到2012年我省高速公路规划通车总里程将突破4000公里。众所周知，桥涵构造物在公路的设计中占有举足轻重的地位，我省高速公路的小桥涵的结构形势、跨径的选择主要分中小桥、涵洞两种。目前中小桥梁的选择主要是：13、16、20米的空心板或小箱梁；涵洞选择的主要是2、3、4米跨径的盖板涵或≤1.5米的圆管涵，由于桥梁与涵洞之间的跨径差较大，出现了5～10米之间的桥涵无合适的桥梁形式可供选择的情况，无法满足高速公路两侧居民不断提高的通行要求。

但也由于桥梁与涵洞之间的跨径差较大，出现了5～10米之间的桥涵无合适的桥梁形势可供选择的情况，随着全社会公共交通设施的水平不断提高，对方便公路两侧居民通行的要求也在不断提高。由于5～10米跨径空白的现状，经常造成中小桥涵跨径选择出现困难的情况。具体包括有：（1）高速公路跨越山谷，填方高度15～20米，如全山谷路段均设置高架桥，造价较高；中间的溪流或道路采用涵洞又跨径不足，选择2跨或3跨空心板桥又出现桥台过高的情况。（2）随着我省新农村建设的深入，农村公路得到了大力发展，出现很多村村通的水泥路，路宽4米，两侧通常设有1米的小型灌溉沟，仅仅连接几个村庄，未来继续扩宽的可能性不大；该种道路大量的与高速公路交叉，选择涵洞跨径过小、无法满足现状、群众意见大；选择桥梁又跨径偏大。（3）山区公路部分特殊路段，例如隧道洞口，限于地形条件弃渣困难，需要利用路基填方来消除多余土方、隧道渣，这种深谷地形往往又需要较大的排水构造物。（4）设置单跨空心板桥，会出现圬工数量巨大的U台处。

发明内容

为解决以上述桥涵布设的困难，本实用新型提供一种采用换填垫层整体式基础结构的暗桥，降低板桥结构的位置，从直接承受汽车荷载变为承受路基土压力及间接分布的汽车荷载；多种的跨径种类，大范围的板顶填土高度，能较好的解决中小跨径桥跨与高桥台之间的冲突，平衡了提高桥下通行、泄洪能力与工程造价之间关系。5～10米跨径之间的合适的桥梁结构形式，达到造价经济合理同时又能满足较高的桥下通行或泄洪能力。

本实用新型采用的技术方案是：

一种采用换填垫层整体式基础结构的暗桥，包括桥面板、桥台和地基三个部分，桥面板与桥台上的桥墩台帽连接，桥墩台帽上设连接垫层，桥台下方为地基；桥面板采用钢筋混凝土空心板或/和实心板的结构，桥面板上端水平铺装钢筋混凝土结构层；桥台的基础为整体式结构；地基为换填垫层结构, 换填垫层的排列布置在整个桥面板的下方且面积大于桥面板。

桥面板为带铰缝的预制板，桥面板的铰缝与桥墩台帽之间用锚栓连接。

桥台由两边直立式轻型桥墩和整体式基础上下连接组成。

暗桥的跨径为5米，桥面板板宽为1.49米，板高分为四种，分别是：桥面板顶填土高度0.5～3米时，采用板高为0.35米实心板；桥面板顶填土高度3～5米时，采用板高为0.45米圆孔空心板；桥面板顶填土高度5～7米时，采用板高为0.60米方孔空心板；桥面板顶填土高度7米以上时，采用板高为0.8米方孔空心板，桥面板梁端1米长度范围内箍筋间距为10厘米，中间段范围内箍筋间距为15厘米。两边的桥墩台帽用于支撑桥面板的支撑面宽度分别为0.48米”；直立式轻型桥墩的高度分3米、3.5米、4.5米或5米，直立式轻型桥墩的厚度0.7～0.8米；整体式基础的高度为110厘米，襟边宽度40厘米或50厘米；换填垫层结构的厚度为0.5～3米。

暗桥的跨径为6米，桥面板板宽为1.49米，板高分为四种，分别是：桥面板顶填土高度0.5～3米时，采用板高为0.45米圆孔空心板；桥面板顶填土高度3～5米时，采用板高为0.60米圆孔空心板；桥面板顶填土高度5～6米时，采用板高为0.75米方孔空心板；桥面板顶填土高度6米以上时，采用板高为0.9米方孔空心板；桥面板梁端1.2米长度范围内箍筋间距为10厘米，中间段范围内箍筋间距为15厘米。两边的桥墩台帽用于支撑桥面板的支撑面宽度分别为0.48米；直立式轻型桥墩的高度分3米、3.5米、4.5米或5米，直立式轻型桥墩的厚度0.7～0.8米；整体式基础的高度为120厘米，襟边宽度50厘米或55厘米。换填垫层结构的厚度为0.5～3米。

暗桥的跨径为8米，桥面板板宽为1.49米，板高分为四种，分别是：桥面板顶填土高度0.5～2米时，采用板高为0.6米方孔空心板；桥面板顶填土高度2～3米时，采用板高为0.75米方孔空心板；桥面板顶填土高度3～5.5米时，采用板高为0.9米方孔空心板；桥面板顶填土高度5.5～7米时，采用板高为1.0米方孔空心板，桥面板梁端2.2米长度范围内箍筋间距为10厘米，中间段范围内箍筋间距为15厘米。两边的桥墩台帽用于支撑桥面板的支撑面宽度分别为0.48米；直立式轻型桥墩的高度分3米、3.5米、4.5米或5米，直立式轻型桥墩的厚度0.7～0.8米；整体式基础的高度为120厘米，襟边宽度60厘米。换填垫层结构的厚度为0.5～3米。

暗桥的跨径为10米，桥面板板宽为1.49米，桥面板顶填土高度0.5～3米时，采用板高为0.9米方孔空心板，桥面板梁端2.2米长度范围内箍筋间距为10厘米，中间段范围内箍筋间距为15厘米。两边的桥墩台帽用于支撑桥面板的支撑面宽度分别为0.48米；直立式轻型桥墩的高度分3米、3.5米、4.5米或5米，直立式轻型桥墩的厚度0.8米；整体式基础的高度为120厘米，襟边宽度55厘米。换填垫层结构的厚度为0.5～3米。

本实用新型在满足功能需要的同时有效缩短桥梁的长度，大量节省工程造价，有良好的经济效益，可以广泛的运用于高速公路、一、二级公路及低等级公路；可以减少山区高速公路的弃方，有利于保护环境，有效的解决桥头跳车这一长期困扰工程界的问题；加大了通道的跨径，大大提高了周边群众的满意度，在取得良好经济效益的同时也取得良好的社会效益。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型的局部结构示意图。

附图标记：桥面板1，桥台2，直立式轻型桥墩21，整体式基础22，地基3。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明，然而，本实用新型的范围并不限于下述实施例。

实施例1：

采用换填垫层整体式基础结构的跨径为5米的暗桥

（1）桥面板：

桥面板1选用钢筋混凝土实心板和空心板两者结合的形式。在桥面板的上端水平铺装有10厘米厚的钢筋混凝土结构，其砼标号与受力板相同，混凝土强度等级为C40。

暗桥的跨径为5米，桥面板1为带铰缝的预制板，桥面板1的宽度为1.49米，桥面板的高度为0.35米、0.45米、0.60米、0.8米,共4种板高。

其中h＝0.35米的实心板，对应桥面板顶填土高度0.5～3米；

h＝0.45米的圆孔空心板，对应桥面板顶填土高度3～5米，顶板厚8厘米，底板厚12厘米，圆孔直径25厘米；

h＝0.6米的方孔空心板，对应桥面板顶填土高度5～7米，顶板厚13厘米，底板厚12厘米，竖壁厚15厘米，方孔103x35厘米；

h＝0.8米的方孔空心板，对应桥面板顶填土高度7～11.5米，顶板厚13厘米，底板厚12厘米，竖壁厚15厘米，方孔103x55厘米。

计算板的纵向受力钢筋和箍筋时，考虑了5厘米混凝土铺装参与受力；且在空心板上埋设剪力键，保证桥面铺装与空心板共同受力。

跨径为5米时，桥面板梁端1米长度范围内箍筋间距为10厘米，中间段范围内箍筋间距为15厘米。

（2）桥台：

桥台采用整体式桥台结构，整体式桥台结构由直立式轻型桥墩21和整体式基础22上下连接组成，整体式基础22为单层整板式的扩大基础。

直立式轻型桥墩21在竖直荷载方向能够较好的承受上部构造传来的路基土重量、汽车荷载，不能承受桥面板1传递的水平力，结构尺寸较小，经济指标较好。

由于本实施例桥面板采用的是板式结构，桥面板1无水平推力，直立式轻型桥墩21在满足受力要求的同时，有较好的经济指标。

整体式基础要求的地基承载力比较小，圬工数量较大、造价较高。暗桥的整体式基础主要用于承载力较差的地基条件。

暗桥的净跨径为5米，两边的桥墩台帽用于支撑桥面板1的支撑面宽度分别为0.48米，桥面板1的铰缝与桥墩台帽之间用锚栓连接，桥墩台帽上设1厘米厚的油毛毡。桥面板1的计算跨径5.5米。5米跨径暗桥整体式基础22的高度为110厘米，襟边宽度40或50厘米。

直立式轻型桥墩的高度分3米、3.5米、4.5米、5米，适合各种通车净空的要求。直立式轻型桥墩的厚度0.7～0.8米,采用C30钢筋混凝土，主受力钢筋直径φ16。

整体式扩大基础采用C25混凝土，按柔性基础设计，主受力钢筋直径φ25，间距10厘米。

（3）地基

暗桥的布设往往位于地势低洼，易积水的山洼里，地基承载力不会太高，针对暗桥的基础形式，遵照《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）、《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2002），地基选择换填垫层结构。

换填垫层结构用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理,适合于淤泥、淤泥质粘土、素填土、杂填土等各类浅层软弱地基。当在建筑范围内上层软弱土较薄，则可采用全部置换处理。对于较深厚的软弱土层，当仅用垫层局部置换上层软弱土时，下卧软弱上层(例如淤泥、淤泥质土类)在荷载下的长期变形可能依然很大,故除持力层承载力必须应满足要求外，还要验算地基的称降量是否满足要求。

换填垫层结构垫层的最小厚度不易小于0.5米。对于换填较深的基坑,开挖后利用分层回填夯压，也可处理较深的软弱土层；但换填基坑开挖过深，常因地下水位高，需要采用降水措施；坑壁放坡占地面积大或边坡需要支护；及因此易引起邻近地面、管网、道路与建筑的沉降变形破坏；再则施工土方量大、弃土多等因素，常使处理工程费用增高、工期拖长、压实难度大、对环境的影响增大等。因此，换填垫层结构的处理深度通常控制在3m以内较为经济合理。

垫层的材料可选用砂石、灰土(体积配合比宜为2:8或3:7)、粉煤灰、矿渣等材料，考虑暗桥结构对地基承载力要求较高，以及材料的易得性和公路建设的习惯,本实施例选择砂石作为垫层材料。砂石宜选用碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂（粒径小于2mm的部分不应超过总重的45%）。应级配良好，不含植物残体、垃圾等杂质;且黏粒含量不大于5％,砂石的最大粒径不宜大于50mm。对湿陷性黄土地基，不得选用砂石等透水材料。当使用粉细砂或石粉（粒径小于0.075mm的部分不超过总重的9%）时，应掺入不少于总重30%的碎石或卵石。

实施例2：

采用换填垫层整体式基础结构的跨径为6米的暗桥

（1）桥面板：

考虑暗桥结构往往设在交通条件不便利、施工队伍技术能力不是很强的条件下实施，桥面板选用钢筋混凝土空心板形式，同时为了提高结构的耐久性，保证各块板之间的共同受力，在桥面板的上端水平铺装有10厘米厚的钢筋混凝土结构，其砼标号与受力板相同，混凝土强度等级为C40。

暗桥的跨径为6米，桥面板为带铰缝的预制板，桥面板的宽度为1.49米，桥面板的高度为0.45米、0.60米、0.75米、0.9米,共4种板高。

其中h＝0.45米圆孔空心板，对应桥面板顶填土高度0.5～3米，顶板厚8厘米，底板厚12厘米，圆孔直径25厘米；

h＝0.6米方孔空心板，对应桥面板顶填土高度3～5米，顶板厚13厘米，底板厚12厘米，竖壁厚15厘米，方孔103x35厘米；

h＝0.75米方孔空心板，对应桥面板顶填土高度5～6米，顶板厚13厘米，底板厚12厘米，竖壁厚15厘米，方孔103x50厘米；

h＝0.9米方孔空心板，对应桥面板顶填土高度6～10米，顶板厚13厘米，底板厚12厘米，竖壁厚15厘米，方孔103x55厘米。

计算板的纵向受力钢筋和箍筋时，考虑了5厘米混凝土铺装参与受力；且在空心板上埋设剪力键，保证桥面铺装与空心板共同受力。

跨径为6米时，桥面板梁端1.2米长度范围内箍筋间距为10厘米，中间段范围内箍筋间距为15厘米。

（2）桥台：

桥台采用整体式桥台结构，整体式桥台结构由两边直立式轻型桥墩21和整体式基础22上下连接组成，整体式基础22为单层整板式的扩大基础。

暗桥的净跨径为6米，两边的桥墩台帽用于支撑桥面板1的支撑面宽度分别为0.48米，桥面板1的铰缝与桥墩台帽之间用锚栓连接，桥墩台帽上设1厘米厚的油毛毡。桥面板1的计算跨径6.5米。6米跨径暗桥整体式基础22的高度为120厘米，襟边宽度50或55厘米。

直立式轻型桥墩21的高度分3米、3.5米、4.5米、5米，适合各种通车净空的要求。直立式轻型桥墩21的厚度0.7～0.8米,采用C30钢筋混凝土，主受力钢筋直径φ16。

单层整板式的扩大基础采用C25混凝土，按柔性基础设计，主受力钢筋直径φ25，间距10厘米。

（3）地基：

同实施例1，地基采用换填垫层结构。

实施例3：

采用换填垫层整体式基础结构的跨径为8米的暗桥

（1）桥面板：

暗桥的跨径为8米，桥面板选用钢筋混凝土空心板形式，桥面板1为带铰缝的预制板，桥面板1的宽度为1.49米，桥面板1的高度为0.6米、0.75米、0.90米、1.0米，共4种板高。

其中，h＝0.6米的方孔空心板，对应桥面板顶填土高度0.5～2米，顶板厚13厘米，底板厚12厘米，竖壁厚15厘米，方孔103x25厘米；

h＝0.75米的方孔空心板，对应桥面板顶填土高度2～3米，顶板厚13厘米，底板厚12厘米，竖壁厚15厘米，方孔103x50厘米；

h＝0.9米的方孔空心板，对应桥面板顶填土高度3～5.5米，顶板厚13厘米，底板厚12厘米，竖壁厚15厘米，方孔103x65厘米；

h＝1.0米的方孔空心板，对应桥面板顶填土高度5.5～7米，顶板厚13厘米，底板厚12厘米，竖壁厚15厘米，方孔103x75厘米。

板上设10厘米厚的钢筋混凝土铺装层，混凝土强度等级为C40。计算板的纵向受力钢筋和箍筋时，考虑了5厘米混凝土铺装参与受力；且在空心板上埋设剪力键，保证桥面铺装与空心板共同受力。

桥面板1的净跨径8米，计算跨径8.5米,主钢筋采用φ28，间距6～8厘米，箍筋直径为φ12。桥面板梁端2.2米长度范围内箍筋间距为10厘米，中间段范围内箍筋间距为15厘米。

（2）桥台：

桥台采用整体式桥台结构，整体式桥台结构由直立式轻型桥墩21和整体式基础22上下连接组成，整体式基础22为单层整板式的扩大基础。

由于8米暗桥跨径较大，对地基的承载力要求较高，采用整体式基础。

暗桥的净跨径为8米，两边的桥墩台帽用于支撑桥面板1的支撑面宽度分别为0.48米，桥面板1的铰缝与桥墩台帽之间用锚栓连接，桥墩台帽上设1厘米厚的油毛毡。桥面板1的计算跨径8.5米。整体式基础22的高度为120厘米，襟边宽度60c。

直立式轻型桥墩21的高度分3米、3.5米、4.5米、5米，适合各种通车净空的要求。直立式轻型桥墩21的厚度0.7～0.8米,采用C30钢筋混凝土，主受力钢筋直径φ16。

整体式基础22采用C25混凝土，按柔性基础设计，主受力钢筋直径φ25，间距10厘米。

（3）地基：

同实施例1，地基采用换填垫层结构。

实施例4：

采用换填垫层整体式基础结构的跨径为10米的暗桥

（1）桥面板：

暗桥的跨径为10米，桥面板为带铰缝的预制板，桥面板的宽度为1.49米，桥面板的高度为0.90米。

h＝0.9米的方孔空心板，对应桥面板顶填土高度0.5～3米，顶板厚13厘米，底板厚12厘米，竖壁厚15厘米，方孔103x65厘米。

桥面板上设10厘米厚的钢筋混凝土铺装层，混凝土强度等级为C40。计算板的纵向受力钢筋和箍筋时，考虑了5厘米混凝土铺装参与受力；且在空心板上埋设剪力键，保证桥面铺装与空心板共同受力。

桥面板的净跨径10米，计算跨径10.5米,主钢筋采用φ28，间距6～8厘米，箍筋直径为φ12。桥面板梁端2.2米长度范围内箍筋间距为10厘米，中间段范围内箍筋间距为15厘米。

（2）桥台：

桥台采用整体式桥台结构，整体式桥台结构由直立式轻型桥墩21和整体式基础22上下连接组成，整体式基础为单层整板式的扩大基础。

由于10米暗桥跨径较大，对地基的承载力要求较高，故采用整体式基础。

暗桥的净跨径为10米，两边的桥墩台帽用于支撑桥面板1的支撑面宽度分别为0.48米，桥面板1的铰缝与桥墩台帽之间用锚栓连接，桥墩台帽上设1厘米厚的油毛毡。桥面板1的计算跨径10.5米。整体式基础22的高度为120厘米，襟边宽度55厘米。

直立式轻型桥墩的高度分3米、3.5米、4.5米、5米，适合各种通车净空的要求。直立式轻型桥墩的厚度0.8米,采用C30钢筋混凝土，主受力钢筋直径φ16。整体式基础22采用C25混凝土，按柔性基础设计，主受力钢筋直径φ25，间距10厘米。

（3）地基：

同实施例1，地基采用换填垫层结构。

Claims (6)

1.一种采用换填垫层整体式基础结构的暗桥，包括桥面板（1）、桥台（2）和地基（3）三个部分，桥面板（1）与桥台（2）上的桥墩台帽连接，桥墩台帽上设连接垫层，桥台（2）下方为地基（3），其特征在于，

桥面板（1）采用钢筋混凝土空心板或/和实心板的结构，桥面板（1）上端水平铺装钢筋混凝土结构层；

桥台（2）的基础为整体式结构；

地基（3）为换填垫层结构, 换填垫层的排列布置在整个桥面板（1）的下方且面积大于桥面板（1）。

2.根据权利要求1所述的一种采用换填垫层整体式基础结构的暗桥，其特征在于，

桥台（2）由两边直立式轻型桥墩（21）和整体式基础（22）上下连接组成。

3.根据权利要求2所述的一种采用换填垫层整体式基础结构的暗桥，其特征在于，

暗桥的跨径为5米，桥面板（1）板宽为1.49米，板高分为四种，分别是：桥面板顶填土高度0.5～3米时，采用板高为0.35米实心板；桥面板顶填土高度3～5米时，采用板高为0.45米圆孔空心板；桥面板顶填土高度5～7米时，采用板高为0.60米方孔空心板；桥面板顶填土高度7米以上时，采用板高为0.8米方孔空心板，桥面板梁端1米长度范围内箍筋间距为10厘米，中间段范围内箍筋间距为15厘米；

两边的桥墩台帽用于支撑桥面板（1）的支撑面宽度分别为0.48米；直立式轻型桥墩的高度分3米、3.5米、4.5米或5米，直立式轻型桥墩的厚度0.7～0.8米；整体式基础（22）的高度为110厘米，襟边宽度40厘米或50厘米；

换填垫层结构的厚度为0.5～3米。

4.根据权利要求2所述的一种采用换填垫层整体式基础结构的暗桥，其特征在于，

暗桥的跨径为6米，桥面板（1）板宽为1.49米，板高分为四种，分别是：桥面板顶填土高度0.5～3米时，采用板高为0.45米圆孔空心板；桥面板顶填土高度3～5米时，采用板高为0.60米圆孔空心板；桥面板顶填土高度5～6米时，采用板高为0.75米方孔空心板；桥面板顶填土高度6米以上时，采用板高为0.9米方孔空心板；桥面板梁端1.2米长度范围内箍筋间距为10厘米，中间段范围内箍筋间距为15厘米；

两边的桥墩台帽用于支撑桥面板（1）的支撑面宽度分别为0.48米；直立式轻型桥墩的高度分3米、3.5米、4.5米或5米，直立式轻型桥墩的厚度0.7～0.8米；整体式基础（22）的高度为120厘米，襟边宽度50厘米或55厘米；

换填垫层结构的厚度为0.5～3米。

5.根据权利要求2所述的一种采用换填垫层整体式基础结构的暗桥，其特征在于，

暗桥的跨径为8米，桥面板（1）板宽为1.49米，板高分为四种，分别是：桥面板顶填土高度0.5～2米时，采用板高为0.6米方孔空心板；桥面板顶填土高度2～3米时，采用板高为0.75米方孔空心板；桥面板顶填土高度3～5.5米时，采用板高为0.9米方孔空心板；桥面板顶填土高度5.5～7米时，采用板高为1.0米方孔空心板，桥面板梁端2.2米长度范围内箍筋间距为10厘米，中间段范围内箍筋间距为15厘米；

两边的桥墩台帽用于支撑桥面板（1）的支撑面宽度分别为0.48米；直立式轻型桥墩的高度分3米、3.5米、4.5米或5米，直立式轻型桥墩的厚度0.7～0.8米；整体式基础（22）的高度为120厘米，襟边宽度60厘米；

换填垫层结构的厚度为0.5～3米。

6.根据权利要求2所述的一种采用换填垫层整体式基础结构的暗桥，其特征在于，

暗桥的跨径为10米，桥面板（1）板宽为1.49米，桥面板顶填土高度0.5～3米时，采用板高为0.9米方孔空心板，桥面板梁端2.2米长度范围内箍筋间距为10厘米，中间段范围内箍筋间距为15厘米；

两边的桥墩台帽用于支撑桥面板（1）的支撑面宽度分别为0.48米；直立式轻型桥墩的高度分3米、3.5米、4.5米或5米，直立式轻型桥墩的厚度0.8米；整体式基础（22）的高度为120厘米，襟边宽度55厘米；

换填垫层结构的厚度为0.5～3米。