CN220166557U - 一种桥台-路基过渡结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥台‑路基过渡结构，包括设置在软土区上的桥台结构和路基结构；桥台结构包括垂直设置在桥台侧软土区内的钻孔灌注桩，以及布设在钻孔灌注桩上的桥台；路基结构从底部至顶部依次为路基侧软土区、垫层、回填区及路面结构；回填区内设置有沉降控制梁、沉降板一、沉降板二、承载结构及悬浮板；路面层布设在沉降控制梁和悬浮板上，桥头搭板布设在桥台上，路面层和桥头搭板之间采用坡面过渡斜接；路面层和桥头搭板顶部铺设沥青覆盖层。本实用新型针对高填软土路基桥头跳车问题，采用多种支撑结构相互配合的施工工艺，既可降低沉降量，又可分散桥台与路基之间的沉降差，解决桥头跳车病害，提高行车舒适性。

Description

一种桥台-路基过渡结构

技术领域

本发明涉及道路桥梁技术领域，具体地说是一种桥台-路基过渡结构。

背景技术

高速公路的建设在缓解交通运输压力，促进国民经济增长等领域起到了至关重要的作用。但随着使用时间的延长、交通运输量的增加及载重量的增大，各种影响车辆行驶的高速公路病害也随着产生，其中桥头跳车便是病害之一且普遍存在。

桥头跳车是指桥台与台后路堤产生的沉降不一致，导致桥头错台，当车辆行驶至该路段时车轮产生上下振动的现象，且随着使用时间的增加，沉降差会逐渐增大，桥头跳车病害日益严重。该病害会严重影响车辆行驶的舒适度，造成车辆大幅降速对公路及桥梁造成损伤降低其服务年限。严重的桥头跳车现象甚至会导致车辆失控极易发生交通事故。

现有技术一般是设置桥头搭板或对已沉降位置进行注浆，但随着使用时间的增加，桥头搭板易发生板底脱空、搭板断裂或翘板等现象，导致二次跳车等新病害的产生。注浆技术虽能降低路基的沉降速度，但却未能从根本上解决该病害且注浆成本较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种桥台-路基过渡结构，防止桥头跳车现象，提高行车舒适性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种桥台-路基过渡结构，包括设置在软土区上的桥台结构和路基结构；软土区根据所处位置分为桥台侧软土区和路基侧软土区。

桥台结构包括垂直设置在桥台侧软土区内的钻孔灌注桩，以及布设在钻孔灌注桩上的桥台。

路基结构从底部至顶部依次为路基侧软土区、垫层、回填区及路面结构。

路基侧软土区内从靠近桥台一侧到远离桥台一侧顺次设有桩长递减的PC管桩，垫层铺设在路基侧软土区顶部，回填区铺设在垫层顶部。

回填区内设置有沉降控制梁、沉降板一、沉降板二、承载结构及悬浮板。

沉降板二布设在垫层上，沉降板上设置倒三角形的承载结构，承载结构上设置沉降板一，沉降板一顶部设置沉降控制梁；远离桥台结构一侧的回填区内还设置有呈阶梯状排布的悬浮板。

路面结构包括路面层和桥头搭板，路面层布设在沉降控制梁和悬浮板上，桥头搭板布设在桥台上，路面层和桥头搭板之间采用坡面过渡斜接；路面层和桥头搭板顶部铺设沥青覆盖层。

进一步优选地，桥头搭板采用钢筋混凝土材质，其长度取10～25m，宽度与路面基底层宽度保持一致，厚度取50～60cm。

进一步优选地，沉降控制梁采用混凝土材质，其长度取1～1.5m，宽度与路面基底层宽度保持一致，厚度取60～80cm。

进一步优选地，沉降板一和沉降板二采用混凝土材质，且沉降板一的长度与桥头搭板长度保持一致，宽度与路面基底层宽度保持一致，厚度取20～30cm；为更好的控制路基沉降量，沉降板二的长度要比沉降板一的长度大50～80cm，宽度及厚度与沉降板一保持一致。

进一步优选地，承载结构采用不锈钢材质铆接或焊接而成，并对连接部位进行补强处理。

承载结构由若干组倒三角形钢架构成，承载结构的两侧还设有竖直布设的连接机构，连接机构顶部与承载机构铰接，底部能转动调节角度。

承载结构架设完成后，其高度取桥台高度的2/3～1/2，长度与沉降板一保持一致，宽度与路面基地层宽度保持一致。

进一步优选地，悬浮板采用混凝土材质，其长度取5～15m，宽度与路面基底层宽度保持一致，厚度取20～30cm，呈阶梯状排布。

进一步优选地，垫层铺设于路基侧软土地基上部，从下至上依次为15cm碎石、土工布、5cm中粗砂、15cm碎石、5cm中粗砂、土工布、5cm中粗砂、15cm碎石。

进一步优选地，回填区采用石灰土进行填筑。

进一步优选地，钻孔灌注桩及PC管桩均采用矩形布桩，且靠近路桥分界面处的PC管桩需施打至持力层，而其余管桩则采用桩长逐步递减的布桩形式。

本实用新型具有如下有益效果：为解决桥头跳车病害，提高公路行车的安全性及舒适性，本实用新型以将路桥分界面处的沉降差有效分散至一定长度的路基内为目标，在回填区架设倒三角承载结构、悬浮板及沉降板，在软土区施打不同长度的PC管桩，各结构相互配合可以实现有效分散沉降差。

埋设于回填区内的倒三角承载结构、多层悬浮板及施打于软土区内的不同桩长的PC管桩，可以有效将路桥分界面处的沉降差分散至一定长度的路基内，提高公路行车的安全性及舒适性，延长路桥的服务年限，具有较好的社会价值和经济价值。

本实用新型的设计理念是在保持沉降差不变的情况下，延长沉降差的分布范围，使沉降过渡更为平缓，提高车辆的安全性及舒适性。

桥头搭板通过沉降控制梁、沉降板一与倒三角承载结构紧密连接，且倒三角承载结构的底部固定于沉降板二，该种布置方式既可对桥头处路基起到一定的支撑作用又可防止搭板与路面交接处发生的二次沉降。

布置于回填区右侧的沉降板与倒三角承载结构及施打于软土区的桩长逐步递减的PC管桩相互配合，使路基的沉降量进一步减小并可实现路桥分界面处往路基中心处的沉降量逐渐增大。位于软土区上部的垫层采用多层碎石、中粗砂及双层土工布的布置形式，以实现通过土拱效应更好的控制路基变形。

本实用新型结构设计合理、结构简单，具有较好的使用及推广价值。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的承载结构示意图。

图3是本发明的沉降控制梁结构示意图。

图4是本发明的垫层剖面图。

其中有：1.桥台；2.桥头搭板；3.路面；4.沉降控制梁；51.沉降板一；52.沉降板二；6.悬浮板；7.承载结构；8.垫层；9.钻孔灌装桩；10.PC管桩；11.碎石垫层；12.土工布；13.中粗砂；14.软土区；141.桥台侧软土区；142.路基层软土区；15.回填区；16.沥青覆盖层。

实施方式

本发明的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”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，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本发明的保护范围。

下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，一种桥台-路基过渡结构，包括设置在软土区14上的桥台结构和路基结构；软土区14根据所处位置分为桥台侧软土区和路基侧软土区。

桥台结构包括垂直设置在桥台侧软土区14内的钻孔灌注桩9，以及布设在钻孔灌注桩9上的桥台1。

路基结构从底部至顶部依次为路基侧软土区14、垫层8、回填区15及路面结构。

路基侧软土区14内从靠近桥台一侧到远离桥台一侧顺次设有桩长递减的PC管桩10，垫层8铺设在路基侧软土区14顶部，回填区15铺设在垫层8顶部。

回填区15内设置有沉降控制梁4、沉降板一51、沉降板二52、承载结构7及悬浮板6。

沉降板二52布设在垫层8上，沉降板52上设置倒三角形的承载结构7，如图2和图3所示，承载结构7上设置沉降板一51，沉降板一51顶部设置沉降控制梁4；远离桥台结构一侧的回填区15内还设置有呈阶梯状排布的悬浮板6，使路基沉降量随距路桥分界面距离的增加呈逐步增大的变化规律。

该种布置方式的主要作用为，沉降板一5既可起到支撑作用又可发挥一定程度的传递作用，将车辆荷载传递至承载结构7，承载结构7既可以起到有效的支撑作用又可与悬浮板6及路基下部不同长度的PC管桩10相互配合，分散沉降差，缓解桥头跳车现象。

路面结构包括路面层3和桥头搭板2，路面层3布设在沉降控制梁4和悬浮板6上，桥头搭板2布设在桥台1上，路面层3和桥头搭板2之间采用坡面过渡斜接，避免二者发生错位滑移。桥台1与桥头搭板2的高度保持一致并可通过锚固钢筋对二者进行固定，路面层3和桥头搭板2顶部铺设沥青覆盖层16。

桥头搭板2采用钢筋混凝土材质，其长度取10～25m，宽度与路面基底层宽度保持一致，厚度取50～60cm。

沉降控制梁4采用混凝土材质，其长度取1～1.5m，宽度与路面基底层宽度保持一致，厚度取60～80cm。

沉降板一51和沉降板二52采用混凝土材质，且沉降板一51的长度与桥头搭板2长度保持一致，宽度与路面基底层宽度保持一致，厚度取20～30cm；为更好的控制路基沉降量，沉降板二52的长度要比沉降板一51的长度大50～80cm，宽度及厚度与沉降板一51保持一致。

承载结构7采用不锈钢材质铆接或焊接而成，并对连接部位进行补强处理。

承载结构7由若干组倒三角形钢架构成，承载结构7的两侧还设有竖直布设的连接机构，连接机构顶部与承载机构铰接，底部能转动调节角度。承载结构7的三角形部分其顶部及底部均是相互贯通的，而两侧连接机构钢管则仅对顶部进行贯通，底部则可根据需要调节其角度，调节完成后将整个承载结构的底部固定于沉降板二5，以此增加其稳固性，避免因水平荷载作用下该结构发生侧向垮塌。

承载结构7架设完成后，其高度取桥台高度的2/3～1/2，长度与沉降板一51保持一致，宽度与路面基地层宽度保持一致。

悬浮板6采用混凝土材质，其长度取5～15m，宽度与路面基底层宽度保持一致，厚度取20～30cm，呈阶梯状排布。

如图4所示，垫层8铺设于路基侧软土地基14上部，从下至上依次为15cm碎石11、土工布12、5cm中粗砂13、15cm碎石11、5cm中粗砂13、土工布12、5cm中粗砂13、15cm碎石11。

回填区15采用石灰土进行填筑。

钻孔灌注桩9及PC管桩10均采用矩形布桩，且靠近路桥分界面处的PC管桩10需施打至持力层，而其余管桩则采用桩长逐步递减的布桩形式，以实现沉降值的逐步过渡。

施工方法及步骤：

步骤1、施打桥台钻孔灌注桩9，安装桥台台身1；同时整平软土地基14，堆载预压后在软土区施打PC管桩10，靠近路桥分界处的PC管桩10施打至持力层，施打的PC管桩的桩长从桥台至远离桥台方向依次递减，并在PC管桩10的顶部安装钢筋混土桩帽，桩帽的安装可以对PC管桩进行保护。

步骤2、分层铺设垫层8，从下至上第一层为15cm碎石11、第二层为土工布12、第三层为5cm中粗砂13、第四层为15cm碎石11、第五层为5cm中粗砂13、第六层为土工布12、第七层为5cm中粗砂13、第八层为15cm碎石11，该种布置方式可实现通过土拱效应更好的控制路基变形。

步骤3、垫层8铺设完成后，依次安装沉降板二5、承载结构7、沉降板一5及沉降控制梁4，安装完成后对回填区进行填料加固，采用分层填筑的方式并在各层填料中放置悬浮板6。

步骤4、回填区15填筑完成后，在依次施工最上层桥头搭板2及路面结构层3且二者采用斜切的方式，避免发生错位滑移。最后在桥台1和路基顶层铺设沥青覆盖层16。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种桥台-路基过渡结构，其特征在于：包括设置在软土区（14）上的桥台结构和路基结构；软土区（14）根据所处位置分为桥台侧软土区和路基侧软土区；

所述桥台结构包括垂直设置在桥台侧软土区（14）内的钻孔灌注桩（9），以及布设在钻孔灌注桩（9）上的桥台（1）；

所述路基结构从底部至顶部依次为路基侧软土区（14）、垫层（8）、回填区（15）及路面结构；

路基侧软土区（14）内从靠近桥台一侧到远离桥台一侧顺次设有桩长递减的PC管桩（10），垫层（8）铺设在路基侧软土区（14）顶部，回填区（15）铺设在垫层（8）顶部；

所述回填区（15）内设置有沉降控制梁（4）、沉降板一（51）、沉降板二（52）、承载结构（7）及悬浮板（6）；

沉降板二（52）布设在垫层（8）上，沉降板二（52）上设置倒三角形的承载结构（7），承载结构（7）上设置沉降板一（51），沉降板一（51）顶部设置沉降控制梁（4）；远离桥台结构一侧的回填区（15）内还设置有呈阶梯状排布的悬浮板（6）；

所述路面结构包括路面层（3）和桥头搭板（2），路面层（3）布设在沉降控制梁（4）和悬浮板（6）上，桥头搭板（2）布设在桥台（1）上，路面层（3）和桥头搭板（2）之间采用坡面过渡斜接；路面层（3）和桥头搭板（2）顶部铺设沥青覆盖层（16）。

2.根据权利要求1所述的桥台-路基过渡结构，其特征在于：所述桥头搭板（2）采用钢筋混凝土材质，其长度取10～25m，宽度与路面基底层宽度保持一致，厚度取50～60cm。

3.根据权利要求1所述的桥台-路基过渡结构，其特征在于：所述沉降控制梁（4）采用混凝土材质，其长度取1～1.5m，宽度与路面基底层宽度保持一致，厚度取60～80cm。

4.根据权利要求1所述的桥台-路基过渡结构，其特征在于：所述沉降板一（51）和沉降板二（52）采用混凝土材质，且沉降板一（51）的长度与桥头搭板（2）长度保持一致，宽度与路面基底层宽度保持一致，厚度取20～30cm；为更好的控制路基沉降量，沉降板二（52）的长度要比沉降板一（51）的长度大50～80cm，宽度及厚度与沉降板一（51）保持一致。

5.根据权利要求1所述的桥台-路基过渡结构，其特征在于：所述承载结构（7）采用不锈钢材质铆接或焊接而成，并对连接部位进行补强处理；

承载结构（7）由若干组倒三角形钢架构成，承载结构（7）的两侧还设有竖直布设的连接机构，连接机构顶部与承载机构铰接，底部能转动调节角度；

承载结构（7）架设完成后，其高度取桥台高度的2/3～1/2，长度与沉降板一（51）保持一致，宽度与路面基地层宽度保持一致。

6.根据权利要求1所述的桥台-路基过渡结构，其特征在于：所述悬浮板（6）采用混凝土材质，其长度取5～15m，宽度与路面基底层宽度保持一致，厚度取20～30cm，呈阶梯状排布。

7.根据权利要求1所述的桥台-路基过渡结构，其特征在于：所述垫层（8）铺设于路基侧软土区（14）上部，从下至上依次为15cm碎石（11）、土工布（12）、5cm中粗砂（13）、15cm碎石（11）、5cm中粗砂（13）、土工布（12）、5cm中粗砂（13）、15cm碎石（11）。

8.根据权利要求1所述的桥台-路基过渡结构，其特征在于：所述回填区（15）采用石灰土进行填筑。

9.根据权利要求1所述的桥台-路基过渡结构，其特征在于：所述钻孔灌注桩（9）及PC管桩（10）均采用矩形布桩，且靠近路桥分界面处的PC管桩（10）需施打至持力层，而其余管桩则采用桩长逐步递减的布桩形式。