CN2372362Y - 一种桥面可升降的桥涵 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种桥面可升降的桥涵,其主要特征在于将墩台帽设计成中间带有凹槽的结构,凹槽中填有砂层,梁板通过端横梁或枕梁承压在凹槽的砂层上,在不影响交通的情况下,通过掏砂孔道减少凹槽中的砂量,可方便地降低桥面标高,也可提高桥面标高,使桥面标高随时适应路基下沉的变化,有效解决桥头跳车难题,节省工程投资,加快工期,减少工后维修,适用于不同地质条件上的各种桥梁结构,具有显著的经济效益和社会效益。
Description
以往解决路基与桥台产生沉降差引起的桥头跳车问题,其技术途径是以桥为主,资金做后盾,时间为代价,采取软基处理、分层压实、预压沉降等技术措施,千方百计地减少路基的工后沉降,但随着时间的推移和交通量的增加,路基的工后沉降是必然的。1988年建设通车的沪嘉高速公路最大的路基沉降1米以上,工后沉降超过20厘米以上的路基比比皆是,小的沉降差会影响行车的舒适性,大的沉降差则威胁到车辆和人身的安全,成为社会公害。可以认为采用以桥为主的解决桥头跳车的技术途径,不但在技术上难于确立,其经济思路也是倒置的。如1公里高速公路的造价三千万元左右,其中有的软基处理每公里须增加造价就高达一千万元,而1公里公路一般只有两座小桥涵,其造价在百万元以内。
本实用新型的目的,是容许路基有一定量的工后沉降,以路为主,提供一种结构简单,不须使用大型的施工机具和复杂的控制工艺,在不影响交通的情况下,可调节桥面标高的桥涵,使桥面标高随时适应路基下沉的变化,保证行车舒适和安全,有利于减少工程投资,加快施工工期及方便运营时维修。
本实用新型的特征在于将墩台帽(1)设计成中间带有凹槽的结构,在槽底对应于台前一侧均布一排掏砂孔道(2),掏砂孔道(2)的出口处带有塞盖(3),凹槽中填有砂层(4)、梁板(5)通过与之连接的端横梁(6)直接承压在砂层(4)上,通过砂层(4)将荷载传递到桥台(7)上。
本实用新型为钢筋砼结构,上部构造为梁或板,下部构造为钢筋砼或圬工体的桥台桥墩,各类有桩或无桩的基础结构。梁、板、墩台身和基础的设计和施工无特殊要求。墩台帽(1)为盖梁时整体强度应满足规范要求。墩台帽(1)的凹槽设计宽度应满足砂层(4)的承载能力的要求、梁板(5)的伸缩变形、桥台(7)位移对端横梁(6)活动的约束作用,及考虑构件制作时的尺寸误差。凹槽的设计深度应包括设计的沉降调整量、砂层(4)的最小垫高和端横梁(6)嵌入凹槽的必要深度。凹槽侧壁的强度应满足砂层(4)在设计荷载作用下土压力的作用的要求。墩台帽(1)宜采用现浇施工,施工时应保证凹槽定位准确。掏砂孔道(2)宜预埋管件安装,也可钻芯成孔。孔道的塞盖(3)可采用木塞等,也可在外侧面用水泥砂浆填补抹平。掏砂孔道(2)可每隔30~70cm等间距设置一个,孔径约3~5cm。砂层(4)可采用干净的中粗砂,使用前筛除粗粒和杂物,并测定砂的容重等指标,填砂后可加水振实,并调整表面至设计标高。端横梁(6)宜预制,梁顶面留有与梁板(5)结构连接的钢筋,将预制好的端横梁(6)安装在已填压密实的砂层(4)上,用泡沫塑料等软质材料填塞在凹槽与端横梁(6)的夹缝之中成封口(17),防止砼等杂物掉入到夹缝及砂层(4)中。之后再现浇梁板(5)的结构及桥面工程。梁板(5)为预制件时,端横梁(6)设的连接钢筋可通过梁板(5)预制件的夹缝或预留的孔道来连接。安装梁板(5)的预制件时,应在端横梁(6)的预面加一层高标号的水泥砂浆调平。
工后桥台出现沉降差时,打开塞盖(3),计算出凹槽内掏砂孔道(2)分配的单位长度应调整的高差对应的砂的体积或重量,用螺旋取土器等工具有序地从孔道中掏砂,完成掏砂工艺后加上塞盖(3)。可向凹槽中注入清水,使砂湿润,利用行车振动和重力作用,使凹槽内的砂层(4)自动调平,表面下降,使梁板(5)跟随下沉到调整的设计标高。如果由于路基土压力作用产生较大的桥台位移,限制了端横梁(6)的自由下沉,可在桥面加重压或在墩台帽(1)之间加临时撑梁等措施。若设计的沉降调整量较大,应考虑对桥涵的泄洪能力或通道(航)净高的影响。
本实用新型的特征在于在墩台帽(1)的台背一侧和梁板(5)的端面之间竖向安放挡板(8),用于隔开路基路面(9)等,防止泥砂杂物落入梁板(5)和墩台帽(1)之间设计预留的调整空间,影响梁板(5)标高的调整,挡板(8)可与砼路面或搭板(11)的砼连在一起。为克服台背路基填土局部较大的沉降量及缓和桥头跳车,可在梁板(5)的端部设错台(10),桥台搭板(11)安设在梁板(5)的错台(10)上,桥台搭板(11)的另一端直接承压在路基路面(9)或垫梁(12)上。当调节桥面标高时,搭板(11)也跟着调整。梁板(5)较薄时可通过设计牛腿的方法来设置错台(10)。当桥跨径较大,采用空心板或T梁等预制件,宜将端横梁(6)改为独立的枕梁(13),梁板(5)通过支座(14)承压在枕梁(13)上,枕梁(13)承压在墩台帽(1)凹槽的砂层(4)上。枕梁(13)做为独立的地梁进行验算和配筋。对于高路基及软基地段,由于土压力产生的桥台位移较大,当不影响通道(航)的净高时,可在两桥台(7)之间等间距布设两根以上纵桥向布置的撑梁(15),撑梁(15)与墩台帽(1)的砼连在一起,也可在桥台(7)之间设计地梁。
本实用新型其特征在于为多孔桥的,在两桥台(7)之间还有一个以上的桥墩(16),桥墩(16)上的墩台帽(1)及支承形式也可设计为可调节桥面标高的形式。两至三孔小桥的梁板(5)可设计为连续板。大桥引桥的边临跨采用本结构时,能显著提高适应路基下沉的能力,但在过渡墩上应设伸缩缝(18),以防止调整标高后产生负弯矩使桥面砼开裂。多跨调整时,各墩的标高调整量应成比例关系。产生不适沉降差时即进行标高调整。
采用本实用新型,当桥涵出现下沉时桥面也能调高,方法是在墩台帽(1)的台前和梁板(5)之间均布数台千斤顶(19),协调顶升梁板(5),其顶抬量可比设计量提高约1~2cm,计算凹槽单位长度要调整标高对应的加砂量,用板片等工具将干净砂从凹槽与端横梁(6)的夹缝中均匀加入,完成加砂工艺后,向凹槽加入适量清水并用板片等工具插实,协调回松千斤顶即可完成一次标高的提升作业。当标高提升量大于凹槽设计范围时,挖除凹槽内的砂层(4)并浇入砼,将砼提高到设计标高,再安装支座。
图1是一座桥面可升降的小桥的结构示意图
图2是小桥I-I断面不含洞口结构物的剖视图
图3是一座采用桥面可升降做过渡的引桥的结构示意图
图4是一座预应力空心板桥采用枕梁形式的结构示意图
本实用新型将墩台帽(1)设计成中间带凹槽的结构,在凹槽中填砂层(4),用挡板(8)来阻止杂物落入梁板(5)的活动空间,用桥台搭板(11)来缓和小量的沉降差,在不影响交通的情况下,用简单工具和少量人力,通过掏砂孔道(2)掏砂减少凹槽中的砂量,可降低桥面标高;用千斤顶抬升后向凹槽中加砂或垫高,可以提高桥面标高。本实用新型可采用各类有桩或无桩基础,因此能适用于各类地质条件上的大、中、小桥梁、涵洞和通道等工程。由于容许路基有一定量的工后沉降,并能够调整桥头严重的沉降差,消除桥头跳车现象,因此可以优化软基处理,调整施工程序,能显著加快工期,并能适当缩短引桥长度,减少工后维修,具有十分显著的经济效益和社会效益、它的推广将能加快高等级公路、机场跑道和市政工程等建设的健康发展。
下面结合附图和实施例对本实用新型的结构、施工方法作进一步的描述。
实施例1
如图1和图2所示,为单孔8m的钢筋砼板桥,重力式桥台,设计桥台沉降调整量为30cm,调整后不增加桥面纵坡消除错台现象。梁板(5)为现浇板按规范要求设计及配筋,端横梁(6)与梁板(5)设计成为一个整体。先预制端横梁(6),安装后与梁板(5)一起浇砼。端横梁(6)的梁宽根据设计荷载,取砂的地基容许承载力为500KPa设计。墩台帽(1)整体为构造要求,其凹槽宽取端横梁(5)的梁宽加6cm,即设计夹缝宽为3cm,墩台帽(1)凹槽侧壁按设计荷载作用下砂层(4)产生的静土压力进行了抗弯、抗剪和抗裂验算。掏砂孔道(2)采用一寸塑料水管埋设,间距40cm,用木塞做塞盖(3)。砂层(4)采用过5mm筛的干净河砂。安装端横梁(6)后用泡沫塑料条填塞在凹槽的夹缝中成封口(17)。隔板(8)为砼预制板,验算了路基土压力作用。本桥一次完成桥台结构物、墩台帽(1)的施工,预制安装端横梁(6)和现浇梁板(5)及桥上部构造等工程,再分层进行路基填土,安放挡板(8)等,至路基基本稳定后做路面工程。工后路基与桥台的沉降差达1~2cm时即预调整,调整时先计算凹槽单位长度内对应应减少的砂的重量,从桥台的一侧先顺序地掏单数编号孔的砂,再顺序地掏偶数编号孔的砂。两桥台应同时进行掏砂,目的使桥面板整体协调下沉,不产生有害内力。完成掏砂工艺后加上塞盖(3),向凹槽中注入清水,利用结构自重及行车振动作用,使上部构造整体自动下沉。至路基沉降趋于稳定时,塞盖(3)改用水泥砂浆进行填塞,防止木塞腐烂后引起漏砂。
实施例2
如图4所示,为一大桥引桥的边孔,20m预应力空心板,桥台搭板长6m,设计桥台标高沉降调整量为40cm,最终增加引桥桥头纵坡1.5%。桥台临墩在桥面上相应设伸缩缝(18)。桥台采用枕梁(13)与梁板(5)分离的设计方案,空心板仍采用橡胶支座。枕梁(13)按地基梁设计和配筋,枕梁(13)的梁宽根据设计荷载取砂的地基容许承载力为500KPa计算。因桥台为柱式结构,墩台帽(1)按盖梁进行设计和配筋,其中墩台帽(1)凹槽侧壁依据设计荷载作用下砂的静土压力作用,相应配置了抗弯钢筋(20)、抗裂(21),并对砼进行了抗剪验算。枕梁(13)对应于橡胶支座处设置局部承压钢筋网,凹槽与枕梁(13)的夹缝宽取5cm,凹槽按设计标高填实砂层(4)后,吊装枕梁(13),再分别安装预应力空心梁板(5),之后可用红砖(22)等将空心板的洞口进行砌封,安装空心板湿接梁端(23)的钢筋、模板并现浇砼,湿接梁端(23)上留没有错台(10)用于安装搭板(11)。隔板(8)采用预制钢筋砼板。(25)为桥面砼铺装,(26)为条式橡胶伸缩缝。路基填土至相应标高时安装隔板(8),路基填土沉降较稳定后可做路面工程及搭板(11),并安装伸缩缝(28)。工后当桥台路基沉降差约为5cm时,即进行一次桥台标高的调整。
其余同实施例1。
实施例3。
如图1和图2所示,当桥涵的沉降较路基为大,需要对桥涵进行抬升,经过计算上部构造的总重量,确定使用千斤顶(19)的规格和数量,将千斤顶(19)均布在两桥台的墩台帽(1)台前和梁板(5)之间,并设置标高标尺,同时启动千斤顶以每2cm为一个控制行程,使各千斤顶同步将梁板(5)抬升。计算设计抬升量对应凹槽每米长度的加砂量,将砂从凹槽与端横梁(6)之间的夹缝加入,并加入清水使砂湿润,用插片振实,完成加砂及振实后,各千斤顶同步卸载,即完成一次桥涵的标高抬升作业。
其它同实施例1。
Claims (6)
1、一种桥面可升降的桥涵,其特征在于墩台帽(1)设计成中间带有凹槽的结构,在槽底对应于台前一侧均布一排掏砂孔道(2),掏砂孔道(2)的出口处带有塞盖(3),凹槽中填有砂层(4),梁板(5)通过与之连接的端横梁(6)直接承压在砂层(4)上,通过砂层(4)将荷载传递到桥台(7)上。
2、如权利要求1所述的一种桥面可升降的桥涵,其特征在于在墩台帽(1)的台背一侧和梁板(5)的端面之间竖向安放档板(8),用于隔开路基路面(9)等。
3、如权利要求1所述的一种桥面可升降的桥涵,其特征在于梁板(5)端部设错台(10),错台(10)上安装有搭板(11),搭板(11)的另一端直接承压在路基路面(8)或垫梁(12)上。
4、如权利要求1所述的一种桥面可升降的桥涵,其特征在于改端横梁(6)为独立的枕梁(13),梁板(5)通过支座(14)承压在枕梁(13)上,枕梁(13)承压在墩台帽(1)凹槽的砂层(4)上。
5、如权利要求1所述的一种桥面可升降的桥涵,其特征在于两桥台(7)之间等间距布设两根以上纵桥向布置的撑梁(15),撑梁(15)与墩台帽(1)的砼连在一起。
6、如权利要求1至4所述的一种桥面可升降的桥涵,其特征在于为多孔桥的,在两桥台(7)之间还有1个以上的桥墩(16),桥墩(16)上的墩台帽(1)及支承形式也可设计为可调节桥面标高的形式。
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