一种加大既有桥梁下方过流断面的施工方法及其结构与流程

本发明涉及水利工程的，具体涉及一种加大既有桥梁下方过流断面的施工方法及其结构。

背景技术：

1、随着赣粤运河、平陆运河等各地引调水等输水工程的开展，拓宽、拓深现有河道进行引调水属于一种经济、快捷的选择。但现有河道与各地市政道路、公路、铁路等桥梁工程均有交叉，为实现上部工程的实施，一般均在河道范围内建设了各类桥墩以支撑上部荷载。

2、在桥墩的设计过程中，桩基础以承载力大、变形小等特点常常作为桥墩的承载结构，其中桩基础的长度需要结合具体地层情况，综合考虑桩基础周边地层的侧摩阻力和桩端的端阻力。而在既有桥墩的设计过程中，一般情况下未考虑桩基础上部土体开挖后导致侧摩阻力减小的工况。而随着引调水等输水工程的实施，如何在保障河道过流断面的同时，尽量减小对既有桥梁的影响成为摆在当前急需解决的问题。

3、现有技术中公开了一种技术方案为保障河道的水位线不变，将河道过流断面拓宽、拓深，该技术需要拆除现有桥梁后重建桥梁。该技术费用高昂，对现有的市政道路、公路、铁路影响大。一种技术方案为抬高河道的水位线，下部河床高度不变，抬高水位线后将可能对沿线的岸坡产生不利影响，桥面结构下方净空的减小可能影响通航。

4、此外，还有一种现有技术为现有桥墩下方采用垂直支护结构以拓深河道，如公开号cn214737827u的中国实用新型专利，但该技术在桥墩下方实施垂直支护结构存在以下问题：1)桥墩下方实施净空较小，钢板桩等垂直支护结构难以实施；2)垂直支护结构在实施过程中，将减小既有桥墩下方的桩基础侧摩阻力，从而对上部桥墩的承载力产生不利影响。

5、因此，需要研究一种结构和方法，在加大既有桥梁下方的河道过流断面同时，保障既有桥梁的下部桩基承载力不受影响。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述背景技术的不足，提供一种加大既有桥梁下方过流断面的施工方法及其结构，该方法可在不影响既有桥梁下部桩基承载力的情况下，将桥墩之间下方的地层挖除，以扩大桥墩之间的面积，从而加大河道过流断面。

2、为实现上述目的，本发明所设计的一种加大既有桥梁下方过流断面的施工方法，包括如下步骤：

3、s1:按照挡墙技术要求中的布置原则，在顶部水位线不变的情况下计算拓深后的过流断面；

4、s2:将各个桥墩之间的河床开挖至设计高程；

5、s3:根据既有桥梁下方河道的水位变化，选择在河床露出后的枯水位施工，或者在桥墩四周采用土石围堰封闭后进行干地施工；

6、s4:开挖桥墩承台周边的地层，开挖至设计标高后，根据下部地层情况必要时进行地层加固，浇筑挡墙；

7、s5:待挡墙结构达到设计要求后进行回填；

8、s6:拆除土石围堰，恢复河道输水。

9、作为优选实施方式地，所述步骤s1中，挡墙技术要求中的布置原则如下：挡墙为l型挡墙钢筋混凝土结构，墙顶高程为与原河床顶部同高，墙底高程以承台边45°扩散后的斜边、拓深的新河床为交叉点，拓深后新河床以满足过流断面为准，其中河道的水位线保持与原水位线一致。

10、作为优选实施方式地，所述步骤s1中，挡墙的混凝土标号为c35，抗渗等级为p8，挡墙的墙底、扶壁的结构尺寸以满足结构受力验算和结构稳定性验算为准。

11、作为优选实施方式地，所述步骤s1中，挡墙沿着既有桥墩四周布置。

12、作为优选实施方式地，所述步骤s5中，当各个桥墩周边的挡墙施工完成后，采用c10-c15低标号素混凝土回填，或下部采用压实土体、上部采用c10-c15低标号素混凝土回填的方式。

13、本发明还提供一种加大既有桥梁下方过流断面的结构，由上述的加大既有桥梁下方过流断面的施工方法施工而成。

14、作为优选实施方式地，加大既有桥梁下方过流断面的结构包括既有桥梁，所述既有桥梁的下方设置有若干个桥墩，所述桥墩的下方设置有承台，所述承台的下方设置有若干个桩基，所述桥墩、承台以及桩基的四周浇筑有挡墙，所述挡墙内回填有回填体。

15、作为优选实施方式地，所述挡墙为l型挡墙钢筋混凝土结构。

16、作为优选实施方式地，所述挡墙的墙顶高程为与原河床的顶部同高，所述挡墙的墙底高程为以承台边45°扩散后的斜边与拓深的新河床的交叉点所在水平面的高度。

17、与现有技术相比，本发明具有如下优点：

18、其一，本发明可以解决既有桥梁下方河道过流断面偏小问题，即在不影响既有桥梁下部桩基承载力的情况下，将桥墩之间下方的地层挖除，以扩大桥墩之间的净空面积，从而加大河道过流断面。

19、其二，本发明可以在加大既有桥梁下方的河道过流断面同时，保障既有桥梁的下部桩基承载力不受影响。

20、其三，本发明提出的加大既有桥梁下方河道过流断面方法，适用于无法抬高水位的区段，或者既有桥梁下方净高有限的区段。

技术特征：

1.一种加大既有桥梁下方过流断面的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的加大既有桥梁下方过流断面的施工方法，其特征在于：所述步骤s1中，挡墙技术要求中的布置原则如下：挡墙为l型挡墙钢筋混凝土结构，墙顶高程为与原河床顶部同高，墙底高程以承台边45°扩散后的斜边、拓深的新河床为交叉点，拓深后新河床以满足过流断面为准，其中河道的水位线保持与原水位线一致。

3.根据权利要求2所述的加大既有桥梁下方过流断面的施工方法，其特征在于：所述步骤s1中，挡墙的混凝土标号为c35，抗渗等级为p8，挡墙的墙底、扶壁的结构尺寸以满足结构受力验算和结构稳定性验算为准。

4.根据权利要求3所述的加大既有桥梁下方过流断面的施工方法，其特征在于：所述步骤s1中，挡墙沿着既有桥墩四周布置。

5.根据权利要求1所述的加大既有桥梁下方过流断面的施工方法，其特征在于：所述步骤s5中，当各个桥墩周边的挡墙施工完成后，采用c10-c15低标号素混凝土回填，或下部采用压实土体、上部采用c10-c15低标号素混凝土回填的方式。

6.一种加大既有桥梁下方过流断面的结构，其特征在于：由权利要求1～5任一项所述的加大既有桥梁下方过流断面的施工方法施工而成。

7.根据权利要求6所述的结构，其特征在于：包括既有桥梁(3)，所述既有桥梁(3)的下方设置有若干个桥墩(3.1)，所述桥墩(3.1)的下方设置有承台(3.2)，所述承台(3.2)的下方设置有若干个桩基(3.3)，所述桥墩(3.1)、承台(3.2)以及桩基(3.3)的四周浇筑有挡墙(4)，所述挡墙(4)内回填有回填体(5)。

8.根据权利要求7所述的结构，其特征在于：所述挡墙(4)为l型挡墙钢筋混凝土结构。

9.根据权利要求8所述的结构，其特征在于：所述挡墙(4)的墙顶高程为与原河床(6.1)的顶部同高，所述挡墙(4)的墙底高程为以承台边45°扩散后的斜边与拓深的新河床(6.2)的交叉点所在水平面的高度。

技术总结
本发明公开了一种加大既有桥梁下方过流断面的施工方法及其结构，该方法包括如下步骤：S1:按照挡墙技术要求中的布置原则，在顶部水位线不变的情况下计算拓深后的过流断面；S2:将各个桥墩之间的河床开挖至设计高程；S3:根据既有桥梁下方河道的水位变化，选择在河床露出后的枯水位施工，或者在桥墩四周采用土石围堰封闭后进行干地施工；S4:开挖桥墩承台周边的地层，开挖至设计标高后，根据下部地层情况必要时进行地层加固，浇筑挡墙；S5:待挡墙结构达到设计要求后进行回填；S6:拆除土石围堰，恢复河道输水。本发明可在不影响既有桥梁下部桩基承载力的情况下，将桥墩之间下方的地层挖除，以扩大桥墩之间的面积，从而加大河道过流断面。

技术研发人员：朱敏,章铁军,汪子豪,吴铭
受保护的技术使用者：长江勘测规划设计研究有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17