公路软土路基与桥涵构造物的衔接段结构及施工方法与流程

1.本发明涉及一种公路软土路基与桥涵构造物的衔接段结构及施工方法。


背景技术：

2.软土路基与桥涵结构物衔接段施工是当前许多工程建设中都会遇到的问题。经过几十年的不断发展，软土地基处理的方法已有多种，并且新方法、新材料、新工艺还在不断涌现。对一个具体工程来说，如何选用合适的地基处理方法就成了大家关注的问题。目前国内常见的软土路基与桥涵结构物衔接段地基处理技术各种各样，包括以下几种：预应力管桩、水泥搅拌桩法、堆载预压法、置换法等。国外对于软土路基与桥涵结构物衔接段的处理，也有多种方法。例如日本一般采用深层搅拌法、化学灌浆法、加筋土法、地基锚杆法、轻型填土法等；而美国一般采用土稳定性处理法、浅基础处理法、深基础处理法、灌浆法等。近年来，随着国民经济的飞速发展，我国迎来了大规模工程建设的高峰期，特别是包括高速公路、城市快速路等市政道路在内的高等级公路建设迅猛发展。修建道路过程中，不可避免地要进行路基的处理，而处理过程中常遇见工程地质条件不良的软土地带，此地带具有沉降量大、压缩性高、排水固结稳定性差的特点。为了确保工程质量，必须经过特殊处理，否则会带来很多路基质量问题。如江门以及珠三角地区软土区普遍存在的桥涵与路基严重差异沉降导致的跳车问题，严重时将会导致行车事故。因此，桥涵结构物与软土路基衔接段施工技术研究具有重要的理论意义和实践价值。
3.会港大道工程采用的技术标准为一级公路，设计全长7.12km，桥涵共16座。地处广东省江门市境内，路线处于珠江三角洲海陆交互相沉积平原，软土层发育，其具有分布广、厚度大、承载力低，高压缩性的特点，其多呈深灰色，饱和，流塑，含少量腐殖质。江门地区目前运行的桥涵与路基衔接段均存在不同程度的沉降，部分道路桥头路基沉降达到1m以上，桥头跳车现象严重，对行车安全带来极大的影响。本发明依托会港大道项目，从原地基处理，桥涵与路基衔接段填筑控制几个方面入手，提出桥涵与路基衔接段沉降控制的技术措施。


技术实现要素：

4.本发明的一个目的是提供一种便于控制桥头路基沉降的公路软土路基与桥涵构造物的衔接段结构，其技术方案如下：公路软土路基与桥涵构造物的衔接段结构，包括桥头路基及其顶部设置的搭板，搭板的前端搭接在桥台顶部设置的第一沉槽处，搭板的后端搭接在过渡路基顶部设置的第二沉槽处，第一沉槽和第二沉槽中均固定有承托在搭板边缘位置处的固定支座，固定支座的顶部凸设有与搭板底面接触的中心圆台和固定套设在中心圆台外周的压电环，压电环的顶面低于中心圆台的顶面、而与搭板底面之间存在间隙，压电环通过引线导电连接有硫磺砂浆临时支座内预埋的发热管，硫磺砂浆临时支座位于搭板后方的第三沉槽底部，硫磺砂浆临时支座顶部承托有从桥头路面伸出的沉降标杆，沉降标杆外滑动套装有预埋固定在桥头路
基中的定位滑套，沉降标杆的下端处于第三沉槽内、并连接有用于向沉降标杆施加下压力的弹簧，沉降标杆的下端面和第三沉槽的槽底面之间具有处于所有硫磺砂浆临时支座外围的可溃空间。
5.优选地，过渡路基和路基主体之间采用阶梯形的过渡接触面配合，并且在过渡路基和路基主体的顶部贯穿设置有位于搭板下方的盲沟，盲沟从前向后向下倾斜设置，倾角为5
°-
10
°
。
6.优选地，桥台和过渡路基的底部坐落在纤维混凝土灌注而成的承载支座上，承载支座的前端通过斜面与腹拱固定连接，承载支座的后端伸入路基主体内，并且在路基主体的底部预埋有铺设在下放的基座上的上网架，上网架上钩挂连接有向后倾斜的锚杆，锚杆的下端伸入基座内预埋的下网架中。
7.优选地，桥台和过渡路基之间设有防震结构，防震结构包括在左右方向呈波浪形延伸的防震板，防震板的波谷侧嵌入过渡路基的前面内，相邻两波峰之间现浇灌注有发泡砼体，并且在波峰和/或波谷的内凹侧预埋有内部充满碎石填充物的排水管，排水管的管壁上开设有孔径在1cm-3cm的第一透水孔，在防震板上开设有与第一透水孔相通的第二透水孔，在桥台上开设有与第一透水孔、第二透水孔相通的落水孔，落水孔的前端孔口位于桥台的前面。
8.优选地，桥台和过渡路基的接触过渡面具有从上向下逐渐向后倾斜的后倾段和从上向下逐渐向前倾斜的前倾段，前倾段和后倾段在左右方向交替分布。
9.本发明的另一目的是提供另一种便于控制桥头路基沉降的公路软土路基与桥涵构造物的衔接段结构，其技术方案如下：公路软土路基与桥涵构造物的衔接段结构，包括桥头路基及其顶部设置的搭板，搭板的前端搭接在桥台顶部设置的第一沉槽处，搭板的后端搭接在过渡路基顶部设置的第二沉槽处，第一沉槽和第二沉槽中均固定有承托在搭板边缘位置处的固定支座，固定支座的顶部凸设有与搭板底面接触的中心圆台和固定在中心圆台外围的常开型的微动开关，微动开关的顶面低于中心圆台的顶面、而与搭板底面之间存在间隙，微动开关通过引线导电连接有硫磺砂浆临时支座内预埋的发热管，发热管和微动开关所处回路接入市电；硫磺砂浆临时支座位于搭板后方的第三沉槽底部，硫磺砂浆临时支座顶部承托有从桥头路面伸出的沉降标杆，沉降标杆外滑动套装有预埋固定在桥头路基中的定位滑套，沉降标杆的下端处于第三沉槽内、并连接有用于向沉降标杆施加下压力的弹簧，沉降标杆的下端面和第三沉槽的槽底面之间具有处于所有硫磺砂浆临时支座外围的可溃空间。
10.优选地，过渡路基和路基主体之间采用阶梯形的过渡接触面配合，并且在过渡路基和路基主体的顶部贯穿设置有位于搭板下方的盲沟，盲沟从前向后向下倾斜设置，倾角为5
°-
10
°
；桥台和过渡路基的接触过渡面具有从上向下逐渐向后倾斜的后倾段和从上向下逐渐向前倾斜的前倾段，前倾段和后倾段在左右方向交替分布。
11.优选地，桥台和过渡路基的底部坐落在纤维混凝土灌注而成的承载支座上，承载支座的前端通过斜面与腹拱固定连接，承载支座的后端伸入路基主体内，并且在路基主体的底部预埋有铺设在下放的基座上的上网架，上网架上钩挂连接有向后倾斜的锚杆，锚杆的下端伸入基座内预埋的下网架中。
12.优选地，桥台和过渡路基之间设有防震结构，防震结构包括在左右方向呈波浪形
延伸的防震板，防震板的波谷侧嵌入过渡路基的前面内，相邻两波峰之间现浇灌注有发泡砼体，并且在波峰和/或波谷的内凹侧预埋有内部充满碎石填充物的排水管，排水管的管壁上开设有孔径在1cm-3cm的第一透水孔，在防震板上开设有与第一透水孔相通的第二透水孔，在桥台上开设有与第一透水孔、第二透水孔相通的落水孔，落水孔的前端孔口位于桥台的前面。
13.本发明的另一目的是提供一种专用上述衔接结构的公路软土路基与桥涵构造物的衔接段结构施工方法，其技术方案如下：公路软土路基与桥涵构造物的衔接段结构施工方法，包括：s1，在cfg桩上现浇成型承载支座；s2，在承载支座上自后向前依次修筑路基主体、过渡路基和桥台；s3，平整过渡路基和路基主体的基面，直至与桥台顶面平齐；s4，在桥台的顶面前侧开挖出第一沉槽，在过渡路基的基面上开挖出第二沉槽和处于第二沉槽后方的第三沉槽；s5，在第一沉槽和第二沉槽中各自安装固定支座及其上固定的中心圆台、处于中心圆台周围的压电环和/或微动开关，中心圆台的顶面与过渡路基的基面平齐，压电环和/或微动开关的顶面低于中心圆台的顶面，并且在第三沉槽底部安装与槽底周边槽壁之间存在间隙的硫磺砂浆临时支座，硫磺砂浆临时支座的顶面低于第三沉槽的槽口；s6，在两中心圆台之间架设搭板，在硫磺砂浆临时支座上安装沉降标杆和向下压紧沉降标杆的弹簧，并且在沉降标杆的中部套设定位滑套；s7，在搭板上铺设路面，并使得沉降标杆从路面上方露出。
14.本发明的有益效果是：本发明在桥头出现一旦出现沉降后，首先出现沉降的，是离桥面比较近的桥台位置，从而使得搭板出现前低后高的状态，从而使得车辆从桥上驶下后，将压动搭板对第一沉槽和第二沉槽中压电环或微动开关产生间歇形式的压迫，从而利用压电环或微动开关触发加热管，加热管在加热后，可解除硫磺砂浆临时支座，使得沉降标杆可在弹簧的作用下下沉，提示桥头沉降已超限，便于及时发现桥头沉降情况，及时加以控制。
15.根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
16.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：图1是本发明的公路软土路基与桥涵构造物的衔接段结构一截面的示意图；图2是本发明的公路软土路基与桥涵构造物的衔接段结构另一截面的示意图；图3是本发明的过渡路基和桥台之间接触过渡部位的示意图。
17.附图中使用的附图标记如下：1
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路基主体，2
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过渡路基，
3
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桥台，4
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搭板，5
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第一沉槽，6
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第二沉槽，7
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固定支座，8
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中心圆台，9
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压电环，10
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硫磺砂浆临时支座，11
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第三沉槽，12
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沉降标杆，13
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定位滑套，14
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弹簧，15
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盲沟，16
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承载支座，17
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腹拱，18
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上网架，19
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锚杆，20
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下网架，21
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防震板，22
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发泡砼体，23
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排水管，24
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落水孔。
具体实施方式
18.实施例1：如图1至图3所示，本实施例的公路软土路基与桥涵构造物的衔接段结构包括由自后向前依次设置的路基主体1、过渡路基2和桥台3构成的桥头路基，桥头路基的顶部安装有搭板4，搭板4的前端搭接在桥台3顶部设置的第一沉槽5处，搭板4的后端搭接在过渡路基2顶部设置的第二沉槽6处，第一沉槽5和第二沉槽6中均固定有承托在搭板4边缘位置处的固定支座7，固定支座7的顶部凸设有与搭板4底面接触的中心圆台8和固定套设在中心圆台8外周的压电环9，压电环9的顶面低于中心圆台8的顶面、而与搭板4底面之间存在间隙，压电环9通过引线导电连接有硫磺砂浆临时支座10内预埋的发热管，硫磺砂浆临时支座10位于搭板4后方的第三沉槽11底部，硫磺砂浆临时支座10顶部承托有从桥头路面伸出的沉降标杆12，沉降标杆12外滑动套装有预埋固定在桥头路基中的定位滑套13，沉降标杆12的下端处于第三沉槽11内、并连接有用于向沉降标杆12施加下压力的弹簧14，沉降标杆12的下端面和第三沉槽11的槽底面之间具有处于所有硫磺砂浆临时支座10外围的可溃空间。
19.过渡路基2和路基主体1之间采用阶梯形的过渡接触面配合，并且在过渡路基2和路基主体1的顶部贯穿设置有位于搭板4下方的盲沟15，盲沟15从前向后向下倾斜设置，倾角为5
°-
10
°
。
20.桥台3和过渡路基2的底部坐落在纤维混凝土灌注而成的承载支座16上，承载支座16的前端通过斜面与腹拱17固定连接，承载支座16的后端伸入路基主体1内，并且在路基主体1的底部预埋有铺设在下放的基座上的上网架18，上网架18上钩挂连接有向后倾斜的锚杆19，锚杆19的下端伸入基座内预埋的下网架20中。
21.桥台3和过渡路基2之间设有防震结构，防震结构包括在左右方向呈波浪形延伸的防震板21，防震板21的波谷侧嵌入过渡路基2的前面内，相邻两波峰之间现浇灌注有发泡砼体22，并且在波峰和波谷的内凹侧预埋有内部充满碎石填充物的排水管23，排水管23的管壁上开设有孔径在1cm-3cm的第一透水孔，在防震板21上开设有与第一透水孔相通的第二透水孔，在桥台3上开设有与第一透水孔、第二透水孔相通的落水孔24，落水孔24的前端孔口位于桥台3的前面。
22.桥台3和过渡路基2的接触过渡面具有从上向下逐渐向后倾斜的后倾段和从上向下逐渐向前倾斜的前倾段，前倾段和后倾段在左右方向交替分布。
23.该衔接段结构的施工方法如下：s1，在cfg桩17上现浇成型承载支座16；s2，在承载支座16上自后向前依次修筑路基主体1、过渡路基2和桥台3；s3，平整过渡路基2和路基主体1的基面，直至与桥台3顶面平齐；s4，在桥台3的顶面前侧开挖出第一沉槽5，在过渡路基2的基面上开挖出第二沉槽6和处于第二沉槽6后方的第三沉槽11；s5，在第一沉槽5和第二沉槽6中各自安装固定支座7及其上固定的中心圆台8、处于中心圆台8周围的压电环9和/或微动开关，中心圆台8的顶面与过渡路基2的基面平齐，压电环9和/或微动开关的顶面低于中心圆台8的顶面，并且在第三沉槽11底部安装与槽底周边槽壁之间存在间隙的硫磺砂浆临时支座10，硫磺砂浆临时支座10的顶面低于第三沉槽11的槽口；s6，在两中心圆台8之间架设搭板4，在硫磺砂浆临时支座10上安装沉降标杆12和向下压紧沉降标杆12的弹簧14，并且在沉降标杆12的中部套设定位滑套13；s7，在搭板4上铺设路面，并使得沉降标杆12从路面上方露出。
24.实施例2：本实施例与实施例1不同的是：固定支座的顶部凸设有与搭板底面接触的中心圆台和固定在中心圆台外围的常开型的微动开关，微动开关的顶面低于中心圆台的顶面、而与搭板底面之间存在间隙，微动开关通过引线导电连接有硫磺砂浆临时支座内预埋的发热管，发热管和微动开关所处回路接入市电。