[發(fā)明專利]一種高架橋下樁基承臺伸入路基的路堤結構及施工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310227609.8
• 申請日: 2013-06-07
• 公開（公告）號: CN103334357A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設計）人: 章永泉;章亦男;阮美琴;李發(fā)林;黃秦;施五四;奕天校;張超
• 申請（專利權）人: 上海嘉實（集團）有限公司
• 主分類號: E01C3/04
• 分類號: E01C3/04;E02D27/12
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 黎雙華;徐關壽

技術領域

本發(fā)明屬于地基處理領域，涉及一種高架橋下路基變形組合控制結構，特別是一種高架橋下樁基承臺伸入路基的路堤結構及其施工方法，該結構具有提高路基土的承載能力、增強路基填料的整體性、減少填料重量等多重優(yōu)點，適用于軟土地區(qū)公路、市政道路中高架橋下路基處理工程，尤其適用于高架橋承臺伸入路基易引起路面產生裂縫的路基處理。

背景技術

隨著城市交通需求的日益膨脹，高架橋、立交橋在城市交通規(guī)劃中所占比例越來越大，但由于城市道路的中央隔離綠化帶寬度較小，當設計樁基承臺尺寸較大時，橋梁樁基承臺往往會伸入高架橋下道路行車道下方的路基中，嚴重影響路基結構的整體性。同時，由于我國沿海諸省分布有較為廣泛的軟土，它具有含水率高、壓縮性大、滲透性差、靈敏度高、強度低和厚度不均勻等的特點，路基結構在上部交通荷載作用下易出現(xiàn)較為明顯的工后沉降。

大量工程實際表明，建設在軟土地區(qū)的高架橋、跨線橋工程，由于橋梁樁基沉降較小、路基沉降大，若對高架橋下路基變形缺乏有效的控制措施和結構，就會給道路的建設效益和行車質量產生諸多不利影響或安全隱患，如路基土沉降會對橋樁產生側向摩阻力，改變樁體的受力性能；路基的不均勻沉降變形會導致承臺邊緣附近出現(xiàn)縱向裂縫或路面車轍等工程病害，縮短道路的養(yǎng)護周期；路基結構變形會影響路面結構的性能，進而影響行車的舒適性、降低道路通行能力，甚至造成行車安全隱患。

目前各地區(qū)應對上述問題的措施主要有加鋪法、開挖輕質材料置換、注漿法等。加鋪法即在原路面表層以上加鋪路面材料，該法雖可迅速彌補路段間的沉降差，快速改善公路的通行條件，但由于其未能改善下部基礎的承載性能，再加上加鋪層會加重路面結構的重量，對于軟基沉降控制不利，易出現(xiàn)越加鋪越沉降的惡性循環(huán)，而且多次加鋪的工程費用也較高。注漿法是通過注漿管向加固區(qū)域壓入一定量的水泥漿，通過固化路基土體來提高路基的承載能力，但該加固措施以加固淺層軟基或上部路基為目的，對軟土較深的情況下很難注漿至相對硬土層，對路基較寬的路段也較難注入路堤中心，同時注漿加固地基如注漿壓力或過程控制不當也易導致注漿不均勻，引起路基結構在上覆荷載作用下出現(xiàn)不均勻變形。輕質材料換填是采用輕質材料代替原來的填料填筑路堤，該法對減小路基的上覆荷載、降低路面整體沉降具有較好的預處理效果，但當大規(guī)模采用時起工程費用較高，而且由于填料本身的承載力不高，抗剪切力較差，在應對由高架橋樁基與路面沉降差異引起的路面結構變形時尚顯不足，尤其是在軟土地基條件下。采用輕質材料替換路基填料，雖可減小路堤荷載的重量，但是該法難以提高路基范圍內不同區(qū)域土體的整體性，尚難協(xié)調控制路基的不均勻變形量，而且對土體抗彎拉性能的改善效果較為有限。因此，如采用輕質填料填筑路堤，需改善路堤的抗剪切、抗彎拉性能。

綜上所述，目前工程界針對高架橋下的道路病害和路基變形問題處治主要以事后補救為主，如加鋪法、開挖輕質材料置換和注漿法等，這些方法在一定的工程條件下也取得了較為理想的處治效果。但是，從總體上看，由于這些方法未涉及路堤的結構優(yōu)化組合，其改善效果有限，難以從根本上解決橋樁下路堤填料的變形協(xié)調問題，甚至會出現(xiàn)越補救問題越嚴重的惡性循環(huán)。

鑒于上述技術背景，為了更好的防治高架橋下樁基承臺伸入路基可能造成的道路病害問題，提高道路的建設效益，目前亟需發(fā)明一種合理的橋下路堤結構，使其既可有效減少高架橋下路基土體的變形量，改善路基填料的性能，還可提高路堤填料的整體性，降低填料的重量。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于通過加固路基、減小上覆荷載和增強路基結構協(xié)同受力性能三種沉降控制措施相結合，發(fā)明一種可有效防治高架橋下道路不均勻沉降、改善路基填料性能的新型高架橋下路基病害防治結構及施工方法。

為了實現(xiàn)上述技術目的，本發(fā)明采用了以下技術方案：

一種高架橋下樁基承臺伸入路基的路堤結構，其特征在于所述結構主要由路基處理樁、樁頂縱橫向連接蓋梁、輕質填料層、固化土回填層、橫向加筋層組成；在路基中設置路基處理樁，樁頂預設連接鋼筋；縱橫向連接蓋梁澆筑于路基處理樁樁頂，通過樁頂連接鋼筋加強與樁身連接；路基采用固化土和輕質填料分層回填，內設橫向加筋層。

路基處理樁為弱擠土、非擠土樁，樁身距離高架橋承臺邊緣500mm~800mm，穿透軟弱地基層，打入持力層500mm~2000mm，樁間距為3000mm~4000mm，縱橫向等間隔布置，樁長根據(jù)沉降平順過渡原則選擇性的減小或保持不變。