[發明專利]下穿運營橋梁輕質路基結構、設計與施工方法

有效

• 申請號: 202010214455.9
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111395061B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 陳偉志;劉勇;朱曦;周成;葉丹
• 申請（專利權）人: 中鐵二院工程集團有限責任公司
• 主分類號: E01B2/00
• 分類號: E01B2/00;E02D5/34;E03F5/04;G06F30/13;G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 劉蕓蕓

本發明公開了下穿運營橋梁輕質路基結構、設計與施工方法，結構包括雙排長樁、短樁、輕質本體、U型輕質槽和排水溝，路基的兩端分別設有雙排長樁，雙排長樁沿線路縱向間隔設置并相對于短樁靠近橋梁基礎，短樁設置在長樁內側的路基底部，輕質本體設置在長樁和短樁的樁頂上，U型輕質槽設置在輕質本體的頂部，U型輕質槽內填筑有土質填料，長樁和短樁上部錨入連接鋼筋，長樁與短樁樁頂設有鋼筋層，鋼筋層呈網狀結構，鋼筋層與連接鋼筋固定連接。輕質土材料密度低、抗壓能力強且直立美觀，該方法能實現下穿橋梁建造路基的目的，可保證橋梁結構的正常使用功能，確保橋上各種交通工具的安全運營，不僅可為地方經濟建設節約用地，還能減少生態環境破壞。

技術領域

本發明涉及巖土工程技術領域，特別是下穿運營橋梁輕質路基結構、設計與施工方法。

背景技術

近年來，隨著軌道交通迅速發展，新建(構)筑物與既有建(構)筑物難免交叉影響，二者相互關系包括緊鄰、上跨、下穿等。在新建(構)筑物附加荷載作用下，既有建(構)筑物可能產生不均勻沉降、傾斜失穩、壓潰壓裂等病害，甚至引發重大安全事故。

目前，在軌道交通建設過程中，難免需在下穿運營橋梁修建路基工程，新建工程可能對運營橋梁產生工程擾動影響，若新建路基結構荷載過大，極易引發運營橋梁發生不均變形或側向位移，影響橋梁正常使用功能，特別是對于毫米級變形控制高速鐵路橋梁，變形超限將會影響高速列車運營舒適性，甚至可能導致列車脫軌。另一方面，為了達到承載與變形控制要求，路基基底常采用大量的樁基予以加固，此類樁基置換了原狀巖土，且大部分樁基重度高于原狀巖土重度，即設置樁基在一定程度上也增加了運營橋梁的附加荷載。

發明內容

本發明的目的在于：針對現有技術存在的上述問題，提供下穿運營橋梁輕質路基結構、設計與施工方法。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

下穿運營橋梁輕質路基結構，包括雙排長樁、短樁、輕質本體、U型輕質槽和排水溝；

路基的兩端分別設有雙排長樁，雙排長樁沿線路縱向間隔設置并相對于短樁靠近橋梁基礎，短樁設置在長樁內側的路基底部；

輕質本體設置在長樁和短樁的樁頂上，U型輕質槽設置在輕質本體的頂部，U型輕質槽內填筑有土質填料；

長樁和短樁上部錨入連接鋼筋，長樁和短樁樁頂設置有一層鋼筋層，鋼筋層呈網狀結構，鋼筋層與連接鋼筋固定連接。

通過上述結構，輕質土材料密度低、抗壓能力強且直立美觀，土質填料能消散列車動應力，防止頻繁列車荷載作用導致U型輕質槽出現裂化，雙排長樁不僅能夠隔離橋墩與短樁，還能防止因長樁尺寸過大導致的置換率高和工程不合理，長樁與短樁結合的加固方法能夠實現下穿橋梁建造路基的目的，長樁和短樁與連接鋼筋錨固能夠提高結構的整體性，讓上部結構荷載順利傳遞至下部的復合輕質樁，避免上部結構產生偏心力，路基工程在運營橋梁的附加荷載小，可保證橋梁結構的正常使用功能，還能確保橋上各種交通工具的安全運營。長樁和短樁有等載置換作用，降低樁基下方的附加應力，避免路基結構對運營橋梁產生附加應力，從而導致運營橋梁發生豎向或側向位移；雙排長樁還可起到隔離作用，避免結構荷載、施工設備及施工擾動等對運營橋梁造成不利影響。從用地角度而言，該結構大幅節省了建設用地，特別是直接削減了傳統路基結構的邊坡用地，不僅可為地方經濟建設節約用地，還能減少生態環境破壞，滿足了節能低碳的設計理念，社會、經濟、環境效益顯著。

作為本發明的優選方案，長樁與短樁的樁徑和樁間距相同，長樁和短樁均采用復合輕質樁，復合輕質樁包括成樁輕質體和復合加筋籠，復合加筋籠埋設在成樁輕質體內。通過上述結構，復合加筋籠具有環箍效應，復合加筋籠與輕質土結合構成了輕型化的路基結構，能夠減小運營橋梁的附加荷載。