用于防治桥头跳车的支撑组件及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种用于防治桥头跳车的支撑组件及其施工方法，支撑组件设置于桥面段和路面段之间的过渡段上，过渡段自上至下包括路面、路基和地基，支撑组件包括：搭板、至少两层加强件和多个第一刚性桩，至少两层加强件间隔设置于路基内；第一刚性桩埋设在地基内，且多个第一刚性桩的高度自桥面段向路面段依次缩短；搭板的一端连接于桥面段的下方、另一端连接于靠近桥面段的第一刚性桩的顶端。通过搭板、第一刚性桩和设有加强件的路基的配合，能够有效提高地基与路基承载力，增强地基与路基土的约束力，加强沉降过渡效果，从而使路桥过渡段的不均匀沉降减小，有效避免桥头跳车现象的发生。

Supporting components and construction methods used to prevent vehicle jumping at bridge head

【技术实现步骤摘要】
用于防治桥头跳车的支撑组件及其施工方法
本专利技术涉及岩土工程
，特别涉及一种用于防治桥头跳车的支撑组件及其施工方法。
技术介绍
随着交通运输业的高速发展，车辆载重吨位和车流密度增长迅速，传统桥梁破坏十分严重，路桥拼接段存在着一定问题。其中，较为普遍的是在桥台构筑物与台后填土衔接处存在差异沉降，使得路面形成台阶或显著的纵坡变化，高速行驶的车辆通过时产生颠簸跳跃，从而导致桥头跳车现象的产生。桥头跳车不仅影响了行车的速度及舒适性，降低了道路的通行能力，加速了桥台台背、桥头伸缩缝以及接缝路面的破坏，而且是道路交通安全的重要隐患之一，严重影响了高速公路的社会效益。同时，对桥头路面大量的养护和维修不仅花费了大量的人力、物力，而且也产生了不良的社会影响。如沪嘉高速公路在建成一年后即开始进行桥头引道沉降处理，六年共五次对大多数桥头进行处理，工程总费用982.6万元。杭甬高速通车以来，花费在桥头路面治理的费用也十分惊人。而在美国大约25％的路桥过渡段受到“桥头跳车”的影响，每年为此花费的维修费用预计在1亿美元以上。因此，桥头跳车病害己成为高速公路建设质量改善和提高的“拦路虎”，也是摆在各国工程技术人员面前的一大难题。如何有效地控制桥头跳车、保证高速公路车辆的交通安全和舒适行驶，对于提高高速公路的社会效益、降低已建高速公路的养护维修费用、改善待建高速公路的质量都具有十分重要的意义。目前，解决高速公路桥头跳车问题依然是一个难题。主要原因有两个，一是地基土软弱，沉降量较大；二是由于路基受自重和荷载作用，易产生压缩变形。这二个原因都会造成过大的工后沉降，而桥梁一般采用桩基础，沉降量较小。由此使得道路与桥梁之间产生差异沉降，引起桥头跳车问题。工程中，常从减小路基压缩变形、沉降过渡、减小地基沉降等角度处治桥头差异沉降问题，水泥土搅拌桩、搭板、换填等方法被广泛应用，但是，若单纯使用水泥搅拌桩，在桥面段与过渡段的衔接处刚性差异较大，易产生差异沉降；若单纯使用搭板，在搭板远离桥台的一端因刚性差异易产生差异沉降；同样单纯采用换填也因过渡段与桥面段的刚性差异易产生差异沉降，总之，采用单一处治方式，不能达到理想效果，仍有较大差异沉降。越来越多的联合处治方法应用到实际工程中，但若使用不合理，不仅会增加工程成本，还无法达到减小不均匀沉降，防治桥头跳车现象的效果，例如采用刚性桩联合土工格栅，就会增加工程成本，而且效果也不理想。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中的联合防治桥头跳车的结构及方法，不但增加成本而且效果不佳的缺陷，提供一种用于防治桥头跳车的支撑组件及其施工方法。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种用于防治桥头跳车的支撑组件，其设置于桥面段和路面段之间的过渡段上，所述过渡段自上至下包括路面、路基和地基，其特点在于，所述支撑组件包括：至少两层加强件，沿着所述路基的厚度方向间隔设置于所述路基内；多个间隔设置的第一刚性桩，埋设在所述地基内，且多个所述第一刚性桩的高度自所述桥面段向所述路面段依次缩短；搭板，所述搭板的一端连接于所述桥面段的下方，所述搭板的另一端连接于靠近所述桥面段的所述第一刚性桩的顶端。在本方案中，在路基中设置加强件用于对路基的强度进行加强以提高路基的承载能力；在路基以下的地基中设置第一刚性桩，用于对地基的强度进行加强。通过设置加强件和第一刚性桩，能够使得过渡段的整体强度得到加强以提高过渡段的承载能力。而第一刚性桩的高度从靠近桥台的一端向远离桥台的一端逐渐缩短，采用这种结构形式，使刚度逐渐减小，沉降变化也会逐渐减小，不易出现较大沉降率改变，行车更加平稳舒适。由于越靠近桥台的过渡段沉降越明显，主要是越靠近桥台过渡段和桥台之间的刚性差异越显著，而过渡段上的刚度差异不明显，因此第一刚性桩靠近桥台一端的高度高于远离桥台的一端的高度，便于减小桥面段与过渡段的刚性差，有效防止差异沉降，避免桥头跳车。而在过渡段与桥面段的衔接处设置搭板，用于减小衔接处的刚性差异。在路基中布置适当层数的加强件，不仅能减小第一刚性桩的用量，提高经济适用性，将加强件与桩基联合，能够很好发挥两种材料的作用，大大减小差异沉降。通过搭板、第一刚性桩和加强件的配合，能够有效提高地基与路基承载力，增强地基与路基土的约束力，加强沉降过渡效果，从而使路桥过渡段的不均匀沉降减小，有效避免桥头跳车现象的发生，而且能节省成本，经济实用。较佳地，所述桥面段包括桥面、第二刚性桩和位于所述桥面和所述第二刚性桩之间的桥台，所述第一刚性桩的上端设置有承台，所述搭板的两端分别搭设在所述桥台和所述承台上。在本方案中，将搭板的两端分别设置在桥台和承台上，有利于提高搭板的加固效果，而且搭板及桥台和承台的刚性都较强，也有利于更为可靠的减小差异沉降。较佳地，所述搭板搭设在所述桥台上的一端的顶部位于所述桥面的下方，所述搭板搭设在所述承台上的一端的顶部与所述地基的上表面平齐。在本方案中，搭板采用倾斜布置，沿着靠近桥台的方向向远离桥台的方向向下倾斜，在刚柔过渡方面起到了一定的作用，能够有效消除地基沉降变形在桥头形成的台阶差，避免仅设置搭板时由于搭板过渡段与一般路段的刚度差异，在衔接处易发生的二次跳车现象。较佳地，所述搭板靠近所述桥台的端部与所述桥台的背墙面通过锚筋连接，所述搭板靠近所述桥台的底面与所述桥台的牛腿通过锚栓连接。较佳地，所述搭板靠近所述桥台的一端的上缘设置有第一倒角，靠近所述桥台的所述搭板的端面与所述背墙面之间留有缝隙。在本方案中，在搭板靠近桥台的一端的上缘设置第一倒角，防止因搭板的转动对路面及桥台结构造成伤害，影响行车舒适性；在靠近桥台的搭板的端面与背墙面之间留有缝隙，用于在桥台和搭板之间设置连续式的伸缩缝，以调节由车辆载荷和桥梁建筑材料所引起的上部结构之间的位移和联结。以保证行车的速度、舒适性与安全性。较佳地，所述牛腿的上缘设置有第二倒角。在本方案中，在牛腿的上缘设置第二倒角，使得倾斜布置的搭板与牛腿的接触面为面接触，以减少牛腿和搭板上的应力，提高支撑组件的寿命。较佳地，所述第一刚性桩的桩位布设形状采用矩形或者梅花形。较佳地，所述搭板的长度范围为3m-8m。在本方案中，搭板的长度与桥台的高度成正比，桥台越高搭板的长度越长，例如，搭板的长度为3m用于明涵，搭板的长度为4m用于通道，搭板的长度为4m-5m之间用于小桥，搭板的长度为6m-8m之间用于大桥与特大桥。较佳地，所述加强件为土工格栅。在本方案中，土工格栅不但能减小对第一刚性桩的用量，节省成本，还能实现较少差异沉降，防止桥头跳车。较佳地，所述土工格栅靠近所述桥面段的一端与所述搭板锚固，所述土工格栅背离所述桥面段的一端延伸出最低的所述第一刚性桩并向所述路面段延伸，底层的所述土工格栅与所述路基同宽，顶层的所述土工格栅与填土层顶宽同宽。在本方案中，土工格栅与搭板锚固，以使得土工格栅和搭板联合更为可靠，从而有利于较为可靠地减小差异沉降，防止桥头跳车；土工格栅背离桥面段本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于防治桥头跳车的支撑组件，其设置于桥面段和路面段之间的过渡段上，所述过渡段自上至下包括路面、路基和地基，其特征在于，所述支撑组件包括：/n至少两层加强件，沿着所述路基的厚度方向间隔设置于所述路基内；/n多个间隔设置的第一刚性桩，埋设在所述地基内，且多个所述第一刚性桩的高度自所述桥面段向所述路面段依次缩短；/n搭板，所述搭板的一端连接于所述桥面段的下方，所述搭板的另一端连接于靠近所述桥面段的所述第一刚性桩的顶端。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于防治桥头跳车的支撑组件，其设置于桥面段和路面段之间的过渡段上，所述过渡段自上至下包括路面、路基和地基，其特征在于，所述支撑组件包括：
至少两层加强件，沿着所述路基的厚度方向间隔设置于所述路基内；
多个间隔设置的第一刚性桩，埋设在所述地基内，且多个所述第一刚性桩的高度自所述桥面段向所述路面段依次缩短；
搭板，所述搭板的一端连接于所述桥面段的下方，所述搭板的另一端连接于靠近所述桥面段的所述第一刚性桩的顶端。


2.如权利要求1所述的用于防治桥头跳车的支撑组件，其特征在于，所述桥面段包括桥面、第二刚性桩和位于所述桥面和所述第二刚性桩之间的桥台，所述第一刚性桩的上端设置有承台，所述搭板的两端分别搭设在所述桥台和所述承台上。


3.如权利要求2所述的用于防治桥头跳车的支撑组件，其特征在于，所述搭板搭设在所述桥台上的一端的顶部位于所述桥面的下方，所述搭板搭设在所述承台上的一端的顶部与所述地基的上表面平齐。


4.如权利要求3所述的用于防治桥头跳车的支撑组件，其特征在于，所述搭板靠近所述桥台的端部与所述桥台的背墙面通过锚筋连接，所述搭板靠近所述桥台的底面与所述桥台的牛腿通过锚栓连接。


5.如权利要求4所述的用于防治桥头跳车的支撑组件，其特征在于，所述搭板靠近所述桥台的一端的上缘设置有第一倒角，靠近所述桥台的所述搭板的端面与所述背墙面之间留有缝隙。


6.如权利要求5所述的用于防治桥头跳车的支撑组件，其特征在于，所述牛腿的上缘设置有第二倒角。


7.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹沂锋，章苏亚，吴承亮，戴敬敬，孙振杰，赵腾飞，周文轩，范俊，
申请(专利权)人：上海公路桥梁集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31