高填方少土复合路基结构及施工方法技术

本发明专利技术涉及一种高填方少土复合路基结构及施工方法，该复合路基结构包括预制h形框架结构、分离式预制条形基础、路基填土和路面结构层；相邻两个预制h形框架结构采用“错位1/2预制节段长度”对向排布，相邻立墙之间通过高强螺栓体系进行连接，相邻两个预制h形框架结构对拉顶板间预应力筋形成三角受力区，预制h形框架结构悬臂段通过与顶板之间张拉预应力筋形成预应力悬臂式挡土墙。本发明专利技术采用预制h形框架构件与少量填土组成复合路基结构，结构简单，构造巧妙，有效扩大跨径，无需放坡宽度，只需少量填土，可以有效解决平原区高填方路段缺土问题；预制h形框架构件具有双层通行、承载及挡土等多重作用。及挡土等多重作用。及挡土等多重作用。

【技术实现步骤摘要】
高填方少土复合路基结构及施工方法


[0001]本专利技术涉及平原缺土区高填方段复合路基
，具体涉及一种高填方少土复合路基结构及施工方法。

技术介绍

[0002]随着城市化进程不断加快，高速公路项目周围乡镇密集，企业众多，土地资源紧张。特别在平原区，缺土问题严重，如果在建设过程中采用旧模式，即取土坑取土方式填筑路基，不仅要侵占大量耕地，还将破坏沿线的土地利用规划和现有的产业格局，影响当地经济发展。平原区高速公路高填方路段采用传统的土石结构路基，需要大量填土，大范围挖土将破坏原生地貌和植被，降低原有蓄水保土能力，同时地表裸露，表土抗蚀能力降低，对公路沿线的生态系统造成一定的影响。
[0003]在技术方面，传统土石结构路基施工程序复杂，控制点多，施工质量不易控制，施工进度易受环境气候因素的影响并且路基完工后易产生不均匀沉降；在工程施工过程中和工程完工后，经常出现路基整体下沉或局部沉降、路基纵横向开裂、路基滑动或者边坡滑坍等病害，而且较难治理，影响行车舒适以及行车安全。
[0004]因此，有必要研制一种新的高填方段复合路基结构及施工方法，以解决传统高填方路基存在的填方数量大、土方取土受限、占地宽、施工工艺复杂和不均匀沉降等弊端。

技术实现思路

[0005]为解决以上问题，本专利技术提供一种成本适当、可连续快速施工、占地小的高填方少土复合路基结构及施工方法。
[0006]本专利技术采用的技术方案是：一种高填方少土复合路基结构，其特征在于：包括预制h形框架构件、分离式预制条形基础、路基填土和路面结构层，所述预制h形框架构件包括悬臂段、拱形顶板和立墙，相邻横向的两个所述预制h形框架构件之间采用“错位1/2预制节段长度”对向排布，且通过立墙上的高强螺栓体系固定连接；相邻横向的两个所述预制h形框架构件的拱形顶板之间设有预应力筋，拱形顶板、立墙与预应力筋形成三角受力区，提高预制h形框架构件承载能力；所述预制h形框架构件顶部沿纵向设有路基填土，所述路面结构层设置在路基填土上；所述预制h形框架构件的悬臂段与拱形顶板之间设有张拉预应力筋，形成预应力悬臂式挡土墙。
[0007]作为优选，所述预制h形框架构件采用工厂预制，各预制节段长度为4m，立墙高度根据路基高度进行调整，悬臂段高度不超过2m，预制h形框架构件横向跨度最大为15m，拱形顶板厚度为0.5m，各预制节段重量小于50t。
[0008]作为优选，所述悬臂段作为悬臂式挡土墙，悬臂段内侧预留螺栓孔安装拉筋，悬臂段设置横向肋板，肋板厚度为0.4m，肋板内预留预应力孔道以及泄水孔，悬臂段与拱形顶板之间张拉预应力筋，提高挡土能力。
[0009]作为优选，相邻纵向的两个所述预制h形框架构件之间通过拱形顶板上的预埋螺
栓体系进行连接，预制节段间内部嵌入聚氨酯防水材料勾缝，表面铺设丁基橡胶绳和防水胶带。
[0010]作为优选，所述分离式预制条形基础包括多个预制条形基础节段，各个基础的节段长度为4m，其上设有凹形槽，预制h形框架构件立墙与基础通过插入式锚固体系进行连接。
[0011]作为优选，所述路基填土厚度适用于0.5～4.5m。
[0012]作为优选，所述横向相邻两个预制h形框架构件拱形顶板之间张拉预应力钢束为体外预应力，需在相邻两个拱形顶板间预留孔道，后期可根据需要换索。
[0013]作为优选，所述插入式锚固体系包括灌浆、螺纹锚栓、粘接锚栓。
[0014]作为优选，所述纵向相邻两个预制h形框架构件之间的预埋螺栓体系包括与拱形顶板弧度相匹配的垫板以及预埋膨胀螺栓。
[0015]一种高填方少土复合路基结构的施工方法，包括以下步骤：
[0016]步骤a)，工厂预制h形框架构件和分离式基础，基础顶部对应洞身预制件立墙的位置需预留沟槽；
[0017]步骤b)，预制条形基础运输至现场，采用常规基础施工方法施工，基础需埋入地下，基础标高的误差须控制在允许范围内；
[0018]步骤c)，预制h形框架构件运输至现场，通过吊车安装第1节段的两个预制h形框架构件，预制h形框架构件插入分离式基础的凹形槽，然后通过插入式锚固体系进行连接，两个相邻预制h形框架构件“错位1/2预制节段长度”对向布置，基础灌浆达到设计强度后，在相邻两个预制h形框架构件立墙缝隙间灌注沥青并通过高强度螺栓体系进行连接；
[0019]步骤d)，在预制h形框架构件悬臂段安装拉筋，拉筋与悬臂段通过螺栓进行连接，悬臂段预留拉筋安装的螺栓孔；
[0020]步骤e)，在预制h形框架构件悬臂段与拱形顶板预留的预应力筋管道内穿入预应力钢束，预应力钢束外设置到了波纹管，后期波纹管内不灌浆；
[0021]步骤f)，重复步骤c)～步骤e)，安装第2节段至第n节段预制h形框架构件，并且纵向相邻预制节段间通过预埋螺栓体系进行连接，预制节段间内部嵌入聚氨酯防水材料勾缝，表面铺设丁基橡胶绳和防水胶带；
[0022]步骤g)，在各预制件完成拼装之后，进行土方填筑之前，需要对基础沟槽，起吊孔进行灌浆密封；
[0023]步骤h)，在预制h形框架构件顶部进行路基填土，安装泄水管，泄水管与跨架桥悬臂段预留的泄水孔连接，路基的填土分层填筑，人工夯实；
[0024]步骤i)，张拉悬臂段与拱形顶板之间预应力体系以及横向相邻两个预制h形框架构件拱形顶板之间预应力体系，张拉完成后，采用常规工艺进行路基路面结构层施工。
[0025]本专利技术取得的有益效果是：本专利技术采用预制h形框架构件与少量填土组成复合路基结构，结构简单，构造巧妙，有效扩大跨径，无需放坡宽度，只需少量填土，可以有效解决平原区高填方路段缺土问题；预制h形框架构件具有双层通行、承载及挡土等多重作用，且预制h形框架构件与分离式基础均采用预制结构，有利于工业化生产，加快施工速度，提高施工质量。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的结构示意图；
[0027]图2为本专利技术的预制h形框架构件的结构示意图；
[0028]图3为本专利技术的分离式预制条形基础的结构示意图；
[0029]图4为纵向两相邻预制h形框架构件连接示意图；
[0030]图5为悬臂段结构示意图；
[0031]图6为本专利技术的螺栓连接体系的结构示意图。
[0032]图7
‑
8为立墙与分离式预制条形基础连接纵向立面示意图；
[0033]图9为纵向相邻两预制h形框架构件螺栓连接纵向立面示意图。
[0034]图10为悬臂段纵向立面示意图；
[0035]附图标记：10、预制h形框架构件；11、悬臂段；111、横向肋板；112、泄水孔；113、螺栓孔安装拉筋；12、拱形顶板；13、立墙；20、分离式预制条形基础；30、第一预应力筋；31、应力孔道；40、第二预应力筋；50、高强螺栓体系；60、路基填土；61、填土层；62、泄水管；70、路面结构层；80、锚固体系；81、灌浆；82、螺纹锚栓；83、粘接锚栓；90、螺栓体系；91、垫板；92、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高填方少土复合路基结构，其特征在于：包括预制h形框架构件(10)、分离式预制条形基础(20)、路基填土(60)和路面结构层(70)，所述预制h形框架构件(10)包括悬臂段(11)、拱形顶板(12)和立墙(13)，相邻横向的两个所述预制h形框架构件(10)之间采用“错位1/2预制节段长度”对向排布，且通过立墙(13)上的高强螺栓体系(50)固定连接，所述立墙(13)底部插入到分离式预制条形基础(20)的凹槽(21)内；相邻横向的两个所述预制h形框架构件(10)的拱形顶板(12)之间设有第二预应力筋(40)，拱形顶板(12)、立墙(13)与第二预应力筋(40)形成三角受力区，提高预制h形框架构件(10)承载能力；所述预制h形框架构件(10)顶部沿纵向设有路基填土(60)，所述路面结构层(70)设置在路基填土(60)上；所述预制h形框架构件(10)的悬臂段(11)与拱形顶板(12)之间设有第一张拉预应力筋(30)，形成预应力悬臂式挡土墙。2.根据权利要求1所述的高填方少土复合路基结构，其特征在于：，所述预制h形框架构件(10)采用工厂预制，各预制节段长度为4m，立墙(13)高度根据路基高度进行调整，悬臂段(11)高度不超过2m，预制h形框架构件(10)横向跨度最大为15m，拱形顶板(12)厚度为0.5m，各预制节段重量小于50t。3.根据权利要求1所述的高填方少土复合路基结构，其特征在于：所述悬臂段(11)作为悬臂式挡土墙，内侧预留螺栓孔安装拉筋(113)；所述悬臂段(11)设置横向肋板(111)，所述肋板(111)厚度为0.4m，肋板(111)内预留预应力孔道(31)以及泄水孔(112)。4.根据权利要求1所述的高填方少土复合路基结构，其特征在于：相邻纵向的两个所述预制h形框架构件(10)之间通过拱形顶板(12)上的预埋螺栓体系(90)进行连接，预制节段间内部嵌入聚氨酯防水材料勾缝，表面铺设丁基橡胶绳和防水胶带。5.根据权利要求4所述的高填方少土复合路基结构，其特征在于：所述预埋螺栓体系(90)包括与拱形顶板(12)弧度相匹配的垫板(91)以及预埋膨胀螺栓(92)。6.根据权利要求1所述的高填方少土复合路基结构，其特征在于：所述分离式预制条形基础(20)包括多个预制条形基础节段，各基础节段长度为4m，其上设有凹槽(21)，预制h形框架构件(10)的立墙(13)与凹槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：余顺新，陈金州，吴大健，夏飞，刘颖，陈宏卓，张宏敏，李谦，
申请(专利权)人：中交第二公路勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：