加筋土工布控制無縫橋臺后沉降和路面開裂的結(jié)構(gòu)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種加筋土工布控制無縫橋臺后沉降和路面開裂的結(jié)構(gòu)及方法，所述無縫橋的橋臺連接有搭板，所述搭板上方設(shè)置有多層加筋土工布加固的回填土，所述搭板下方也設(shè)置有若干層加筋土工布加固的回填土，所述搭板下方由加筋土工布加固的回填土與橋臺墻體之間留有間距，所述橋臺臺背包覆有一位于間距空間的彈性材料層，所述橋臺墻體支撐在單排樁上，所述單排樁周圍也包裹有一彈性材料層，所述搭板傾斜設(shè)置且末端放置有一松散材料層。本發(fā)明利用加筋土工布的加固原理和巧妙的結(jié)構(gòu)布置，形成整體性好、剛度較大的柔性結(jié)構(gòu)層，從而有效地控制無縫橋梁的臺后沉降和路面開裂，實(shí)現(xiàn)了路橋過渡段剛?cè)崞骄忂^渡，特別適用于整體式橋臺無縫橋梁。
【專利說明】加筋土工布控制無縫橋臺后沉降和路面開裂的結(jié)構(gòu)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及加筋土工布控制無縫橋臺后沉降和路面開裂的結(jié)構(gòu)及方法，特別適用于整體式橋臺無縫橋梁，屬于橋梁【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]無縫橋的使用數(shù)量不斷增加。這種類型的橋梁較傳統(tǒng)的橋梁有較多的優(yōu)點(diǎn)，例如:無縫橋橋臺不設(shè)置(伸縮縫和支座)是避免與伸縮縫、支座有關(guān)的任何性能退化的解決方案，既然取消了伸縮縫和支座，那么也就不需要對它們進(jìn)行檢查和更換，節(jié)約了橋梁生命周期成本。為了取消伸縮縫，將橋頭搭板直接連接到無縫橋的端部，因此搭板將受到由于溫度效應(yīng)和混凝土收縮、徐變引起的橋面板位移，其主要影響是使土體產(chǎn)生局部變形，并引起橋頭搭板末端附近地面產(chǎn)生沉降，該沉降將會影響使用極限狀態(tài)，因?yàn)樗档土说缆蜂佈b層的平整度、使用者的舒適性和增加了維修成本，使土與結(jié)構(gòu)的相互作用增大，這些因素是無縫橋發(fā)展過程中需要解決的技術(shù)問題。
[0003]特別在整體式橋臺無縫橋梁中，為了避免設(shè)置伸縮縫，將橋頭搭板直接連接到整體式橋臺上，因此搭板將受到由于溫度效應(yīng)和混凝土收縮、徐變引起的位移，其主要影響是使搭板末端產(chǎn)生了應(yīng)力集中，導(dǎo)致搭板末端附近路面產(chǎn)生沉降，從而引起道路開裂和發(fā)生橋頭跳車現(xiàn)象，從而降低行車舒適性和橋梁的壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于現(xiàn)有無縫梁橋的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種加筋土工布控制無縫橋臺后沉降和路面開裂的結(jié)構(gòu)及方法。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案一是:一種加筋土工布控制無縫橋臺后沉降和路面開裂的結(jié)構(gòu)，所述無縫橋的橋臺連接有搭板，所述搭板上方設(shè)置有多層加筋土工布加固的回填土，所述搭板上方由加筋土工布加固的回填土上方設(shè)置有路面，所述搭板下方也設(shè)置有若干層加筋土工布加固的回填土，所述搭板下方由加筋土工布加固的回填土與橋臺墻體之間留有間距，所述橋臺臺背包覆有一位于間距空間的彈性材料層，所述橋臺墻體支撐在單排樁上，所述單排樁周圍也包裹有一彈性材料層，所述搭板傾斜設(shè)置且末端放置有一松散材料層。
[0006]進(jìn)一步的,所述彈性材料層是由20mm厚的低彈模材料制成。
[0007]進(jìn)一步的，所述彈性材料層的材質(zhì)為發(fā)泡聚苯乙烯。
[0008]進(jìn)一步的，所述加筋土工布的土工布是由高強(qiáng)度滌綸長絲經(jīng)PVC涂覆制成，其抗拉強(qiáng)度為70KN/M，網(wǎng)格大小為35mmX35mm。
[0009]進(jìn)一步的，所述加筋土工布的土工布材質(zhì)為聚丙烯、聚乙烯、聚酯、尼龍或玻璃纖維。
[0010]進(jìn)一步的，所述加筋土工布的加筋材料為鋼筋、竹筋、柳條、扁鋼帶、帶肋鋼帶、不銹鋼鋼帶或鍍鋅鋼帶。[0011]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案二是:一種加筋土工布控制無縫橋臺后沉降和路面開裂的施工方法，采用上述的結(jié)構(gòu)，并按以下步驟進(jìn)行:
(1)先制作好單排樁和橋臺墻體，再在橋臺臺背和單排樁周圍分別包裹一彈性材料
層；
(2)在壓實(shí)的地基上依次鋪設(shè)若干層加筋土工布加固的回填土，鋪設(shè)每一層時均用壓路機(jī)壓實(shí)；
(3)先澆筑斜置的搭板，再在搭板末端鋪設(shè)一松散材料層；
(4)待搭板達(dá)到預(yù)期的強(qiáng)度后，在搭板上方依次鋪設(shè)多層加筋土工布加固的回填土，鋪設(shè)每一層時均用壓路機(jī)壓實(shí)；
(5)澆筑路面。
[0012]進(jìn)一步的,在步驟(3)中,所述搭板與橋臺整燒在一起。
[0013]進(jìn)一步的，在步驟(5)中，所述路面采用延性纖維加固。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明利用加筋土工布的加固原理和巧妙的結(jié)構(gòu)布置，形成整體性好、剛度較大的柔性結(jié)構(gòu)層，從而有效地控制無縫橋梁的臺后沉降和路面開裂，實(shí)現(xiàn)了路橋過渡段剛?cè)崞骄忂^渡。本發(fā)明搭板上方的加筋土工布有利于分散和減少回填土體間的應(yīng)變，從而使地面不會出現(xiàn)永久裂紋；搭板下方的加筋土工布加固的回填土與臺背之間預(yù)設(shè)的彈性材料層可顯著減少臺后土壓力的積聚；單排樁周圍的彈性材料層可提供足夠的側(cè)向位移，減少了上部結(jié)構(gòu)的約束力，從而有效控制臺后土體的沉降。另外，本發(fā)明具有抗腐蝕性能好、材料強(qiáng)度高、成本低、能有效防止土體蠕變等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于整體式橋臺無縫橋梁。
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的局部示意圖。
[0018]圖3為加筋土工布的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:1_路面，2-搭板上方的兩層加筋土工布加固的回填土，3-松散材料層，4-搭板，5-搭板下方的四層加筋土工布加固的回填土，6-彈性材料層，7-單排樁，8-橋臺墻體，9-土工布，10-加筋材料，11-橋臺臺背。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖廣3所示，一種加筋土工布控制無縫橋臺后沉降和路面開裂的結(jié)構(gòu)，所述無縫橋的橋臺連接有搭板4，所述搭板4上方設(shè)置有兩層加筋土工布加固的回填土 2，所述搭板4上方由兩層加筋土工布加固的回填土 2上方設(shè)置有路面I，所述搭板4下方也設(shè)置有四層加筋土工布加固的回填土5，所述搭板4下方由四層加筋土工布加固的回填土 5與橋臺墻體8之間留有一定的間距，所述橋臺臺背10包覆有一位于間距空間的彈性材料層6，所述橋臺墻體8支撐在單排樁7上，所述單排樁7周圍也包裹有一彈性材料層6，所述搭板4傾斜設(shè)置且末端放置有一松散材料層3。
[0021]在本實(shí)施例中，為了防止加筋土工布加固的回填土與搭板4之間發(fā)生相對滑移，所述搭板4上方加筋土工布加固的回填土固定在搭板4上，可以通過在搭板4上預(yù)埋鋼筋與加筋土工布中的鋼筋進(jìn)行焊接或通過在搭板4上預(yù)埋連接銷與加筋土工布預(yù)設(shè)的連接耳連接，實(shí)現(xiàn)其與搭板4的固定。所述彈性材料層6是由20mm厚的低彈模材料制成，例如采用發(fā)泡聚苯乙烯(EPS)這類材料，用于防水并提供變形來降低土壓力，即使在不激活被動土壓力的情況下，橋梁在熱膨脹過程中自身仍可以承受20%的大變形。所述路面I的延性纖維可以采用鋼纖維。所述松散材料層3可以采用砂等材料。
[0022]在本實(shí)施例中，為了增加回填土的強(qiáng)度，本發(fā)明采用了數(shù)層加筋土工布，所述加筋土工布的土工布是由高強(qiáng)度滌綸長絲經(jīng)PVC涂覆制成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其抗拉強(qiáng)度為70KN/M，網(wǎng)格大小為35_X 35mm,所述加筋土工布的加筋材料為鋼筋,可有效增大土體間的摩擦力。當(dāng)然，所述加筋土工布的土工布材質(zhì)也可以采用聚丙烯、聚乙烯、聚酯、尼龍或玻璃纖維等，所述加筋土工布的加筋材料也可以采用竹筋、柳條、扁鋼帶、帶肋鋼帶、不銹鋼鋼帶或鍍鋅鋼帶等。
[0023]如圖廣3所示，一種加筋土工布控制無縫橋臺后沉降和路面開裂的施工方法，采用上述的結(jié)構(gòu)，并按以下步驟進(jìn)行:
(1)先制作好單排樁7和橋臺墻體8，再在橋臺臺背10和單排樁7周圍分別包裹一彈性材料層6 ；
(2)在壓實(shí)的地基上依次鋪設(shè)四層加筋土工布加固的回填土5，鋪設(shè)每一層時均用壓路機(jī)壓實(shí)；
(3)先澆筑斜置的搭板4，再在搭板4末端鋪設(shè)一松散材料層3；
(4)待搭板4達(dá)到預(yù)期的強(qiáng)度后，在搭板4上方依次鋪設(shè)兩層加筋土工布加固的回填土2，鋪設(shè)每一層時均用壓路機(jī)壓實(shí)；
(5)澆筑路面I。
[0024]在步驟(I)中，所述橋臺臺背10和單排樁7周圍預(yù)設(shè)彈性材料層6，可以有效減少了上部結(jié)構(gòu)的約束力。
[0025]在步驟(2)中，所述搭板4下方的四層加筋土工布加固的回填土 5從下往上長度保持一致，并與橋臺臺背10保持一定的距離，此設(shè)計可以減少臺后土壓力的積聚，并避免了由于壓實(shí)機(jī)在橋臺臺背10施工時由于空間狹窄無法壓實(shí)此部分回填土體而產(chǎn)生的沉降問題。當(dāng)然，根據(jù)實(shí)際土層的厚度，本發(fā)明還可以設(shè)置更多層加筋土工布加固的回填土 5。
[0026]在步驟(3)中，所述搭板4可與橋臺整澆在一起，所述路面I也與橋臺整澆在一起。
[0027]在步驟(4)中，所述搭板4上方的兩層加筋土工布加固的回填土 2的長度應(yīng)大于搭板4末端的應(yīng)力集中區(qū)，從而分散和減少回填土體間的應(yīng)變。
[0028]在步驟(5)中，所述路面I采用延性纖維加固，即過渡區(qū)的路面I采用延性纖維增強(qiáng)混凝土進(jìn)行澆筑，所述延性纖維可以采用鋼纖維。
[0029]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種加筋土工布控制無縫橋臺后沉降和路面開裂的結(jié)構(gòu)，所述無縫橋的橋臺連接有搭板，其特征在于:所述搭板上方設(shè)置有多層加筋土工布加固的回填土，所述搭板上方由加筋土工布加固的回填土上方設(shè)置有路面，所述搭板下方也設(shè)置有若干層加筋土工布加固的回填土，所述搭板下方由加筋土工布加固的回填土與橋臺墻體之間留有間距，所述橋臺臺背包覆有一位于間距空間的彈性材料層，所述橋臺墻體支撐在單排樁上，所述單排樁周圍也包裹有一彈性材料層，所述搭板傾斜設(shè)置且末端放置有一松散材料層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加筋土工布控制無縫橋臺后沉降和路面開裂的結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述彈性材料層是由20mm厚的低彈模材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的加筋土工布控制無縫橋臺后沉降和路面開裂的結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述彈性材料層的材質(zhì)為發(fā)泡聚苯乙烯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加筋土工布控制無縫橋臺后沉降和路面開裂的結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述加筋土工布的土工布是由高強(qiáng)度滌綸長絲經(jīng)PVC涂覆制成，其抗拉強(qiáng)度為70KN/M,網(wǎng)格大小為35_X35mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加筋土工布控制無縫橋臺后沉降和路面開裂的結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述加筋土工布的土工布材質(zhì)為聚丙烯、聚乙烯、聚酯、尼龍或玻璃纖維。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、4或5所述的加筋土工布控制無縫橋臺后沉降和路面開裂的結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述加筋土工布的加筋材料為鋼筋、竹筋、柳條、扁鋼帶、帶肋鋼帶、不銹鋼鋼帶或鍍鋅鋼帶。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加筋土工布控制無縫橋臺后沉降和路面開裂的結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述路面采用延性纖維加固。
8.一種加筋土工布控制無縫橋臺后沉降和路面開裂的施工方法，其特征在于，采用權(quán)利要求I至6中任一種加筋土工布控制無縫橋臺后沉降和路面開裂的結(jié)構(gòu)，并按以下步驟進(jìn)行: (1)先制作好單排樁和橋臺墻體，再在橋臺臺背和單排樁周圍分別包裹一彈性材料層； (2)在壓實(shí)的地基上依次鋪設(shè)若干層加筋土工布加固的回填土，鋪設(shè)每一層時均用壓路機(jī)壓實(shí)； (3)先澆筑斜置的搭板，再在搭板末端鋪設(shè)一松散材料層； (4)待搭板達(dá)到預(yù)期的強(qiáng)度后，在搭板上方依次鋪設(shè)多層加筋土工布加固的回填土，鋪設(shè)每一層時均用壓路機(jī)壓實(shí)； (5)澆筑路面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加筋土工布控制無縫橋臺后沉降和路面開裂的施工方法，其特征在于:步驟(3)中，所述搭板與橋臺整澆在一起。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加筋土工布控制無縫橋臺后沉降和路面開裂的施工方法，其特征在于:步驟(5)中，所述路面采用延性纖維加固。
【文檔編號】E01C11/02GK103981802SQ201410215377
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】莊一舟, 韓裕添, 陳云, 陳斌 申請人:福州大學(xué)