CN211285239U - 用于防治桥头跳车的支撑组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于防治桥头跳车的支撑组件，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。

Description

用于防治桥头跳车的支撑组件

技术领域

本实用新型涉及岩土工程技术领域，特别涉及一种用于防治桥头跳车的支撑组件。

背景技术

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。

实用新型内容

本实用新型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。

本实用新型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的一端延伸出最低的第一刚性桩，保证土工格栅铺设长度大于桩处理路段长度，可消除过渡段刚度差异，有利于更为可靠地减小过渡段差异沉降，避免二次跳车现象的发生。

较佳地，多层所述土工格栅之间相互平行，所述土工格栅的层数范围为2-3层。

在本方案中，多层土工格栅之间相互平行，有利于提高土工格栅对路基加强的均匀性，从而有利于可靠地减小刚性差异，防止二次跳车。

较佳地，每层所述土工格栅由多块土工格栅连接而成，多块所述土工格栅通过缝接法或者搭接法连接。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型的用于防治桥头跳车的支撑组件，通过搭板、第一刚性桩并联合加筋路基以防治路桥过渡段桥头跳车现象，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，而且节省成本，经济实用。相应地，该施工方法将支撑组件设置于过渡段上，在支撑组件的作用下，能够有效避免桥头跳车现象的发生。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例的用于防治桥头跳车的支撑组件的结构示意图。

图2为本实用新型较佳实施例的用于防治桥头跳车的支撑组件中的第一刚性桩的桩位的分布示意图。

图3为本实用新型较佳实施例的用于防治桥头跳车的支撑组件中的第一刚性桩的桩位的另一分布示意图。

图4为本实用新型较佳实施例的用于防治桥头跳车的支撑组件中的搭板与桥台的连接关系示意图。

图5为本实用新型较佳实施例的用于防治桥头跳车的支撑组件的施工方法的流程示意图。

附图标记说明：

过渡段10

路面101

路基102

地基103

支撑组件20

搭板201

第一倒角2011

第一刚性桩202

承台2021

加强件203

桥面段30

桥台301

背墙面3011

牛腿3012

第二倒角3013

第二刚性桩302

路面段40

桩孔位50

锚筋60

锚栓70

步骤S1-S5

具体实施方式

下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

如图1至图4所示，本实施例提供一种用于防治桥头跳车的支撑组件，其设置于桥面段30和路面段40之间的过渡段10上，过渡段10自上至下包括路面101、路基102和地基103，支撑组件20包括：至少两层加强件203、搭板201和多个间隔设置的第一刚性桩202，加强件203沿着路基102的厚度方向间隔设置于路基102内；第一刚性桩202埋设在地基103内，且多个第一刚性桩202的高度自桥面段30向路面段40依次缩短；搭板201的一端连接于桥面段30的下方，搭板201的另一端连接于靠近桥面段30的第一刚性桩202的顶端。

其中，在路基102中设置加强件203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103中设置第一刚性桩202，用于对地基103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10的整体强度得到加强以提高过渡段10的承载能力。而第一刚性桩202的高度从靠近桥台301的一端向远离桥台301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10与桥面段30的衔接处设置搭板201，用于减小衔接处的刚性差异。在路基102中布置适当层数的加强件203，不仅能减小第一刚性桩202的用量，提高经济适用性，将加强件203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201、第一刚性桩202和加强件203的配合，能够有效提高地基103与路基102承载力，增强地基103与路基土的约束力，加强沉降过渡效果，从而使路桥过渡段10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。

参照图1和图4予以理解，桥面段30包括桥面、第二刚性桩302和位于桥面和第二刚性桩302之间的桥台301，第一刚性桩202的上端设置有承台2021，搭板201的两端分别搭设在桥台301和承台2021上。搭板201搭设在桥台301上的一端的顶部位于桥面的下方，搭板201搭设在承台2021上的一端的顶部与地基103的上表面平齐。搭板201靠近桥台301的端部与桥台301的背墙面3011通过锚筋60连接，搭板201靠近桥台301的底面与桥台301的牛腿3012通过锚栓70连接。搭板201靠近桥台301的一端的上缘设置有第一倒角2011，靠近桥台301的搭板201的端面与背墙面3011之间留有缝隙。牛腿3012的上缘设置有第二倒角3013。

其中，将搭板201的两端分别设置在桥台和承台2021上，有利于提高搭板201的加固效果，而且搭板201及桥台和承台2021的刚性都较强，也有利于较少差异沉降。搭板201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103沉降变形在桥头形成的台阶差，避免仅设置搭板201时由于搭板201过渡段10与一般路段的刚度差异，在衔接处易发生的二次跳车现象。在搭板201靠近桥台301的一端的上缘设置第一倒角2011，防止因搭板201的转动对路面101及桥台301结构造成伤害，影响行车舒适性；在靠近桥台301的搭板201的端面与背墙面3011之间留有缝隙，用于在桥台301和搭板201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。在牛腿3012的上缘设置第二倒角3013，使得倾斜布置的搭板201与牛腿3012的接触面为面接触，以减少牛腿3012和搭板201上的应力，提高支撑组件20的寿命。

一般情况下，桥头搭板201靠近桥台301的一端多数布设在沥青砼表面层的下面或在平路面基层顶面布设，车辆荷载很快会传压在路床上，加上雨水从衔接处的伸缩缝下渗，造成填料水土流失和路堤过大沉降，使搭板201脱空，搭板201变为弯拉结构，脱空部分的搭板201容易开裂。因此，在本实施例中，在搭板201上方设置70～80cm的路面101的结构层可减小搭板201所受活载应力，防治搭板201脱空和开裂，从而在减小差异沉降防止桥头跳车的情况下还能延长搭板201的寿命，也就是延长路桥的寿命。

参照图2和图3予以理解，在图2和图3中圆形的桩孔位50即为放置第一刚性桩202的位置。第一刚性桩202的桩位布设形状采用矩形(如图2所示)或者梅花形(如图3所示)。搭板201的长度范围为3m-8m。加强件203为土工格栅。土工格栅靠近桥面段30的一端与搭板201锚固，土工格栅背离桥面段30的一端延伸出最低的第一刚性桩202并向路面段40延伸，底层的土工格栅与路基102同宽，顶层的土工格栅与填土层顶宽同宽。多层土工格栅之间相互平行，土工格栅的层数范围为2-3层。每层土工格栅由多块土工格栅连接而成，多块土工格栅通过缝接法或者搭接法连接。

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。

在其他可替代的实施方式中，加强件203也可以采用其他适于设置在路基102中并能够实现加强作用的结构件，如钢筋等。其中，土工格栅与搭板201锚固，以使得土工格栅和搭板201联合更为可靠，从而有利于更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30的一端延伸出最低的第一刚性桩202，保证格栅铺设长度大于桩处理路段长度可消除过渡段10刚度差异，有利于更为可靠地减小过渡段10差异沉降，避免二次跳车现象的发生。底层的土工格栅是指设置在路基102的最底层也就是靠近地基103的那一层土工格栅，顶层的土工格栅是指靠近路面101的那一层土工格栅。而底层的土工格栅与路基102同宽，顶层的土工格栅与填土层顶宽同宽，在节省材料的情况下，便于提高路基102中各个部位的刚度，防止因刚度差异引起差异沉降。土工格栅不但能减小对第一刚性桩202的用量，节省成本，还能实现较少差异沉降，防止桥头跳车。多层土工格栅之间相互平行，有利于提高土工格栅对路基102加强的均匀性，从而有利于更为可靠地减小刚性差异，防止二次跳车。

如图5所示，本实施例还提供一种用于防治桥头跳车的支撑组件20的施工方法，施工方法用于将如上的用于防治桥头跳车的支撑组件20设置于桥面段30和路面段40之间的过渡段10上，施工方法包括如下步骤：

S1：起吊多个第一刚性桩202，并将多个第一刚性桩202***地基103中；

S2：对第一刚性桩202进行打桩；

S3：搭设搭板201；

S4：铺设至少两层加强件203，并对路基102进行回填；

S5：对路面101进行施工。

对于本实施例提供的防止桥头跳车的支撑组件20的具体施工方法如下：

针对新建道路，首先进行施工前的准备工作，清理整平原地面。测量放线，准备工作面，放出桩位，保证桩位偏差不得超过规范及设计的要求，可按矩形或梅花形布设桩位，如图2和图3所示，桩间距为直径的3～5倍。

起吊预制好的第一刚性桩202，吊桩时，先拴好吊桩的钢丝绳及索具，然后用索具捆绑住桩上端约50cm处，起动机器起吊第一刚性桩202，使桩机对准桩位中心，缓缓放下***地基103中。打桩的顺序应按照桩的长短，从靠近桥台301的一侧，先长的第一刚性桩202后短的第一刚性桩202，依次推进。

设置斜置式搭板201，先将锚筋60预埋在桥台301背墙中，另一端待现浇搭板201时，与搭板201主筋焊接固定；搭板201端头距背墙面3011为2～3cm，以便在两者之间设置连续式伸缩缝，将搭板201靠近桥台301一端的上缘和桥台301的牛腿3012的上缘设计成倒角，防止因搭板201的转动对路面101及桥台301结构造成损害。

在过渡段10的路基102中铺设土工格栅，顶层的土工格栅的上方有混凝土路面101，底层的土工格栅的下方的地基103中设置有第一刚性桩202。土工格栅通过缝接法进行连接，相邻两幅土工格栅采用交织的高强聚丙烯带进行缝接；或通过搭接法进行连接，搭接宽度不小于20m，并用“U”形钉予以固定。土工格栅扭曲、皱折、重叠，则不利于其发挥作用，故铺设时应用手拉直，使格栅平顺均匀，同时注意格栅间的联结。土方填筑碾压合格后，铺设上层的土工格栅，铺设要求及连接方式与底层的土工格栅铺设要求相同，只是宽度应与填土层顶宽一致。土工格栅铺设层数宜视路基102高度而定，一般城市道路矮路基102，建议铺设2-3层，在本实施例中铺设了3层土工格栅。完成以上施工以后对路面层等其他工序进行施工。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (12)

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1所述的用于防治桥头跳车的支撑组件，其特征在于，所述第一刚性桩的桩位布设形状采用矩形或者梅花形。

8.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，所述搭板的长度范围为3m-8m。

9.如权利要求1-8中任意一项所述的用于防治桥头跳车的支撑组件，其特征在于，所述加强件为土工格栅。

10.如权利要求9所述的用于防治桥头跳车的支撑组件，其特征在于，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。

11.如权利要求9所述的用于防治桥头跳车的支撑组件，其特征在于，多层所述土工格栅之间相互平行，所述土工格栅的层数范围为2-3层。

12.如权利要求11所述的用于防治桥头跳车的支撑组件，其特征在于，每层所述土工格栅由多块所述土工格栅连接而成，多块所述土工格栅通过缝接法或者搭接法连接。

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