CN2372362Y - 一种桥面可升降的桥涵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种桥面可升降的桥涵,其主要特征在于将墩台帽设计成中间带有凹槽的结构,凹槽中填有砂层,梁板通过端横梁或枕梁承压在凹槽的砂层上,在不影响交通的情况下,通过掏砂孔道减少凹槽中的砂量,可方便地降低桥面标高,也可提高桥面标高,使桥面标高随时适应路基下沉的变化,有效解决桥头跳车难题,节省工程投资,加快工期,减少工后维修,适用于不同地质条件上的各种桥梁结构,具有显著的经济效益和社会效益。

Description

一种桥面可升降的桥涵

以往解决路基与桥台产生沉降差引起的桥头跳车问题，其技术途径是以桥为主，资金做后盾，时间为代价，采取软基处理、分层压实、预压沉降等技术措施，千方百计地减少路基的工后沉降，但随着时间的推移和交通量的增加，路基的工后沉降是必然的。1988年建设通车的沪嘉高速公路最大的路基沉降1米以上，工后沉降超过20厘米以上的路基比比皆是，小的沉降差会影响行车的舒适性，大的沉降差则威胁到车辆和人身的安全，成为社会公害。可以认为采用以桥为主的解决桥头跳车的技术途径，不但在技术上难于确立，其经济思路也是倒置的。如1公里高速公路的造价三千万元左右，其中有的软基处理每公里须增加造价就高达一千万元，而1公里公路一般只有两座小桥涵，其造价在百万元以内。

本实用新型的目的，是容许路基有一定量的工后沉降，以路为主，提供一种结构简单，不须使用大型的施工机具和复杂的控制工艺，在不影响交通的情况下，可调节桥面标高的桥涵，使桥面标高随时适应路基下沉的变化，保证行车舒适和安全，有利于减少工程投资，加快施工工期及方便运营时维修。

本实用新型的特征在于将墩台帽(1)设计成中间带有凹槽的结构，在槽底对应于台前一侧均布一排掏砂孔道(2)，掏砂孔道(2)的出口处带有塞盖(3)，凹槽中填有砂层(4)、梁板(5)通过与之连接的端横梁(6)直接承压在砂层(4)上，通过砂层(4)将荷载传递到桥台(7)上。

本实用新型为钢筋砼结构，上部构造为梁或板，下部构造为钢筋砼或圬工体的桥台桥墩，各类有桩或无桩的基础结构。梁、板、墩台身和基础的设计和施工无特殊要求。墩台帽(1)为盖梁时整体强度应满足规范要求。墩台帽(1)的凹槽设计宽度应满足砂层(4)的承载能力的要求、梁板(5)的伸缩变形、桥台(7)位移对端横梁(6)活动的约束作用，及考虑构件制作时的尺寸误差。凹槽的设计深度应包括设计的沉降调整量、砂层(4)的最小垫高和端横梁(6)嵌入凹槽的必要深度。凹槽侧壁的强度应满足砂层(4)在设计荷载作用下土压力的作用的要求。墩台帽(1)宜采用现浇施工，施工时应保证凹槽定位准确。掏砂孔道(2)宜预埋管件安装，也可钻芯成孔。孔道的塞盖(3)可采用木塞等，也可在外侧面用水泥砂浆填补抹平。掏砂孔道(2)可每隔30～70cm等间距设置一个，孔径约3～5cm。砂层(4)可采用干净的中粗砂，使用前筛除粗粒和杂物，并测定砂的容重等指标，填砂后可加水振实，并调整表面至设计标高。端横梁(6)宜预制，梁顶面留有与梁板(5)结构连接的钢筋，将预制好的端横梁(6)安装在已填压密实的砂层(4)上，用泡沫塑料等软质材料填塞在凹槽与端横梁(6)的夹缝之中成封口(17)，防止砼等杂物掉入到夹缝及砂层(4)中。之后再现浇梁板(5)的结构及桥面工程。梁板(5)为预制件时，端横梁(6)设的连接钢筋可通过梁板(5)预制件的夹缝或预留的孔道来连接。安装梁板(5)的预制件时，应在端横梁(6)的预面加一层高标号的水泥砂浆调平。

工后桥台出现沉降差时，打开塞盖(3)，计算出凹槽内掏砂孔道(2)分配的单位长度应调整的高差对应的砂的体积或重量，用螺旋取土器等工具有序地从孔道中掏砂，完成掏砂工艺后加上塞盖(3)。可向凹槽中注入清水，使砂湿润，利用行车振动和重力作用，使凹槽内的砂层(4)自动调平，表面下降，使梁板(5)跟随下沉到调整的设计标高。如果由于路基土压力作用产生较大的桥台位移，限制了端横梁(6)的自由下沉，可在桥面加重压或在墩台帽(1)之间加临时撑梁等措施。若设计的沉降调整量较大，应考虑对桥涵的泄洪能力或通道(航)净高的影响。

本实用新型的特征在于在墩台帽(1)的台背一侧和梁板(5)的端面之间竖向安放挡板(8)，用于隔开路基路面(9)等，防止泥砂杂物落入梁板(5)和墩台帽(1)之间设计预留的调整空间，影响梁板(5)标高的调整，挡板(8)可与砼路面或搭板(11)的砼连在一起。为克服台背路基填土局部较大的沉降量及缓和桥头跳车，可在梁板(5)的端部设错台(10)，桥台搭板(11)安设在梁板(5)的错台(10)上，桥台搭板(11)的另一端直接承压在路基路面(9)或垫梁(12)上。当调节桥面标高时，搭板(11)也跟着调整。梁板(5)较薄时可通过设计牛腿的方法来设置错台(10)。当桥跨径较大，采用空心板或T梁等预制件，宜将端横梁(6)改为独立的枕梁(13)，梁板(5)通过支座(14)承压在枕梁(13)上，枕梁(13)承压在墩台帽(1)凹槽的砂层(4)上。枕梁(13)做为独立的地梁进行验算和配筋。对于高路基及软基地段，由于土压力产生的桥台位移较大，当不影响通道(航)的净高时，可在两桥台(7)之间等间距布设两根以上纵桥向布置的撑梁(15)，撑梁(15)与墩台帽(1)的砼连在一起，也可在桥台(7)之间设计地梁。

本实用新型其特征在于为多孔桥的，在两桥台(7)之间还有一个以上的桥墩(16)，桥墩(16)上的墩台帽(1)及支承形式也可设计为可调节桥面标高的形式。两至三孔小桥的梁板(5)可设计为连续板。大桥引桥的边临跨采用本结构时，能显著提高适应路基下沉的能力，但在过渡墩上应设伸缩缝(18)，以防止调整标高后产生负弯矩使桥面砼开裂。多跨调整时，各墩的标高调整量应成比例关系。产生不适沉降差时即进行标高调整。

采用本实用新型，当桥涵出现下沉时桥面也能调高，方法是在墩台帽(1)的台前和梁板(5)之间均布数台千斤顶(19)，协调顶升梁板(5)，其顶抬量可比设计量提高约1～2cm，计算凹槽单位长度要调整标高对应的加砂量，用板片等工具将干净砂从凹槽与端横梁(6)的夹缝中均匀加入，完成加砂工艺后，向凹槽加入适量清水并用板片等工具插实，协调回松千斤顶即可完成一次标高的提升作业。当标高提升量大于凹槽设计范围时，挖除凹槽内的砂层(4)并浇入砼，将砼提高到设计标高，再安装支座。

图1是一座桥面可升降的小桥的结构示意图

图2是小桥I-I断面不含洞口结构物的剖视图

图3是一座采用桥面可升降做过渡的引桥的结构示意图

图4是一座预应力空心板桥采用枕梁形式的结构示意图

本实用新型将墩台帽(1)设计成中间带凹槽的结构，在凹槽中填砂层(4)，用挡板(8)来阻止杂物落入梁板(5)的活动空间，用桥台搭板(11)来缓和小量的沉降差，在不影响交通的情况下，用简单工具和少量人力，通过掏砂孔道(2)掏砂减少凹槽中的砂量，可降低桥面标高；用千斤顶抬升后向凹槽中加砂或垫高，可以提高桥面标高。本实用新型可采用各类有桩或无桩基础，因此能适用于各类地质条件上的大、中、小桥梁、涵洞和通道等工程。由于容许路基有一定量的工后沉降，并能够调整桥头严重的沉降差，消除桥头跳车现象，因此可以优化软基处理，调整施工程序，能显著加快工期，并能适当缩短引桥长度，减少工后维修，具有十分显著的经济效益和社会效益、它的推广将能加快高等级公路、机场跑道和市政工程等建设的健康发展。

下面结合附图和实施例对本实用新型的结构、施工方法作进一步的描述。

实施例1

如图1和图2所示，为单孔8m的钢筋砼板桥，重力式桥台，设计桥台沉降调整量为30cm，调整后不增加桥面纵坡消除错台现象。梁板(5)为现浇板按规范要求设计及配筋，端横梁(6)与梁板(5)设计成为一个整体。先预制端横梁(6)，安装后与梁板(5)一起浇砼。端横梁(6)的梁宽根据设计荷载，取砂的地基容许承载力为500KPa设计。墩台帽(1)整体为构造要求，其凹槽宽取端横梁(5)的梁宽加6cm，即设计夹缝宽为3cm，墩台帽(1)凹槽侧壁按设计荷载作用下砂层(4)产生的静土压力进行了抗弯、抗剪和抗裂验算。掏砂孔道(2)采用一寸塑料水管埋设，间距40cm，用木塞做塞盖(3)。砂层(4)采用过5mm筛的干净河砂。安装端横梁(6)后用泡沫塑料条填塞在凹槽的夹缝中成封口(17)。隔板(8)为砼预制板，验算了路基土压力作用。本桥一次完成桥台结构物、墩台帽(1)的施工，预制安装端横梁(6)和现浇梁板(5)及桥上部构造等工程，再分层进行路基填土，安放挡板(8)等，至路基基本稳定后做路面工程。工后路基与桥台的沉降差达1～2cm时即预调整，调整时先计算凹槽单位长度内对应应减少的砂的重量，从桥台的一侧先顺序地掏单数编号孔的砂，再顺序地掏偶数编号孔的砂。两桥台应同时进行掏砂，目的使桥面板整体协调下沉，不产生有害内力。完成掏砂工艺后加上塞盖(3)，向凹槽中注入清水，利用结构自重及行车振动作用，使上部构造整体自动下沉。至路基沉降趋于稳定时，塞盖(3)改用水泥砂浆进行填塞，防止木塞腐烂后引起漏砂。

实施例2

如图4所示，为一大桥引桥的边孔，20m预应力空心板，桥台搭板长6m，设计桥台标高沉降调整量为40cm，最终增加引桥桥头纵坡1.5％。桥台临墩在桥面上相应设伸缩缝(18)。桥台采用枕梁(13)与梁板(5)分离的设计方案，空心板仍采用橡胶支座。枕梁(13)按地基梁设计和配筋，枕梁(13)的梁宽根据设计荷载取砂的地基容许承载力为500KPa计算。因桥台为柱式结构，墩台帽(1)按盖梁进行设计和配筋，其中墩台帽(1)凹槽侧壁依据设计荷载作用下砂的静土压力作用，相应配置了抗弯钢筋(20)、抗裂(21)，并对砼进行了抗剪验算。枕梁(13)对应于橡胶支座处设置局部承压钢筋网，凹槽与枕梁(13)的夹缝宽取5cm，凹槽按设计标高填实砂层(4)后，吊装枕梁(13)，再分别安装预应力空心梁板(5)，之后可用红砖(22)等将空心板的洞口进行砌封，安装空心板湿接梁端(23)的钢筋、模板并现浇砼，湿接梁端(23)上留没有错台(10)用于安装搭板(11)。隔板(8)采用预制钢筋砼板。(25)为桥面砼铺装，(26)为条式橡胶伸缩缝。路基填土至相应标高时安装隔板(8)，路基填土沉降较稳定后可做路面工程及搭板(11)，并安装伸缩缝(28)。工后当桥台路基沉降差约为5cm时，即进行一次桥台标高的调整。

其余同实施例1。

实施例3。

如图1和图2所示，当桥涵的沉降较路基为大，需要对桥涵进行抬升，经过计算上部构造的总重量，确定使用千斤顶(19)的规格和数量，将千斤顶(19)均布在两桥台的墩台帽(1)台前和梁板(5)之间，并设置标高标尺，同时启动千斤顶以每2cm为一个控制行程，使各千斤顶同步将梁板(5)抬升。计算设计抬升量对应凹槽每米长度的加砂量，将砂从凹槽与端横梁(6)之间的夹缝加入，并加入清水使砂湿润，用插片振实，完成加砂及振实后，各千斤顶同步卸载，即完成一次桥涵的标高抬升作业。

其它同实施例1。

Claims (6)

1、一种桥面可升降的桥涵，其特征在于墩台帽(1)设计成中间带有凹槽的结构，在槽底对应于台前一侧均布一排掏砂孔道(2)，掏砂孔道(2)的出口处带有塞盖(3)，凹槽中填有砂层(4)，梁板(5)通过与之连接的端横梁(6)直接承压在砂层(4)上，通过砂层(4)将荷载传递到桥台(7)上。

2、如权利要求1所述的一种桥面可升降的桥涵，其特征在于在墩台帽(1)的台背一侧和梁板(5)的端面之间竖向安放档板(8)，用于隔开路基路面(9)等。

3、如权利要求1所述的一种桥面可升降的桥涵，其特征在于梁板(5)端部设错台(10)，错台(10)上安装有搭板(11)，搭板(11)的另一端直接承压在路基路面(8)或垫梁(12)上。

4、如权利要求1所述的一种桥面可升降的桥涵，其特征在于改端横梁(6)为独立的枕梁(13)，梁板(5)通过支座(14)承压在枕梁(13)上，枕梁(13)承压在墩台帽(1)凹槽的砂层(4)上。

5、如权利要求1所述的一种桥面可升降的桥涵，其特征在于两桥台(7)之间等间距布设两根以上纵桥向布置的撑梁(15)，撑梁(15)与墩台帽(1)的砼连在一起。

6、如权利要求1至4所述的一种桥面可升降的桥涵，其特征在于为多孔桥的，在两桥台(7)之间还有1个以上的桥墩(16)，桥墩(16)上的墩台帽(1)及支承形式也可设计为可调节桥面标高的形式。

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