專利名稱：一種公路橋梁加筋土柔性橋臺的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于公路橋梁橋臺結構技術領域，特別涉及一種公路橋梁加筋土柔性橋臺。
背景技術：
當前，伴隨著中國經濟的快速發展和人民物質生活水平的快速提高，各類交通出行工具也在逐步增多。同時，國內的各類公共基礎設施建設也如火如荼地開展，這些基礎設施的建設縮短了不同地區之間的來往時間，尤其是跨海和跨河橋梁的建設以及設置城市之間高架橋高等級快速路等已成為普遍的事實，并且對此需求量呈逐年上升趨勢。然而，針對道路與橋梁過渡段尤其是橋臺的承載能力、跳車現象和工程成本造價等問題越來越受到人 \ 3的關注。根據美國聯邦公路管理協會(FHWA)的調查研究指出，加筋擋墻頂部基礎的承載力以200kPa為宜，但卻并沒有給出確定基礎承載力的嚴格理論。考慮到當前交通流量日益增大的現實，橋臺結構受往復荷載沖擊的現象也在增多，路面裂紋不斷涌現，后期維護費用相應增加。因此，橋臺結構的底部基礎承載能力是倍受關注的焦點。另外，在當前的剛性加筋橋臺結構中，由于橋臺與橋背引橋路堤的非均勻沉降，引起路橋銜接處的錯臺，致使車輛通過該區域時產生跳躍、顛簸這一橋頭跳車現象，并由此引發一系列的危害，比如對道路通行能力的影響、對行車安全和舒適度的影響以及對路面和車輛的影響，并增加道路維護成本。這種現象與當前人們對車輛行駛時要求的“快速、安全和舒適”的目的相去甚遠。因此，解決這一問題的關鍵在于將基礎和臺背填土層的差異沉降控制在一定的范圍內。此外，之前為了獲得橋臺基礎足夠支撐強度，通常在橋臺基礎底部設立樁基礎來實現這一目的，然而，樁基礎的施工比較繁瑣，并且施工過程會產生噪聲及其它污染等問題，且費用普遍較高。因此，有必要尋求一種既經濟又環保的橋臺結構。土工格柵或土工加筋帶以其抗拉強度高、延伸率低和耐腐蝕性好的特點，被廣泛用于擋土墻、邊坡加固、路堤和大壩等結構中，并且以土工合成材料為加筋材料的加筋擋墻由于經濟、安全和施工簡單，在巖土加固工程中得到了極為廣泛的應用，被譽為繼鋼筋混凝土之后又一次技術革新。當前，國內外一些學者通過試驗和數值模擬手段研究過加筋擋墻頂部受基礎荷載時的擋墻穩定性能，并對如何考慮加筋擋墻頂部基礎的荷載提出一些理論方法，基于此研究了橋梁基礎類型和寬度等對基礎承載力的計算方法，然而理論計算結果顯示基礎承載力和筋材受力與實際應用中效果相差較大。另外，橋臺基礎對下部加筋柔性擋墻面板的偏移距離與整體結構的穩定性和極限承載力密切相關，同時加筋結構的穩定性直接影響橋梁基礎承載能力和沉降。
發明內容本實用新型的目的是為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種公路橋梁加筋土柔性橋臺，該橋臺結構通過合理利用土工格柵或土工加筋帶的加筋作用，充分發揮擋墻面板與筋材的相互作用及由此產生的側限功能，增強了整體結構性能，最大限度的減少了橋臺基礎與臺背填土層的差異沉降，提高了橋臺基礎的承載能力，以較低成本實現了路橋連接處的平穩過渡。本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是一種公路橋梁加筋土柔性橋臺，包括橋臺、引橋板、橋臺基礎和柔性擋墻，所述橋臺的頂部側面設置有引橋板，所述橋臺的下部設置有橋臺基礎，所述橋臺基礎和橋臺的臺背擋墻直接連接于下部柔性擋墻上，所述下部柔性擋墻側面設置有擋墻面板，所述擋墻面板偏移橋臺基礎的距離為O. 2 O. 4 ，所述擋墻面板上從上到下依次連接有平鋪于擋墻回填土層中的擋墻土工格柵或土工加筋帶，橋臺側面的臺背回填土層中設置有從上到下依次連接并平鋪的橋臺土工格柵或土工加筋帶，所述橋臺土工格柵或土工加筋帶和擋墻土工格柵或土工加筋帶的層間距均為O. 25 O. 5m。所述擋墻面板采用鋸齒形砌體構造，所述擋墻土工格柵或土工加筋帶的端部穿過砌體的鋸齒部位，平鋪于擋墻回填土層中。
所述擋墻土工格柵或土工加筋帶的長度為柔性擋墻高度的I 1. 5倍。所述橋臺土工格柵或土工加筋帶的長度為臺背擋墻高度的I 1. 5倍。所述臺背回填土層和擋墻回填土層具有相同的組成和結構。本實用新型具有的優點和積極效果是1.橋臺基礎和橋臺的臺背擋墻直接連接于下部柔性擋墻上直接作用在下部加筋土柔性擋墻上，利用擋墻土工格柵或土工加筋帶加筋擋墻作為橋臺基礎支撐結構而取代橋臺基礎底部的樁基礎，能夠保證橋臺承載能力，且施工簡單、縮短工期，造價低廉。2.通過控制擋墻土工格柵或土工加筋帶作用的加筋土柔性擋墻與橋臺土工格柵或土工加筋帶作用的臺背擋墻選用的回填料和相對密實度相同，選擇合理的橋臺基礎與擋墻面板之間的偏移距離、土工格柵或土工加筋帶的層間距及長度等，減少了加筋柔性橋臺和臺背加筋土之間的差異沉降，從而達到控制橋頭跳車的目的。3.采用預制的鋸齒形砌塊擋墻面板，可以達到自身穩定，且不需要在擋墻土工格柵或土工加筋帶與擋墻面板連接處另設其它聯接構件，直接將筋材壓在上下鋸齒形面板之間即可，有利于減小擋墻面板的水平變形，使整體穩定性得以改善，外表美觀且耐用。
圖1是本實用新型結構示意圖；圖2是鋸齒形擋墻面板結構示意圖。圖1和圖2中，1.擋墻回填土層，2.擋墻土工格柵或土工加筋帶，3.擋墻面板，4.引橋板，5.橋臺,6.橋臺基礎,7.臺背回填土層,8.橋臺土工格柵或土工加筋帶。圖中，Hl為下部加筋擋墻高度，Hu為上部臺背擋墻高度，^+Hu為擋墻整體高度
具體實施方式
為能進一步了解本實用新型的實用新型內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下實施例一參見圖1和圖2所示，一種公路橋梁加筋土柔性橋臺，包括橋臺5、引橋板4、橋臺基礎6和柔性擋墻，柔性擋墻包括有擋墻回填土層1、擋墻面板3和擋墻土工格柵或土工加筋帶2，下部柔性擋墻側面設置有擋墻面板3，擋墻面板3上從上到下依次連接有平鋪于擋墻回填土層I中的擋墻土工格柵或土工加筋帶2，橋臺5的頂部側面設置有引橋板4,所述橋臺5的下部設置有橋臺基礎6,橋臺基礎6和橋臺5的臺背擋墻直接連接于下部柔性擋墻上，利用擋墻土工格柵或土工加筋帶加筋擋墻作為橋臺基礎支撐結構而取代橋臺基礎底部的樁基礎，能夠保證橋臺承載能力，且施工簡單、縮短工期，造價低廉。橋臺5上側面的臺背回填土層7中設置有從上到下依次連接并平鋪的橋臺土工格柵或土工加筋帶8。臺背回填土層7和擋墻回填土層I具有相同的組成和結構，即通過控制擋墻回填土層I與臺背回填土層選用的回填料和相對密實度相同，密實度達到70%以上，可以有效地減少橋臺基礎和臺背加筋土之間的差異沉降，從而達到控制橋頭跳車的目的。擋墻面板3偏移橋臺基礎6的距離選取為O. 2Hl,橋臺土工格柵或土工加筋帶8和擋墻土工格柵或土工加筋帶2的層間距均選取為O. 25m。擋墻土工格柵或土工加筋帶2的長度為柔性擋墻高度的I倍。橋臺土工格柵或土工加筋帶8的長度為臺背擋墻高度的I倍。通過選擇合理的橋臺基礎與擋墻面板之間的偏移距離、土工格柵或土工加筋帶的層間距及長度等，減少了加筋柔性橋臺和臺背加筋土之間的差異沉降，從而達到控制橋頭跳車的目的。擋墻面板3采用鋸齒形砌體構造，所述擋墻土工格柵或土工加筋帶2的端部穿過砌體的鋸齒部位，平鋪于擋墻回填土層I中。采用預制的鋸齒形砌塊擋墻面板，可以達到自身穩定，且不需要在擋墻土工格柵或土工加筋帶與擋墻面板連接處另設其它聯接構件，直接將筋材壓在上下鋸齒形面板之間即可，有利于減小擋墻面板的水平變形，使整體穩定性得以改善，外表美觀且耐用。實施例二 參見圖1和圖2所示，一種公路橋梁加筋土柔性橋臺，包括橋臺5、引橋板4、橋臺基礎6和柔性擋墻，柔性擋墻包括有擋墻回填土層1、擋墻面板3和擋墻土工格柵或土工加筋帶2，下部柔性擋墻側面設置有擋墻面板3，擋墻面板3上從上到下依次連接有平鋪于擋墻回填土層I中的擋墻土工格柵或土工加筋帶2，橋臺5的頂部側面設置有引橋板4,所述橋臺5的下部設置有橋臺基礎6,橋臺基礎6和橋臺5的臺背擋墻直接連接于下部柔性擋墻上，利用擋墻土工格柵或土工加筋帶加筋擋墻作為橋臺基礎支撐結構而取代橋臺基礎底部的樁基礎，能夠保證橋臺承載能力，且施工簡單、縮短工期，造價低廉。橋臺5側面的臺背回填土層7中設置有從上到下依次連接并平鋪的橋臺土工格柵或土工加筋帶8。臺背回填土層7和擋墻回填土層I具有相同的組成和結構，即通過控制擋墻回填土層I與臺背回填土層選用的回填料和相對密實度相同，密實度達到70%以上，可以有效地減少橋臺基礎和臺背加筋土之間的差異沉降，從而達到控制橋頭跳車的目的。擋墻面板3偏移橋臺基礎6的距離選取為O. 4Hl,橋臺土工格柵或土工加筋帶8和擋墻土工格柵或土工加筋帶2的層間距均選取為O. 5m。擋墻土工格柵或土工加筋帶2的長度為柔性擋墻高度的1. 5倍。橋臺土工格柵或土工加筋帶8的長度為臺背擋墻高度的1. 5倍。通過選擇合理的橋臺基礎與擋墻面板之間的偏移距離、土工格柵或土工加筋帶的層間距及長度等，減少了加筋柔性橋臺和臺背加筋土之間的差異沉降，從而達到控制橋頭跳車的目的。擋墻面板3采用鋸齒形砌體構造，所述擋墻土工格柵或土工加筋帶2的端部穿過砌體的鋸齒部位，平鋪于擋墻回填土層I中。采用預制的鋸齒形砌塊擋墻面板，可以達到自身穩定，且不需要在擋墻土工格柵或土工加筋帶與擋墻面板連接處另設其它聯接構件，直接將筋材壓在上下鋸齒形面板之間即可，有利于減小擋墻面板的水平變形，使整體穩定性得以改善，外表美觀且耐用。本實用新型針對公路橋梁加筋土柔性結構，利用加筋土柔性擋墻作為橋臺基礎支撐結構而取代橋臺基礎底部的樁基礎，并直接作為橋臺基礎支撐結構來承受橋梁上部結構和交通載荷，以及支撐橋臺臺背引橋道路結構，通過控制加筋土柔性擋墻與臺背加筋土選用的回填料和相對密實度相同，充分合理地考慮土工格柵或土工加筋帶的層間距，利用筋材加筋作用并充分發揮擋墻面板的側限阻擋作用，最大限度的減少了橋臺基礎與臺背填土的差異沉降，提高了橋臺基礎的承載能力，實現了路橋連接處的平穩過渡。該公路橋梁加筋土柔性橋臺在結構上具有優異的整體性能，且整個結構施工簡單、造價低廉、擋墻面板美觀，可在公路橋梁建設中推廣使用。盡管上面結合附圖對本實用新型的優選實施例進行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種公路橋梁加筋土柔性橋臺，包括橋臺(5 )、引橋板(4)、橋臺基礎(6 )和柔性擋墻，所述橋臺(5)的頂部側面設置有引橋板(4)，所述橋臺(5)的下部設置有橋臺基礎(6)， 其特征在于，所述橋臺基礎(6)和橋臺(5)的臺背擋墻直接連接于下部柔性擋墻上，所述下部柔性擋墻側面設置有擋墻面板(3)，所述擋墻面板(3)偏移橋臺基礎(6)的距離為O. 2 O.4 ，所述擋墻面板(3)上從上到下依次連接有平鋪于擋墻回填土層(I)中的擋墻土工格柵或土工加筋帶(2)，所述橋臺(5)側面的臺背回填土層(7)中設置有從上到下依次連接并平鋪的橋臺土工格柵或土工加筋帶(8)，所述橋臺土工格柵或土工加筋帶(8)和擋墻土工格柵或土工加筋帶(2)的層間距均為O. 25 O. 5m。
2.根據權利要求1所述的一種公路橋梁加筋土柔性橋臺，其特征在于，所述擋墻面板(3)采用鋸齒形砌體構造，所述擋墻土工格柵或土工加筋帶(2)的端部穿過砌體的鋸齒部位，平鋪于擋墻回填土層(I)中。
3.根據權利要求1所述的一種公路橋梁加筋土柔性橋臺，其特征在于，所述擋墻土工格柵或土工加筋帶(2)的長度為柔性擋墻高度的I 1. 5倍。
4.根據權利要求1所述的一種公路橋梁加筋土柔性橋臺，其特征在于，所述橋臺土工格柵或土工加筋帶(8)的長度為臺背擋墻高度的I 1. 5倍。
5.根據權利要求1所述的一種公路橋梁加筋土柔性橋臺，其特征在于，所述臺背回填土層(7 )和擋墻回填土層(I)具有相同的組成和結構。
專利摘要本實用新型涉及一種公路橋梁加筋土柔性橋臺，橋臺的下部設置有橋臺基礎，橋臺基礎和橋臺的臺背擋墻直接連接于下部柔性擋墻上，下部柔性擋墻側面設置有擋墻面板，擋墻面板偏移橋臺基礎的距離為0.2～0.4HL，擋墻面板上從上到下依次連接有平鋪于擋墻回填土層中的擋墻土工格柵或土工加筋帶，橋臺側面的臺背回填土層中設置有從上到下依次連接并平鋪的土工格柵或土工加筋帶，橋臺結構中土工格柵或土工加筋帶和擋墻土工格柵或土工加筋帶的層間距均為0.25～0.5m。本實用新型充分合理地考慮橋臺基礎的位置及土工格柵或土工加筋帶的層間距，利用筋材加筋作用，減少了橋臺基礎與臺背填土層的差異沉降，提高了橋臺基礎的承載能力，實現了路橋連接處的平穩過渡。
文檔編號E02D29/02GK202881845SQ20122056193
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月30日 優先權日2012年10月30日
發明者肖成志, 鄒紅麗, 王朋, 陳倩倩 申請人:河北工業大學