挡土式无土路基及其施工方法
阅读说明：本技术 挡土式无土路基及其施工方法 (Soil retaining type soilless roadbed and construction method thereof ) 是由 曾卓 鲍云梦 时富禄 于 2021-09-26 设计创作，主要内容包括：一种挡土式无土路基,包括预制道面板,预制道面板包括中部的标准节段,标准节段两侧设有中支点节段,远离标准节段的中支点节段一侧设有端支点节段；中支点节段底部设有纵肋；预制道面板设置在钻孔灌注桩上方,钻孔灌注桩与纵肋接触并对预制道面板形成支撑。本发明采用上述结构,对于传统的无土路基设计进行了进一步改进,使其可作为永久结构物的挡土结构或永久结构施工时的基坑支护手段使用,不仅解决了新老路基之间不均匀沉降,减少了建筑用地规模,也为使得高密度城市区施工空间狭小的路基边坡处设置永久结构物成为可能。(A soil-retaining soilless roadbed comprises a prefabricated road panel, wherein the prefabricated road panel comprises a standard section in the middle, middle fulcrum sections are arranged on two sides of the standard section, and end fulcrum sections are arranged on one side of the middle fulcrum sections far away from the standard section; the bottom of the middle fulcrum section is provided with a longitudinal rib; the prefabricated road panel is arranged above the cast-in-situ bored pile, and the cast-in-situ bored pile is contacted with the longitudinal ribs and supports the prefabricated road panel. By adopting the structure, the traditional soilless roadbed design is further improved, so that the soilless roadbed can be used as a soil retaining structure of a permanent structure or a foundation pit supporting means during construction of the permanent structure, the uneven settlement between new and old roadbeds is solved, the construction land scale is reduced, and the permanent structure can be arranged at the side slope roadbed with narrow construction space in a high-density urban area.)
技术领域
本发明涉及一种桥梁工程领域，具体的是一种挡土式无土路基及其施工方法。
背景技术
在现有的高速公路改扩建工程中，大多数公路工程项目采用拓宽及新建立体层的的方式。传统的填土路基大多采用填筑路基的施工方法，而原有的路基已沉降稳定，拼宽段路基由于施工时间有限，沉降还未达到稳定，极易产生裂缝和新老路基衔接错台等现象，同时需要大量的土方填筑，同时也加大了公路路基的永久占地，施工复杂，不符合现今主导的工业化生产理念。对于一些高密度城市区，往往存在一些不利因素，如河流等，传统的路基填筑会导致侵占河道，压缩过水断面，因此传统的路基填筑方式不再适用于此类地形的路基施工。同时随着大量城市改扩建项目的进行，由于高密度城市区极为压缩的空间所限，许多桥墩位于河流与路基边坡之间或较为陡峭的路基边坡之上，如采用传统的路基填筑方式，桥墩会承受较大的单侧土压力，如果通过桥墩自身抵抗如此大的主动土压力必将造成桥墩结构尺寸大大增加、甚至由于过大的偏心土压力导致桥梁方案的不可行，从而增加了项目的整体造价及相关安全风险。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种挡土式无土路基及其施工方法，对于传统的无土路基设计进行了进一步改进，使其可作为永久结构物的挡土结构或永久结构施工时的基坑支护手段使用，不仅解决了新老路基之间不均匀沉降，减少了建筑用地规模，也为使得高密度城市区施工空间狭小的路基边坡处设置永久结构物成为可能。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种挡土式无土路基，包括预制道面板，预制道面板包括中部的标准节段，标准节段两侧设有中支点节段，远离标准节段的中支点节段一侧设有端支点节段；
所述的中支点节段底部设有纵肋；
所述的预制道面板设置在钻孔灌注桩上方，钻孔灌注桩与纵肋接触并对预制道面板形成支撑。
优选的方案中，所述的预制道面板为多块，多块预制道面板设置在原路基道面的拓宽侧，在预制道面板与原路基道面之间通过横向后浇块浇筑形成连接。
优选的方案中，所述的预制道面板的中支点节段上设有预留吊装孔和灌浆孔。
优选的方案中，相邻两幅所述的预制道面板之间通过浇筑纵向湿接缝形成连接。
优选的方案中，所述的预制道面板顶面在远离原路基道面的一侧上设有护栏。
基于上述挡土式无土路基的施工方法，具体包括以下步骤：
1）在原路基拓宽侧的路床上浇筑素混凝土垫层；
2）在素混凝土垫层上方浇筑透水混凝土垫层；
3）在原路基拓宽侧边坡上进行钻孔灌注桩的钻孔及护筒下放施工；
4）通过预制道面板上的吊装孔吊装预制道面板至钻孔灌注桩桩顶处；
5）通过通过预制道面板上的灌浆孔进行灌浆成桩，实现预制道面板与钻孔灌注桩之间的固结；
6）在预制道面板靠近原路基的一侧的透水混凝土垫层上进行横向后浇块（5）的浇筑，实现原路基与预制道面板之间的搭接；
7）在原路基道面与预制道面板的顶面浇筑中面层；
8）在中面层上浇筑上面层；
9）沿原路基道路方向依次完成多副预制道面板的安装施工。
优选的方案中，所述的步骤1）-2）中，素混凝土垫层与透水混凝土垫层浇筑前先在路床中设置增强桩，增强桩下端深入路床内至少1/3长度，增强桩的上端不超过原路基道面高程。
优选的方案中，所述的步骤6）中，增强桩被浇埋至所浇筑的横向后浇块内。
优选的方案中，所述的4）-5）中，预制道面板的吊装与固结具体包括以下步骤：
1）在钻孔灌注桩上端焊装带有预留孔的钢底板，并保证预留孔与钻孔灌注桩的护筒对齐；
2）在钢底板四周立模；
3）依次吊装预制道面板的两块中支点节段至钢底板上，通过灌浆孔对齐预留孔实现中支点节段在钢底板上的定位；
4）通过灌浆孔进行钻孔灌注桩的灌浆施工，实现中支点节段与钻孔灌注桩的固结；
5）吊装标准节段至两块中支点节段之间的钢底板上；
6）在标准节段与两块中支点节段之间进行湿接缝浇筑；
7）分别吊装两块端支点节段至两块中支点节段外侧的钢底板上；
8）在端支点节段与中支点节段之间进行湿接缝浇筑；
9）拆模。
优选的方案中，所述的钢底板顶面上焊设有两组U形钢筋，U形钢筋外部焊接套设有套筒钢板，套筒钢板与预留孔对齐；
所述的中支点节段在钢底板上的定位通过套筒钢板插入中支点节段上预设的灌浆孔实现。
优选的方案中，在边坡稳定性较低，需要进行挡土
本发明所提供的一种挡土式无土路基及其施工方法，通过采用上述结构及方法，具有以下有益效果：
（1）该装配化桩板式无土路基尤其适用于高速公路二次改扩建，对于基础变形控制严格的软土地基、填土高度较低、不适宜修建桥梁等地段具有良好的技术和经济优越性，同时对位于高密度城市区的不利地形，局部加密的钻孔灌注桩可以对于无法抵抗土压力的其他结构起到挡土的作用，是易于推广的路基结构形式；
（2）桩板无土路基为高强框架结构体系，既能较好传递竖向荷载，又能适应温度，汽车制动力、土压力等水平荷载，结构轻盈，造价适中，是结合了传统无土路基及双排桩挡墙两者优点的一种新结构；
（3）该结构体系无需填土，节约土地，减小对周围环境的影响，有利于环境的保护；板构件在工厂标准化预制，整修养生，运至现场，经济性好，有利于工业化快速施工，适于推广应用；
（4）预制构件施工精度高、结构安全度高、工期短、造价低，尤其适用于有挡土需求的高密度城市区高速公路二次改扩建。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明的整体整体结构示意图。
图2为本发明图1的侧视结构示意图。
图3为本发明的预制道面板俯视结构示意图。
图4为本发明的预制道面板正视结构示意图。
图5为本发明的钢底板正视结构示意图。
图6为本发明的预制道面板吊装完成后的结构示意图。
图7为本发明在实际施工完成后的挡土状态图。
图中：预制道面板1，标准节段101，中支点节段102，端支点节段103，纵肋2，钻孔灌注桩3，纵向湿接缝4，横向后浇块5，护栏6，吊装孔7，灌浆孔8，路床9，素混凝土垫层10，透水混凝土垫层11，垫块12，中面层13，上面层14，增强桩15，钢底板16，预留孔161，U形钢筋17，套筒钢板18。
具体实施方式
实施例1：
如图1、3中，一种挡土式无土路基，包括预制道面板1，预制道面板1包括中部的标准节段101，标准节段101两侧设有中支点节段102，远离标准节段101的中支点节段102一侧设有端支点节段103；
所述的中支点节段102底部设有纵肋2；
所述的预制道面板1设置在钻孔灌注桩3上方，钻孔灌注桩3与纵肋2接触并对预制道面板1形成支撑。
优选的方案如图1中，所述的预制道面板1为多块，多块预制道面板1设置在原路基道面的拓宽侧，在预制道面板1与原路基道面之间通过横向后浇块5浇筑形成连接。
优选的方案如图3中，所述的预制道面板1的中支点节段102上设有预留吊装孔7和灌浆孔8。
优选的方案如图2中，相邻两幅所述的预制道面板1之间通过浇筑纵向湿接缝4形成连接。
优选的方案如图1中，所述的预制道面板1顶面在远离原路基道面的一侧上设有护栏6。
实施例2：
在实施例1的基础上，采用以下方法进行挡土式无土路基施工，具体包括以下步骤：
1）在原路基拓宽侧的路床9上浇筑素混凝土垫层10；
2）在素混凝土垫层10上方浇筑透水混凝土垫层11；
3）在原路基拓宽侧边坡上进行钻孔灌注桩3的钻孔及护筒下放施工；
4）通过预制道面板1上的吊装孔7吊装预制道面板1至钻孔灌注桩3桩顶处；
5）通过通过预制道面板1上的灌浆孔8进行灌浆成桩，实现预制道面板1与钻孔灌注桩3之间的固结；
6）在预制道面板1靠近原路基的一侧的透水混凝土垫层11上进行横向后浇块5的浇筑，实现原路基与预制道面板1之间的搭接；
7）在原路基道面与预制道面板1的顶面浇筑中面层13；
8）在中面层13上浇筑上面层14；
9）沿原路基道路方向依次完成多副预制道面板1的安装施工。
优选的方案如图1中，所述的步骤1）-2）中，素混凝土垫层10与透水混凝土垫层11浇筑前先在路床9中设置增强桩15，增强桩15下端深入路床9内至少1/3长度，增强桩15的上端不超过原路基道面高程。
优选的方案中，所述的步骤6）中，增强桩15被浇埋至所浇筑的横向后浇块5内。
本例中，根据施工区域的位置，调节步骤3）中钻孔灌注桩3的间距，对需要进行挡土的路段采用加密间距（2m），无需挡土路段采用标准间距（5m）。
实施例3：
如图4-6，在实施例2的基础上，实施例2中所述的步骤4）-5）中，预制道面板1的吊装与固结具体包括以下步骤：
1）在钻孔灌注桩3上端焊装带有预留孔161的钢底板16，并保证预留孔161与钻孔灌注桩3的护筒对齐；
2）在钢底板16四周立模；
3）依次吊装预制道面板1的两块中支点节段102至钢底板16上，通过灌浆孔8对齐预留孔161实现中支点节段102在钢底板16上的定位；
4）通过灌浆孔8进行钻孔灌注桩3的灌浆施工，实现中支点节段102与钻孔灌注桩3的固结；
5）吊装标准节段101至两块中支点节段102之间的钢底板16上；
6）在标准节段101与两块中支点节段102之间进行湿接缝浇筑；
7）分别吊装两块端支点节段103至两块中支点节段102外侧的钢底板16上；
8）在端支点节段103与中支点节段102之间进行湿接缝浇筑；
9）拆模。
优选的方案如图5中，所述的钢底板16顶面上焊设有两组U形钢筋17，U形钢筋17外部焊接套设有套筒钢板18，套筒钢板18与预留孔161对齐；
所述的中支点节段102在钢底板16上的定位通过套筒钢板18插入中支点节段102上预设的灌浆孔8实现。
本例中，钢底板16的高程可通过临时抱箍进行调节，在钢底板16上可安装3cm的高模量改性聚合物圆环垫片后进行预制道面板1的分节安装，增强步骤6）、步骤8）中的湿接缝浇筑效果。
本专利对于传统的无土路基设计进行了进一步改进，将无土路基桩基在需要进行挡土的范围进行局部加密，使其可作为永久结构物的挡土结构或永久结构施工时的基坑支护手段使用，此技术的应用不仅解决了新老路基之间不均匀沉降，减少了建筑用地规模，也为使得高密度城市区施工空间狭小的路基边坡处设置永久结构物成为可能。
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