一种预制拼接桥头防沉降结构
阅读说明：本技术 一种预制拼接桥头防沉降结构 (Structure is prevented subsiding by prefabricated concatenation bridgehead ) 是由 孔令熙 马晓刚 凌宏伟 陆文亮 于 2020-03-31 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种预制拼接桥头防沉降结构,包括桥台、路面结构层、搭板结构层、素混凝土层、碎石垫层、桩基结构和路基层,路面结构层铺设在搭板结构层上,搭板结构层的一端搭设在桥台上,桩基结构与搭板结构层相连,素混凝土层和碎石垫层依次铺设在搭板结构层和路基层之间,搭板结构层和桩基结构均为预制结构,在施工现场直接将拼装预制的搭板结构层和桩基结构,并使用现浇混凝土固定桩基结构。与现有技术相比,本发明具有施工简单、经济环保、便于更换维修等优点。(The invention relates to a prefabricated spliced bridge head anti-settlement structure which comprises an abutment, a pavement structure layer, a butt strap structure layer, a plain concrete layer, a gravel cushion layer, a pile foundation structure and a road base layer. Compared with the prior art, the invention has the advantages of simple construction, economy, environmental protection, convenient replacement and maintenance and the like.)
技术领域
本发明涉及一种桥头防沉降结构，尤其是涉及一种预制拼接桥头防沉降结构。
背景技术
在市政桥梁建设中，道路与桥头相衔接位置通常会因路基路面与桥梁结构的基础刚度不同而造成路面与桥面的差异沉降，影响行车舒适度。一般通常采用较好的压实工艺与路基填土和设置桥头搭板来减小差异沉降，但不可避免地由于地基沉降、路基填土流失、路基填土达不到压实度等问题，造成搭板结构与路基填土脱空，从而导致搭板结构出现这叫断裂等情况。
中国专利CN105803922B中公开了一种高路堤填土桥头防沉降结构，通过桩基结构设计中的桩长、桩径的变化，实现路基与桥梁基础结构刚度的平顺过渡，从而解决了桥头跳车现象的发生。但是该专利中的防沉降结构在搭板结构损坏后只能重新开挖重新在现场浇筑搭板，这样就使得桥梁的维修周期变长，对道路交通的影响较大。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种施工简单、经济环保的预制拼接桥头防沉降结构。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种预制拼接桥头防沉降结构，包括桥台、路面结构层、搭板结构层、素混凝土层、碎石垫层、桩基结构和路基层；所述的路面结构层铺设在搭板结构层上；所述的搭板结构层的一端搭设在桥台上；所述的桩基结构与搭板结构层相连；所述的素混凝土层和碎石垫层依次铺设在搭板结构层和路基层之间，所述的搭板结构层和桩基结构均为预制结构，在施工现场直接将拼装预制的搭板结构层和桩基结构，并使用现浇混凝土固定桩基结构。
优选地，所述的搭板结构层的一端与桥台铰接。
优选地，所述的搭板结构层包括若干块预制搭板和板块连接件；所述的若干块预制搭板通过板块连接件相连。
更加优选地，所述的预制搭板之间设有缝隙，该缝隙内填塞有止水材料；所述的止水材料为沥青玛蹄脂。
更加优选地，所述的板块连接件包括两个第一连接块、用于连接两个第一连接块的第二连接块以及螺丝；所述的两个第一连接块分别安装在两块相邻的预制搭板上；所述的第一连接块设有与第二连接块相匹配的第一卡槽；所述的第二连接块安装在第一卡槽内；所述的第二连接块的两端分别通过螺丝与第一连接块相连。
更加优选地，所述的预制搭板上设有与第一连接块相匹配的第二卡槽。
更加优选地，所述的桩基结构包括预制桩基和预制帽梁；所述的预制桩基和预制帽梁通过现浇混凝土相连；所述的预制帽梁与搭板结构层通过板块连接件相连。
更加优选地，所述的预制帽梁包括主体梁、位于主体梁上的第三卡槽和用于容置预制桩基和现浇混凝土的通孔；所述的第三卡槽与第一连接块相匹配。
更加优选地，所述的主体梁为梯形梁。
更加优选地，所述的预制搭板上设有纵向钢筋和横向钢筋。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
与现有技术相比，本发明中的预制拼接桥头防沉降结构便于后期维修更换搭板结构，且桩基结构、帽梁结构、搭板结构等均可在工厂预制，现场仅需少量现浇混凝土；搭板之间以及搭板与帽梁之间主要通过板块连接件来连接，便捷快速，在遇到需要更换搭板结构的情况时，直接将连接件卸下即可更换；若遇到需要对路基重新处理，亦将连接件卸下，即可重新进行路基处理，施工简单，并且经济环保。
附图说明
图1为本发明中桥头防沉降结构的立面结构示意图；
图2为本发明中桥头防沉降结构的断面结构示意图；
图3为本发明中桥头防沉降结构的平面结构示意图；
图4为本发明中预制搭板的配筋示意图；
图5为本发明中板块连接件的结构示意图；
图6为本发明中预制帽梁的结构示意图。
图中标号所示：
1、桥台，2、路面结构层，3、搭板结构层，4、素混凝土层，5、碎石垫层，6、桩基结构，7、路基层，31、预制搭板，32、板块连接件，311、第二卡槽，312、纵向钢筋，313、横向钢筋，321、第一连接块，322、第二连接块，323、螺丝，324、第一卡槽，61、预制桩基，62、预制帽梁，621、主体梁，622、第三卡槽，623、通孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
本发明涉及一种采用预制拼装工艺的桥头防沉降结构，其结构如图1所示，包括桥台1、路面结构层2、搭板结构层3、素混凝土层4、碎石垫层5、桩基结构6和路基层7，路面结构层2铺设在搭板结构层3上，搭板结构层3的一端搭设在桥台1上，与桥台1铰接，桩基结构6与搭板结构层3相连，素混凝土层4和碎石垫层5依次铺设在搭板结构层3和路基层7之间，搭板结构层3和桩基结构6均为预制混凝土结构，在施工现场直接将拼装预制的搭板结构层3和桩基结构6，并使用现浇混凝土固定桩基结构6。
下面本实施例中的各层结构进行描述：
1、路面结构层
路面结构层2应当根据道路等级设计，比如城市主干路的设计自下而上依次为：6mm稀浆封层、80mm粗粒式沥青混凝土(AC-25C)、60mm中粒式沥青混凝土(AC-20C)、40mm沥青玛蹄脂碎石混合料SMA-13(SBS改性)。
2、搭板结构层
搭板结构层3一端搭设于桥台牛腿上，通过桥台台背预埋的插筋，将搭板结构层3与桥台1以铰接的形式连接。搭板结构层3一端与预制桩基61桩顶设置的预制帽梁62通过板块连接件32相连，连接形成两跨或多跨结构。预制搭板31的长度根据填土高度以及地基情况区别设置。预制搭板31之间也通过板块连接件32相连，并在相邻两块搭板的缝隙中填塞沥青玛蹄脂等止水材料。
板块连接件32包括两个第一连接块321、用于连接两个第一连接块321的第二连接块322以及螺丝323，两个第一连接块321分别安装在两块相邻的预制搭板31上，第一连接块321设有与第二连接块322相匹配的第一卡槽324，第二连接块322安装在第一卡槽324内，第二连接块322的两端分别通过螺丝323与第一连接块321相连，在预制搭板31上设有与第一连接块321相匹配的第二卡槽311。
为加强预制搭板31，本实施例中的预制搭板31上设有纵向钢筋312和横向钢筋313。
3、素混凝土层
浇筑于碎石垫层5之上，素混凝土层4横向两侧宽出桥头搭板各100毫米，素混凝土层4起应力扩散的作用，能够减轻或消除搭板远端二次跳车的现象。
4、碎石垫层
碎石垫层5铺设于道路路基层7之上，在处理软弱地基时可以起到扩散应力的作用，并可排水，加速下部土层的固结和沉降。
5、桩基结构
采用预制桩基结构，可采用混凝土或钢结构，设置于防沉降构造的中部及端部，可根据沉降计算，设置采用不同的桩径和桩长。预制桩基61顶部设置的预制帽梁62采用混凝土结构，与预制桩基61通过现浇混凝土的方式相连，用于将搭板结构受力传递至下方设置的预制桩基61。
预制帽梁62包括主体梁621、位于主体梁621上的第三卡槽622和用于容置预制桩基61和现浇混凝土的通孔623，第三卡槽622与第一连接块321相匹配。
本实施例中的预制帽梁62为梯形梁，能够更好地与搭板结构层2相连。
6、路基层
台后填土处理时要求分层夯实填筑，并限制每层土的填土高度，回填材料视土的性质掺加15％的石灰或5％的水泥，要求强度大于等于0.6Mpa，并严格控制压实度。
本实施例中的防沉降结构的使用方法如下：
根据道路路面荷载与现场开挖的路基情况，设计出符合桥头沉降控制要求的桩基结构6，桩基结构6采用工厂预制，运输至现场采用静压或振入施工的方法，将桩基施工至需要标高，同时，对路基层7的处理应当同步实施，并以此确定路基处理范围与搭板结构层3的长度。预制帽梁62通过现浇混凝土与预制桩基61结合连接。进行路基处理时，应当注意分层夯实，控制填土高度，考虑柔性路基渐变过渡至刚性的桥梁结构上。
搭板结构层3采用工厂预制，在浇筑混凝土前，需将板块连接件32的第一连接块321置入预制搭板31上的第二卡槽311，搭板结构的配筋通常需设置搭板纵向钢筋312与横向钢筋313，浇筑混凝土后，在工厂内养护至搭板结构要求的强度。运输至现场后，吊装预制搭板31至规定位置，其一端搭设于桥台1的牛腿上，桥台台背预埋的插筋穿过搭板结构预留的塑料软管，在桥台牛腿间支承处设置油毛毡垫层，使搭板结构形成铰接。与桥台台背之间设有缝隙且该缝隙中填塞沥青玛蹄脂止水材料，既可缓冲搭板结构层3的伸缩又可止水。搭板结构层3的另一端，在中部及端部通过现浇混凝土使预制桩基61与预制帽梁62相衔接，搭板与搭板之间采用板块连接件32来连接，相邻两块板的缝隙中填塞沥青玛蹄脂止水材料。搭板结构层3下依次设置素混凝土层4和碎石垫层5。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。