[发明专利]高速公路侧向无支撑型桩板式无土路基及其施工方法

说明书

高速公路侧向无支撑型桩板式无土路基及施工方法，涉及高速公路建造新技术领域，由若干预制节段板、预制节段间现浇湿接缝、预制管桩、制动墩、连接装置和联端盖梁组成；本发明通过对传统铁路桩板结构加以改进，并结合高速公路的特点，创造了一种全新的侧向无支撑型桩板式无土路基结构，一般适用跨径为5～8m，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的地段具有良好的技术和经济优越性，是易于推广的路基结构形式。每一联中间设置制动墩可有效承担水平荷载；桩板以及制动墩和板特有的连接装置使桩、制动墩和板不完全固结，对温度变化有较强适应性，保证结构安全。

技术领域

本发明涉及高速公路建造新技术领域，尤其涉及一种侧向无支撑型桩板式无土路基及施工方法。

背景技术

近十几年来我国高速公路发展迅速，建设规模大，路线长，地质条件复杂，其中有相当一部分建在软土地基上，目前解决软土地基沉降的方式主要有两种：一种是以桥代路，另一种是对软土进行处理。以桥代路，桥梁造价较高，对软土进行处理，无论是从成本上还是优质填料的来源上都存在很大困难。因此迫切需要寻求一种强度高，刚度大，耐久性好，成本适当，施工工艺简单的路基新结构。

桩板结构目前主要应用在铁路领域，较早应用的是芬兰，随后荷兰、德国、英国等国家均在高速铁路上使用了桩板结构。我国第一次使用桩板结构是在遂渝线无砟轨道综合试验段上，由钢筋混凝土桩基、路基本体与钢筋混凝土承载板组成，采用的是桩与板完全固结，桩为人工挖孔灌注桩，混凝土承载板为6×5m＝30m，宽4.4m，厚0.6m。新建郑州至西安客运专线采用带托梁的桩板结构，其中板为钢筋混凝土板，厚0.6～0.8m，宽10.5m，桩采用钻孔灌注桩，在板的中间位置，桩与板是固结的，在板端位置，桩与板是搭接的。由此可见桩板结构是一种新型的结构形式，在国内外工程应用方面尚属早期，但理论研究滞后于工程应用，应用领域单一。

发明内容

针对上述高速公路软土地基沉降处理困难，工业化水平低，工程造价高等问题，本发明提供一种高速公路侧向无支撑型桩板式无土路基及施工方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

高速公路侧向无支撑型桩板式无土路基，由若干预制节段板、预制节段间现浇湿接缝、预制管桩、制动墩、连接装置和联端盖梁组成；

所述预制节段板下端面间隔设置两道纵肋，预制节段板分为相互拼接的标准节段、中支点节段和端支点节段，所述标准节段布置在跨中，所述中支点节段以标准节段为基准调整其长度，所述中支点节段纵肋上设置有梁板预留孔洞，所述端支点节段以标准节段和中支点节段为基准调整其长度；

相邻两个预制节段板之间通过预制节段间现浇湿接缝衔接；

所述预制管桩设置在预制节段板纵肋下方，其中在每一联的中间由制动墩代替预制管桩，所述联端盖梁位于预制管桩与纵肋之间；

所述连接装置包括第一连接装置、第二连接装置，位于预制管桩上方的中支点节段通过第一连接装置与预制管桩连接，位于制动墩上方的中支点节段通过第二连接装置与制动墩连接。

作为优选，所述预制节段板宽8.5m，厚0.26m，所述纵肋高0.46m，底宽0.7m，两道纵肋中心距4.5m。

作为优选，所述预制管桩由PHC管桩和PRC管桩拼接形成，PHC管桩设置在PRC管桩下方，通过PHC管桩桩顶端板和PRC管桩桩底端板进行焊接连接。

作为优选，所述第一连接装置由管桩外包圆钢板、焊接在管桩外包圆钢板上方的垫片底钢板、设置在垫片底钢板上方的高3cm高模量改性聚合物圆环垫片和高1cm改性聚合物弹性垫片、焊接在桩顶端板上方的钢筋底钢板，焊接在钢筋底钢板上方的4根U型钢筋组成，通过垫片底钢板预留孔浇筑灌浆料实现管桩外包圆钢板、4根U型钢筋、垫片底钢板、管桩之间的固结，通过梁板预留孔洞浇筑灌浆料实现4根U型钢筋与预制节段板之间的固结。