[发明专利]公路改扩建装配式路基结构及其施工方法

权利要求书

1.一种公路改扩建装配式路基结构，其特征在于，沿路基扩建方向埋置有竖直的联排桩体，联排桩体的下端伸入地基(1)内，联排桩体包括第一桩体(8)，第一桩体(8)设于原路堤(2)的路肩下方，第一桩体(8)靠近路基扩建方向的一侧至少埋置有一组第二桩体(9)，第一桩体(8)、第二桩体(9)的结构相同，均包括预制圆形管桩，预制圆形管桩外部设有复合砂浆层，预制圆形管桩由钻头(13)、若干个分节管(14)以及闭合端(15)构成，钻头(13)以及分节管(14)上端均设置内高外低的台阶形切口，分节管(14)下端以及闭合端(15)下端均设置内低外高的台阶形切口，分节管(14)下端以及闭合端(15)下端的台阶形切口内低处设有环形的轴向凸起，轴向凸起内均匀设有多个轴向的锚固钢筋骨架，钻头(13)以及分节管(14)上端与轴向凸起对应的位置设有嵌固槽，嵌固槽内均匀设有预留孔，预留孔与锚固钢筋骨架一一对应；第一桩体(8)顶部设有垫梁(10)，垫梁(10)顶部与第二桩体(9)顶部位于同一水平高度，垫梁(10)上表面与第二桩体(9)上表面铺设有盖梁(4)，盖梁(4)顶部通过栓套结构与空心的桥面板(5)连接，桥面板(5)顶部设有加宽路面(12)；

所述垫梁(10)顶部设置有第一凹槽(10-1)，垫梁(10)底部设有第一凸部(10-2)，第一桩体(8)顶部的第二凹槽(15-1)与第一凸部(10-2)相互嵌合，盖梁(4)的截面为T形，盖梁(4)的底部具有T形凸部(4-1)，T形凸部(4-1)与对应的垫梁(10)顶部第一凹槽(10-1)、第二桩体(9)顶部第二凹槽(15-1)相互嵌合；

所述栓套结构包括圆形的钢柱(19)，桥面板(5)的底部设有圆形通孔(5-1)，钢柱(19)穿过圆形通孔(5-1)，钢柱(19)外部固定有套筒(17)，钢柱(19)内贴于套筒(17)内，套筒(17)上端的尺寸大于圆形通孔(5-1)的孔径；套筒(17)与钢柱(19)接触处设有圆孔，钢柱(19)上对应位置也设有圆孔，栓管(18)的一端沿径向穿入圆孔，栓管(18)的另一端伸出套筒(17)，套筒(17)的同一直径上穿插有两个栓管(18)，栓管(18)沿套筒(17)轴向等间距设置，沿套筒(17)周向均匀分布，伸出套筒(17)的栓管(18)和套筒(17)均置于盖梁(4)顶部的圆形浇筑区域(16)内，通过浇筑实现桥面板(5)与盖梁(4)连接；

所述套筒(17)内孔的形状为正三角形、正方形、正五边形或正六边形中的任意一种。

2.根据权利要求1所述的一种公路改扩建装配式路基结构，其特征在于，所述桥面板(5)为钢筋混凝土制得，具有空心箱型截面，空心箱型截面为板式截面、分离式双箱截面、整体式闭合箱截面或半封闭箱型截面中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种公路改扩建装配式路基结构，其特征在于，所述桥面板(5)由多个空心箱型单元装配组成，每个空心箱型单元的结构相同，均包括空心箱体(5-2)，空心箱体(5-2)的顶端两侧向外延伸形成翼缘板(5-3)，相邻两个翼缘板(5-3)分别设有相互配合的L型切口，通过钢板抱箍结构实现桥面板(5)之间的连接。

4.根据权利要求3所述的一种公路改扩建装配式路基结构，其特征在于，所述两个翼缘板(5-3)的L型切口处均设有预留孔，螺栓(5-4)的螺杆穿过预留孔连接两个翼缘板(5-3)。

5.根据权利要求1所述的一种公路改扩建装配式路基结构，其特征在于，所述桥面板(5)的外侧边缘安装防护栏(7)，原路面(11)、加宽路面(12)上均铺设有路面铺装层(6)。

6.根据权利要求1所述的一种公路改扩建装配式路基结构，其特征在于，所述第一凹槽(10-1)、第二凹槽(15-1)的深度为4cm，宽度为30cm。

7.一种公路改扩建装配式路基结构的施工方法，其特征在于，采用如权利要求1-6任一项所述一种公路改扩建装配式路基结构，具体按照以下步骤进行：

S1，在原路基边坡(3)待加宽侧靠近原路堤(2)的路肩处开挖施工平台；

S2，在原路堤(2)的路肩下方埋设竖直的第一桩体(8)，第一桩体(8)靠近路基扩建方向的一侧按设计间距在坡脚位置埋设竖直的第二桩体(9)，第一桩体(8)和第二桩体(9)均采用分段式，由钻头(13)、若干个分节管(14)、闭合端(15)构成，打桩机起吊钻头(13)进行成孔，减少对土体的扰动，以避免地基(1)出现应力不均匀而影响原路基的整体稳定性，按顺序植入分节管(14)，待分节管(14)之间嵌合完成后，再放置下一分节管(14)，达到合适高度后放置闭合端(15)；

S3，第一桩体(8)的闭合端(15)顶部高出施工平台一定长度，在第一桩体(8)的顶端铺设垫梁(10)，第一桩体(8)顶部的第二凹槽(15-1)与垫梁(10)底部的第一凸部(10-2)相互嵌合形成统一整体，第二桩体(9)顶部与垫梁(10)顶部位于同一水平高度；

S4，起吊机起吊盖梁(4)，使盖梁(4)的T形凸部(4-1)与对应的垫梁(10)顶部第一凹槽(10-1)、第二桩体(9)顶部第二凹槽(15-1)相互嵌合，形成统一整体；

S5，将钢柱(19)插入桥面板(5)底部的圆形通孔(5-1)，钢柱(19)外部套上套筒(17)，钢柱(19)内贴于套筒(17)内，套筒(17)与钢柱(19)完好嵌合，套筒(17)上的圆孔与钢柱(19)上的圆孔对应，通过螺丝固定套筒(17)上端，使得套筒(17)与钢柱(19)固定连接，套筒(17)上端的尺寸大于圆形通孔(5-1)的孔径，用起吊机将桥面板(5)吊起，并使套筒(17)底部与盖梁(4)顶部的圆形浇筑区域(16)嵌合，套筒(17)位于圆形浇筑区域(16)的中心，等长的栓管(18)一端穿入套筒(17)和钢柱(19)的圆孔内，栓管(18)的另一端伸出套筒(17)，伸出套筒(17)的栓管(18)和套筒(17)均置于圆形浇筑区域(16)内，施工浇筑圆形浇筑区域(16)，完成桥面板(5)与盖梁(4)之间的连接；

S6，在桥面板(5)外侧边缘安装防护栏(7)，桥面板(5)顶部铺设加宽路面(12)，原路面(11)、加宽路面(12)上均铺设路面铺装层(6)。