[发明专利]一种下穿铁路桥公路的桩板路基结构及其施工方法

说明书

本发明提供一种下穿铁路桥公路的桩板路基结构及其施工方法，沿公路纵向在铁路桥下方及铁路桥两侧每隔一定间距设有一组混凝土灌注桩，每组混凝土灌注桩距铁路桥基础有一定距离，各组混凝土灌注桩顶部沿公路纵向设有连续的混凝土梁板，梁板与混凝土灌注桩顶部浇筑为一体，梁板的两侧底面距铁路桥基础顶面有一定高度。本发明采用桩板式连续刚架结构，与铁路桥墩基础有一定距离，对铁路桥墩基础不增加压力，对既有结构沉降变形影响几乎为零，能保证铁路桥运营安全；路基结构高度较低，可有保证路面至铁路桥梁底的有效净空符合运营要求。

技术领域

本发明属于公路施工技术领域，涉及一种下穿铁路桥的公路在施工时，为减小对铁路桥的扰动，采用的桩板路基结构及其施工方法。

背景技术

下穿既有铁路桥梁的公路施工，当铁路桥跨径较小时，则公路路基距离铁路桥墩或桥墩基础会较近，如果采用普通的填方路基形式，在施工及后期运营时，路基荷载叠加在铁路桥基础上，会降低铁路桥基础承载冗余值，对铁路桥结构产生扰动，增加结构变形及失稳的风险。如某铁路桥3#桥墩基底容许承载力为900kPa，设计基底压应力为814kPa，基底承载力冗余值为10.6％；如果采用填方路基，计算基底增加应力p＝30.8kPa，原基底承载力冗余值降至6.5％，安全储备降低较大，安全风险评估认为结失稳变形初始风险等级为高度，为不期望风险。

如果公路采用大跨径桥梁结构下穿铁路桥，面临的问题一是由于桥梁本身有一定高度，桥面到铁路桥底的有效净高降低，不利于公路正常运营；二是由于桥梁跨径大，需要采用更长更大的桩基础，而在施工过程中因邻近铁路，不宜使用大型设备，施工难度大，施工成本大幅增加。

发明内容

本发明的目的是针对下穿铁路桥公路施工中遇到的上述问题，提供一种下穿铁路桥公路的桩板路基结构及其施工方法，确保对既有铁路桥的扰动降到最低，保证公路正常运营，并降低施工成本。

本发明提供的一种下穿铁路桥公路的桩板路基结构，其特征在于：沿公路纵向在铁路桥下方及铁路桥两侧每隔一定间距设有一组混凝土灌注桩，每组混凝土灌注桩距铁路桥基础有一定距离，各组混凝土灌注桩顶部沿公路纵向设有连续的混凝土梁板，梁板与混凝土灌注桩顶部浇筑为一体，梁板的两侧底面距铁路桥基础顶面有一定高度。

本发明提供的一种下穿铁路桥公路的桩板路基施工方法，其特征在于：

(1)沿公路纵向，在铁路桥下方及铁路桥两侧每隔一定间距施工一组混凝土灌注桩，每组混凝土灌注桩距铁路桥基础不小于4.8m，其中位于铁路桥下方的每组混凝土灌注桩有7根，按梅花桩形式布设，中间1根，环向6根；位于铁路桥两侧的每组混凝土灌注桩有3根，沿公路横向布设成一排；每根桩的直径不大于1.2m；相邻两组桩间距不大于5m；混凝土灌注桩采用人工挖孔，并按对称性原则，采用隔孔跳挖的方法施工；

(2)各组混凝土灌注桩施工完成后，凿除桩头，开挖土方至设计标高后，铺设碎石垫层并夯实，碎石垫层上浇筑混凝土垫层；

(3)按路基设计宽度在各组桩顶的混凝土垫层上浇筑混凝土梁板；梁板为连续结构，厚90cm，桩顶部位加厚至1.5m；梁板两侧底面距铁路桥基础顶面高度不小于0.3m；

(4)在梁板两侧浇筑混凝土护栏。

本发明与路基填筑方式及其桥梁结构相比，有以下优点：

1、路基采用桩板式连续刚架结构，与铁路桥墩基础有一定距离，对铁路桥墩基础不增加压力，对既有结构沉降变形影响几乎为零，能保证铁路桥的运营安全；

2、桩基施工采用人工挖孔桩，避免使用大型机械设备，降低了施工过程对既有铁路结构破坏的风险；

3、路基结构高度较低，可有保证路面至铁路桥梁底的有效净空符合运营要求。

附图说明

图1是本发明的路基横向立面图；