本實用新型屬于交通設(shè)施領(lǐng)域，涉及一種采用砂石樁分離式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的暗橋。

背景技術(shù)：

上世紀八十年代末起，我國高等級公路建設(shè)進入了高速發(fā)展期，截至2010年底，全國高速公路已建及在建的總里程達到6.5萬公里；我省高速公路的通車總里程截至2011年1月也突破了3000公里，到2012年我省高速公路規(guī)劃通車總里程將突破4000公里。眾所周知，橋涵構(gòu)造物在公路的設(shè)計中占有舉足輕重的地位，我省高速公路的小橋涵的結(jié)構(gòu)形勢、跨徑的選擇主要分中小橋、涵洞兩種。目前中小橋梁的選擇主要是：13、16、20米的空心板或小箱梁；涵洞選擇的主要是2、3、4米跨徑的橋面板涵或≤1.5米的圓管涵，由于橋梁與涵洞之間的跨徑差較大，出現(xiàn)了5～10米之間的橋涵無合適的橋梁形式可供選擇的情況，無法滿足高速公路兩側(cè)居民不斷提高的通行要求。

但也由于橋梁與涵洞之間的跨徑差較大，出現(xiàn)了5～10米之間的橋涵無合適的橋梁形勢可供選擇的情況，隨著全社會公共交通設(shè)施的水平不斷提高，對方便公路兩側(cè)居民通行的要求也在不斷提高。由于5～10米跨徑空白的現(xiàn)狀，經(jīng)常造成中小橋涵跨徑選擇出現(xiàn)困難的情況。具體包括有：（1）高速公路跨越山谷，填方高度15～20米，如全山谷路段均設(shè)置高架橋，造價較高；中間的溪流或道路采用涵洞又跨徑不足，選擇2跨或3跨空心板橋又出現(xiàn)橋臺過高的情況。（2）隨著我省新農(nóng)村建設(shè)的深入，農(nóng)村公路得到了大力發(fā)展，出現(xiàn)很多村村通的水泥路，路寬4米，兩側(cè)通常設(shè)有1米的小型灌溉溝，僅僅連接幾個村莊，未來繼續(xù)擴寬的可能性不大；該種道路大量的與高速公路交叉，選擇涵洞跨徑過小、無法滿足現(xiàn)狀、群眾意見大；選擇橋梁又跨徑偏大。（3）山區(qū)公路部分特殊路段，例如隧道洞口，限于地形條件棄渣困難，需要利用路基填方來消除多余土方、隧道渣，這種深谷地形往往又需要較大的排水構(gòu)造物。（4）設(shè)置單跨空心板橋，會出現(xiàn)圬工數(shù)量巨大的U臺處。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決以上述橋涵布設(shè)的困難，本實用新型提供一種采用砂石樁分離式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的暗橋，降低板橋結(jié)構(gòu)的位置，從直接承受汽車荷載變?yōu)槌惺苈坊翂毫伴g接分布的汽車荷載；多種的跨徑種類，大范圍的板頂填土高度，能較好的解決中小跨徑橋跨與高橋臺之間的沖突，平衡了提高橋下通行、泄洪能力與工程造價之間關(guān)系。5～10米跨徑之間的合適的橋梁結(jié)構(gòu)形式，達到造價經(jīng)濟合理同時又能滿足較高的橋下通行或泄洪能力。

本實用新型采用的技術(shù)方案是：

一種采用砂石樁分離式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的暗橋，包括橋面板、橋臺和地基三個部分，橋面板與橋臺上的橋墩臺帽連接，橋墩臺帽上設(shè)連接墊層，橋臺下方為地基；橋面板采用鋼筋混凝土空心板或/和實心板的結(jié)構(gòu)，橋面板上端水平鋪裝鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層；橋臺的基礎(chǔ)為分離式結(jié)構(gòu)，橋臺之間設(shè)支撐梁；地基采用砂石樁結(jié)構(gòu)，砂石樁的排列布置在整個橋面板的下方且面積大于橋面板。

橋面板為帶鉸縫的預(yù)制板，橋面板的鉸縫與橋墩臺帽之間用錨栓連接。

橋臺由直立式輕型橋墩和分離式基礎(chǔ)上下連接組成，直立式輕型橋墩之間設(shè)支撐梁，分離式基礎(chǔ)為兩層分離的擴大基礎(chǔ)。

暗橋的跨徑為5米，橋面板板寬為1.49米，板高分為四種，分別是：橋面板頂填土高度0.5～3米時，采用板高為0.35米實心板；橋面板頂填土高度3～5米時，采用板高為0.45米圓孔空心板；橋面板頂填土高度5～7米時，采用板高為0.60米方孔空心板；橋面板頂填土高度7米以上時，采用板高為0.8米方孔空心板，橋面板梁端1米長度范圍內(nèi)箍筋間距為10厘米，中間段范圍內(nèi)箍筋間距為15厘米。兩邊的橋墩臺帽用于支撐橋面板的支撐面寬度分別為0.48米；直立式輕型橋墩的高度分3米、3.5米、4.5米或5米，直立式輕型橋墩的厚度0.7～0.8米；分離式基礎(chǔ)為兩層分離的擴大基礎(chǔ)，每層高度70厘米，襟邊寬度40厘米；支撐梁之間的間距為1.5～2米，支撐梁的截面尺寸為30×40厘米。砂石樁樁距為 3～4.5 倍砂石樁樁徑。

暗橋的跨徑為6米，橋面板板寬為1.49米，板高分為四種，分別是：橋面板頂填土高度0.5～3米時，采用板高為0.45米圓孔空心板；橋面板頂填土高度3～5米時，采用板高為0.60米圓孔空心板；橋面板頂填土高度5～6米時，采用板高為0.75米方孔空心板；橋面板頂填土高度6米以上時，采用板高為0.9米方孔空心板；橋面板梁端1.2米長度范圍內(nèi)箍筋間距為10厘米，中間段范圍內(nèi)箍筋間距為15厘米。兩邊的橋墩臺帽用于支撐橋面板1的支撐面寬度分別為0.48米；直立式輕型橋墩的高度分3米、3.5米、4.5米或5米，直立式輕型橋墩的厚度0.7～0.8米；分離式基礎(chǔ)為兩層分離的擴大基礎(chǔ)，每層高度75厘米，襟邊寬度45厘米；支撐梁之間的間距為1.5～2米，支撐梁的截面尺寸為30×40厘米。砂石樁的排列布置為：砂石樁樁距為 3～4.5 倍砂石樁樁徑。

本實用新型在滿足功能需要的同時有效縮短橋梁的長度，大量節(jié)省工程造價，有良好的經(jīng)濟效益，可以廣泛的運用于高速公路、一、二級公路及低等級公路；可以減少山區(qū)高速公路的棄方，有利于保護環(huán)境，有效的解決橋頭跳車這一長期困擾工程界的問題；加大了通道的跨徑，大大提高了周邊群眾的滿意度，在取得良好經(jīng)濟效益的同時也取得良好的社會效益。

附圖說明

圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記：橋面板1，橋臺2，直立式輕型橋墩21，分離式基礎(chǔ)22，地基3,支撐梁4。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步的說明，然而，本實用新型的范圍并不限于下述實施例。

實施例1：

采用砂石樁分離式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的跨徑為5米的暗橋

（1）橋面板：

橋面板1選用鋼筋混凝土實心板和空心板兩者結(jié)合的形式。

采用砂石樁分離式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的跨徑為5米的暗橋，橋面板1為帶鉸縫的預(yù)制板，橋面板1的寬度為1.49米，橋面板的厚度（為了適應(yīng)習(xí)慣稱呼，以下將橋面板的厚度統(tǒng)稱為橋面板的高度或板高）為0.35米、0.45米、0.60米、0.8米,共4種板高。

其中h＝0.35米，實心板對應(yīng)橋面板頂填土高度0.5～3米；

h＝0.45米，圓孔空心板對應(yīng)橋面板頂填土高度3～5米，頂板厚8厘米，底板厚12厘米，圓孔直徑25厘米；

h＝0.6米，方孔空心板對應(yīng)橋面板頂填土高度5～7米，頂板厚13厘米，底板厚12厘米，豎壁厚15厘米，方孔103x35厘米；

h＝0.8米，方孔空心板對應(yīng)橋面板頂填土高度7～11.5米，頂板厚13厘米，底板厚12厘米，豎壁厚15厘米，方孔103x55厘米。

在橋面板1的上端水平鋪裝有10厘米厚的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，能提高結(jié)構(gòu)的耐久性，保證各塊板之間的共同受力，其砼標號與受力板相同，混凝土強度等級為C40。

暗橋的跨徑為5米時，橋面板梁端1米長度范圍內(nèi)箍筋間距為10厘米，中間段范圍內(nèi)箍筋間距為15厘米。

（2）橋臺：

橋臺2采用分離式橋臺結(jié)構(gòu)，分離式橋臺結(jié)構(gòu)由直立式輕型橋墩21和分離式基礎(chǔ)22上下連接組成，分離式基礎(chǔ)22為兩層分離的擴大基礎(chǔ)。

直立式輕型橋墩在豎直荷載方向能夠較好的承受橋面板傳來的路基土重量、汽車荷載，在水平土壓力方向其受力模型是一端支撐在橋面板、另一端支撐在基礎(chǔ)及支撐梁上的單跨簡支梁。直立式輕型橋墩不能承受橋面板傳遞的水平力，結(jié)構(gòu)尺寸較小，經(jīng)濟指標較好。

由于本實施例的橋面板1采用的是板式結(jié)構(gòu)，橋面板1無水平推力，直立式輕型橋墩在滿足受力要求的同時，有較好的經(jīng)濟指標。

直立式輕型橋墩的基礎(chǔ)主要有整體式、分離式兩種。整體式基礎(chǔ)要求的地基承載力比較小，圬工數(shù)量較大、造價較高；分離式基礎(chǔ)要求的地基承載力比較高，但圬工數(shù)量較小、造價便宜。

暗橋兩層分離的擴大基礎(chǔ)主要用于承載力較好的地基條件。

暗橋的凈跨徑為5米，兩邊的橋墩臺帽用于支撐橋面板1的支撐面寬度分別為0.48米，橋面板1的鉸縫與橋墩臺帽之間用錨栓連接，橋墩臺帽上設(shè)1厘米厚的油毛氈。橋面板1的計算跨徑5.5米。5米跨徑暗橋兩層分離的擴大基礎(chǔ)是每層高度70厘米，襟邊寬度40厘米。

橋臺2在直立式輕型橋墩21之間設(shè)支撐梁4，間距為1.5～2米。當(dāng)跨徑為5米時，支撐梁4的截面尺寸為30×40厘米。

直立式輕型橋墩的高度分3米、3.5米、4.5米、5米，適合各種通車凈空的要求。直立式輕型橋墩的厚度0.7～0.8米,采用C30鋼筋混凝土，主受力鋼筋直徑φ16。

兩層分離的擴大基礎(chǔ)采用C25混凝土，按剛性基礎(chǔ)設(shè)計，不配鋼筋。

（3）地基：

暗橋的布設(shè)往往位于地勢低洼，易積水的山洼里，地基承載力不會太高，針對暗橋的基礎(chǔ)形式，遵照《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（JTG D63-2007）、《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ 79-2002），地基選擇砂石樁結(jié)構(gòu)。

砂石樁結(jié)構(gòu)地基：碎石樁、砂樁和砂石樁總稱為砂石樁，是指采用振動、沖擊或水沖等方式在軟弱地基中成孔后，再將砂或碎石擠壓入已成的孔中，形成大口徑的砂石所構(gòu)成的密實樁。砂石樁結(jié)構(gòu)早期主要用于擠密砂土地基，隨著研究和實踐的深化，特別是高效能專機具出現(xiàn)后，應(yīng)用范圍個斷擴大。為提高其在粘性土中的處理效果，砂石樁填料由砂擴展礫及碎石。

砂石樁用于松散砂土、粉土、粘性土、素填土及雜填土地基，主要靠砂石樁的擠密和施工中的振動作用使砂石樁周圍土的密度增大，從而使地基的承載能力提高，壓縮性降低。國內(nèi)外的實際工程經(jīng)驗證明砂石樁結(jié)構(gòu)地基效果顯著并已得到廣泛應(yīng)用。砂石樁結(jié)構(gòu)不宜用于淤泥或淤泥質(zhì)粘土的地基。砂石樁結(jié)構(gòu)用于處理軟粘土、飽和粘土地基必須十分慎重，由于軟粘土含水量高、透水性差，砂石樁結(jié)構(gòu)很難發(fā)揮擠密效用，其主要作用是部分置換并與軟粘土構(gòu)成復(fù)合地基，同時加速軟土的排水固結(jié)，從而增大地基土的強度，提高軟基的承載力。在軟粘土、飽和粘土中應(yīng)用砂石樁結(jié)構(gòu)有成功的經(jīng)驗，也有失敗的教訓(xùn),使用時必須對控制變形。

砂石樁結(jié)構(gòu)地基的效果受地層、土質(zhì)、施工機械、施工方法、填砂石的性質(zhì)和數(shù)量、砂石樁排列和間距等多種因素的綜合影響，較為復(fù)雜。國內(nèi)外雖已有不少實踐，并曾進行了一些試驗研究，積累了一些資料和經(jīng)驗，但是有關(guān)設(shè)計參數(shù)如樁距、灌砂石最以及施工質(zhì)量的控制等仍須通過施工前的現(xiàn)場試驗才能確定。砂石樁樁距不能過小，也不宜過大，根據(jù)經(jīng)驗提出砂石樁樁距一般可控制在 3～4.5 倍砂石樁樁徑之內(nèi)。合理的砂石樁樁徑取決于具體的機械能力和地層土質(zhì)條件。當(dāng)合理的砂石樁樁距和砂石樁的排列布置確定后，一根砂石樁所承擔(dān)的處理范圍即可確定。土層密度的增加靠其孔隙的減小，把原上層的密度提高到要求的密度，孔隙要減小的數(shù)量可通過計算得出。這樣可以設(shè)想只要灌入的砂石料能把需要減小的孔隙都充填起來，那么土層的密度也就能夠達到預(yù)期的數(shù)值。

實施例2：

采用砂石樁分離式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的跨徑為6米的暗橋

（1）橋面板：

考慮暗橋結(jié)構(gòu)往往設(shè)在交通條件不便利、施工隊伍技術(shù)能力不是很強的條件下實施，橋面板1選用鋼筋混凝土空心板形式，同時為了提高結(jié)構(gòu)的耐久性，保證各塊板之間的共同受力，在橋面板1的上端水平鋪裝有10厘米厚的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其砼標號與受力板相同。

暗橋的跨徑為6米，橋面板1為帶鉸縫的預(yù)制板，橋面板的寬度為1.49米，橋面板的高度為0.45米、0.60米、0.75米、0.9米,共4種板高。

其中h＝0.45米圓孔空心板對應(yīng)橋面板頂填土高度0.5～3米，頂板厚8厘米，底板厚12厘米，圓孔直徑25厘米；

h＝0.6米方孔空心板對應(yīng)橋面板頂填土高度3～5米，頂板厚13厘米，底板厚12厘米，豎壁厚15厘米，方孔103x35厘米；

h＝0.75米方孔空心板對應(yīng)橋面板頂填土高度5～6米，頂板厚13厘米，底板厚12厘米，豎壁厚15厘米，方孔103x50厘米；

h＝0.9米方孔空心板對應(yīng)橋面板頂填土高度6～10米，頂板厚13厘米，底板厚12厘米，豎壁厚15厘米，方孔103x55厘米。

板上設(shè)10厘米厚的鋼筋混凝土鋪裝層，混凝土強度等級為C40。計算板的縱向受力鋼筋和箍筋時，考慮了5厘米混凝土鋪裝參與受力；且在空心板上埋設(shè)剪力鍵，保證橋面鋪裝與空心板共同受力。

跨徑為6米時，橋面板梁端1.2米長度范圍內(nèi)箍筋間距為10厘米，中間段范圍內(nèi)箍筋間距為15厘米。

（2）橋臺：

橋臺2采用分離式橋臺結(jié)構(gòu)，分離式橋臺結(jié)構(gòu)由直立式輕型橋墩21和分離式基礎(chǔ)22上下連接組成，分離式基礎(chǔ)22為兩層分離的擴大基礎(chǔ)。

直立式輕型橋墩21在豎直荷載方向能夠較好的承受橋面板1傳來的路基土重量、汽車荷載，在水平土壓力方向其受力模型是一端支撐在上部板、另一端支撐在基礎(chǔ)及支撐梁上的單跨簡支梁。不能承受橋面板1傳遞的水平力，結(jié)構(gòu)尺寸較小，經(jīng)濟指標較好。

由于本實施例的橋面板結(jié)構(gòu)采用的是板式結(jié)構(gòu)，橋面板1無水平推力，故暗橋采用直立式輕型橋墩21，在滿足受力要求的同時，有較好的經(jīng)濟指標。兩層分離的擴大基礎(chǔ)主要用于承載力較好的地基條件。

暗橋的凈跨徑為6米，兩邊的橋墩臺帽用于支撐橋面板1的支撐面寬度分別為0.48米，橋面板1的鉸縫與橋墩臺帽之間用錨栓連接，橋墩臺帽上設(shè)1厘米厚的油毛氈。橋面板1的計算跨徑6.5米。6米跨徑暗橋分離的擴大基礎(chǔ)是每層高度75厘米，襟邊寬度45厘米。

直立式輕型橋墩21之間設(shè)支撐梁4，間距為1.5～2米。當(dāng)跨徑為6米時，支撐梁4的截面尺寸為30×40厘米。

直立式輕型橋墩的高度分3米、3.5米、4.5米、5米，適合各種通車凈空的要求。直立式輕型橋墩的厚度0.7～0.8米,采用C30鋼筋混凝土，主受力鋼筋直徑φ16。

兩層分離的擴大基礎(chǔ)采用C25混凝土，按剛性基礎(chǔ)設(shè)計，不配鋼筋。

（3）地基：

同實施例1，地基選擇砂石樁結(jié)構(gòu)。