一种水毁路基的临时转永久修复结构及方法与流程

本发明涉及道路工程应急抢修，具体涉及一种水毁路基的临时转永久修复结构及方法。

背景技术：

1、目前，山区公路多依山傍水而建，汛期强降雨引发的山洪、边坡汇流极易冲刷路基边坡，造成路基土体流失、基底掏空、路面塌陷、边坡坍塌等水毁病害，直接阻断山区交通通行，严重影响山区群众出行及应急物资运输。

2、相关技术中，现有技术中水毁路基的主流抢修工艺分为临时抢修与永久修复两类，且二者相互割裂。具体地，临时抢修多采用土方回填、简易砌块铺垫等方式，施工速度快；永久修复多采用现浇混凝土、桩基加固、浆砌护坡等工艺，施工工序复杂、养护周期长。

3、但是，临时抢修的结构稳定性极差，无有效排水通道，汛期极易二次冲毁，仅能维持极短时间通车，需要反复抢修；永久修复无法满足汛期应急快速通车需求，且临时抢修结构需全部拆除重建，返工工程量大、材料浪费严重、综合造价高。

4、进一步地，即便存在一些修复方案，临时抢修和永久修复不再相互割裂，而是前者关联于后者，也仅仅只是将临时抢修结构中的少部分结构作为永久修复结构的一部分，无法先实现汛期临时快速抢通然后高效衔接施工汛后永久固化，更无法满足临时快速抢通期间快、稳、通水要求，无法将临时快速抢通结构高比例复用至永久固化结构中。

技术实现思路

1、本技术提供一种水毁路基的临时转永久修复结构及方法，满足临时快速抢通的快、稳、通水要求，临时快速抢通结构能够高比例复用至永久固化结构中，实现汛期临时快速抢通高效衔接汛后永久固化。

2、第一方面，本技术实施例提供一种水毁路基的临时转永久修复结构，所述临时转永久修复结构包含转换前的临时快速抢通结构和转换前的永久固化结构，均包含复用结构；所述复用结构包含若干钢管桩和若干预制箱型模块；

3、若干钢管桩呈竖直阵列布置，均植入于路基稳定基层；

4、每个所述预制箱型模块竖向串套于所述钢管桩，竖向相邻的两个预制箱型模块通过定位嵌合结构嵌接，水平第一方向相邻的两个预制箱型模块通过楔形嵌接结构相互锁定，所述预制箱型模块相同于水流方向的水平第二方向贯通中空；

5、所述临时快速抢通结构还包含临时抢修路面，所述永久固化结构相对于临时快速抢通结构去除所述临时抢修路面，至少新增永久固化路面和位于每个钢管桩内的桩内混凝土浇筑体。

6、结合第一方面，在一种实施方式中，所述复用结构还包含多层拉索网，相邻两层拉索网之间至少包含两层预制箱型模块；每层拉索网包含若干紧固套箍和若干拉索；所述紧固套箍套设于钢管桩，每个紧固套箍外侧预留至少两个带孔钢肋；若干拉索横、纵连接于带孔钢肋。

7、结合第一方面，在一种实施方式中，所述预制箱型模块呈中空框型结构，其采用轻质高强钢筋混凝土预制成型，其竖向中央设置模块中心圆孔以串套所述钢管桩；所述预制箱型模块的顶面中央设置矩形凸起块，底面中央相应位置设置矩形凹槽；所述定位嵌合结构由上下相邻两个预制箱型模块的矩形凸起块和矩形凹槽配合形成；所述预制箱型模块一侧侧面设置楔形凸起，另一对称侧面设置楔形凹槽，所述楔形嵌接结构由水平第一方向相邻两个预制箱型模块的楔形凸起和楔形凹槽配合形成。

8、结合第一方面，在一种实施方式中，所述永久固化结构还包含路面钢筋网和若干钢筋笼，若干钢筋笼一一内置于若干钢管桩内，且容纳于所述桩内混凝土浇筑体；所述路面钢筋网将所有钢筋笼连接成一个整体，且内置于所述永久固化路面。

9、第二方面，本技术实施例提供了一种水毁路基的临时转永久修复方法，包含步骤：

10、s11：将若干钢管桩按照竖直阵列方式植入于路基稳定基层；

11、s12：将若干预制箱型模块2逐层串套于所述钢管桩1，每个所述预制箱型模块竖向串套于一根钢管桩，竖向相邻的两个预制箱型模块通过定位嵌合结构嵌接，水平第一方向相邻的两个预制箱型模块通过楔形嵌接结构相互锁定，所有预制箱型模块相同于水流方向的水平第二方向贯通中空，形成贯通式过水通道；

12、s13：铺设临时抢修路面，形成临时快速抢通结构；

13、s14：拆除所述临时抢修路面；

14、s15：对路面层和所有钢管桩内浇筑高强混凝土，形成永久固化结构。

15、结合第二方面，在一种实施方式中，步骤s11之前还包含：

16、根据水毁路基的塌陷范围，进行现场预处理，规整待施工作业面；

17、步骤s11中，还包含：

18、根据钢管桩的目标受力需求，采用放线定位方式，在塌陷范围呈阵列布置若干钢管桩；

19、若塌陷范围下方基层为土体，采用振动沉桩设备将钢管桩垂直植入塌陷范围下方的稳定土层，植入深度不小于1.5m；若塌陷范围下方基层为岩体，采用外径为30cm的取芯机挖出基坑，垂直埋入钢管桩，嵌入深度不小于0.8m；

20、沉桩完成后对桩周空隙采用快凝砂浆填充。

21、结合第二方面，在一种实施方式中，步骤s12中，还包含：

22、每铺设不少于两层的设定层数的预制箱型模块，拉设一层拉索网；每层拉索网包含若干紧固套箍和若干拉索；所述紧固套箍套设固定于钢管桩，每个紧固套箍外侧预留至少两个带孔钢肋；若干拉索横、纵连接于带孔钢肋。

23、结合第二方面，在一种实施方式中，步骤s12之前，还包含：

24、事先浇筑若干所需的预制箱型模块；所述预制箱型模块呈中空框型结构，其竖向中央设置模块中心圆孔以供串套所述钢管桩；所述预制箱型模块的顶面中央设置矩形凸起块，地面中央相应位置设置矩形凹槽；所述预制箱型模块一侧侧面设置楔形凸起，另一对称侧面设置楔形凹槽；

25、步骤s12中，还包含：

26、竖向相邻的两个预制箱型模块通过矩形凸起块和矩形凹槽形成定位嵌合结构嵌接，水平第一方向相邻的两个预制箱型模块通过楔形凸起和楔形凹槽形成楔形嵌接结构相互锁定。

27、结合第二方面，在一种实施方式中，步骤s15，还包含：

28、在所有钢管桩内一一安置钢筋笼；

29、在两两相邻钢筋笼之间沿水平第一方向和水平第二方向铺设钢筋，形成路面钢筋网；所述路面钢筋网延伸至路基修复区域边缘；将所述路面钢筋网的部分纵筋向下弯折，与钢筋笼对应纵筋采用绑扎或焊接方式牢固连接；

30、用高强混凝土整体浇筑路面层和所有钢管桩内，高强混凝土包裹钢筋笼并填充钢管桩，同时淹没路面钢筋网，形成一体的桩内混凝土浇筑体和永久固化路面。

31、结合第二方面，在一种实施方式中，步骤s12中，还包含：

32、每铺设一层预制箱型模块，在楔形凸起和楔形凹槽的嵌接缝隙处填充快凝砂浆，封堵拼接缝隙。

33、本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果包括：

34、1、本技术的临时转永久修复结构，在汛期抢修阶段呈转换前的临时快速抢通结构，在汛后永固阶段呈转换后的永久固化结构，而临时快速抢通结构和永久固化结构均包含复用结构，复用结构中，预制箱型模块竖向串套于钢管桩，竖向相邻通过定位嵌合结构嵌接，水平第一方向相邻的通过楔形嵌接结构相互锁定，能够高效快速搭建，能够满足汛期快速抢通的要求，钢管桩作为承重骨架、加上竖向定位嵌合结构和楔形嵌接结构相互锁定，能够满足稳定路基支撑要求，同时，预制箱型模块相同于水流方向的水平第二方向贯通中空，形成贯通式过水通道，满足临时快速抢通期间快、稳、通水要求；同时，从临时快速抢通结构向永久固化结构切换，复用结构能够直接沿用，只需要去掉临时抢修路面即可，满足高效衔接要求，施工效率高，临时快速抢通结构能够超高比例复用至永久固化结构中，节省大量施工拆除成本，经济效应好。本技术实施例的临时转永久修复结构，解决传统工艺临时抢修易损毁、永久修复工期长、新旧结构脱节、返工成本高的问题，实现山区水毁路基汛期快速抢通保通行和汛后低成本永久固化保耐久的双重目标，依托共用钢管桩加预制箱型模块形成骨架，实现结构一体化衔接，大幅提升路基抗水毁能力与长期承载稳定性，降低综合修复成本。

35、2、本技术的水毁路基的临时转永久修复方法，兼顾应急与永久需求，独创两阶段施工体系，汛期可快速装配成型、即时通车，抵御山洪冲击；汛后无需拆除核心配件，仅更换临时抢修路面即转换至永久固化结构，满足快速抢通的快、稳、通水要求，汛期临时快速抢通高效衔接汛后永久固化；同时，全过程的排水抗冲性能优异，杜绝二次水毁，临时抢修阶段依托同水流方向的贯通式过水通道，快速疏导山洪，无水流淤积、基底冲刷问题；永久固化后整体为实心钢筋混凝土桩基结构，防渗、抗冲、抗压性能极强，彻底根治路基水毁病害；进一步地，临时转永久修复方法涉及结构整体性好，承载性能逐级提升，临时阶段通过楔形嵌接加网状拉索形成整体受力体系，满足临时通车与抗冲需求；永久阶段再附加钢管混凝桩、钢筋笼、路面钢筋网一体浇筑，形成高强度竖向桩基承载结构和永久固化路面，承载力、抗沉降、抗倾覆性能大幅提升，满足公路长期通车标准；最后，临时转永久修复方法施工高效灵活，适配山区复杂场景，应急阶段全预制装配施工，无现浇养护工序，抢通工期缩短60%以上；永久固化施工依托既有成型骨架，工序简单、施工速度快，可适配山区各类尺寸、各类程度的路基水毁塌陷病害。