一种涵洞减荷结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种涵洞减荷结构，属于涵洞建设技术领域。


背景技术：

2.在有些涵洞施工过程中，由于周遭环境的特殊性，比如高路堤段，涵洞上方要承受较大土体自重与车辆荷载自重，加之涵洞下方地基有的为软土地基，因而对涵洞结构受力影响较大，涵洞混凝土开裂风险性较高，自身变形较大，最终导致整个路基工后沉降较为明显。因而，将降低涵洞所承受的荷载，具有一定的必要性。传统做法是将涵洞顶用泡沫轻质土(5
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10kn/m3)代替原来填土，以此达到减轻填土自重的目的，然而其在应用中还是存在不便之处，譬如：泡沫轻质土制作过程较为繁琐(细骨料的选取、刷分，引气剂，水泥、土浆的制备等)，且由于是在高路堤段，泡沫轻质土的用量较大，泡沫轻质土施工造价较高。因此，如何经济的解决涵洞荷载较大的技术问题具有十分重要的意义。


技术实现要素：

3.为了经济的解决涵洞荷载较大的技术问题，本实用新型提供一种涵洞减荷结构，具体技术方案如下。
4.一种涵洞减荷结构，其特征在于，包括位于涵洞两侧的桩墙和位于所述桩墙上的支撑板，所述桩墙包括若干根桩体，所述若干根桩体沿着所述涵洞的延伸方向分布，所述桩体的下端固定于持力层；所述支撑板位于所述涵洞的上方，所述支撑板的两个侧部被支撑于所述桩墙的顶部；
5.所述支撑板上方具有填土层。
6.采用上述的技术方案，支撑板的两个侧部支撑于桩墙的顶部，支撑板和桩墙对涵洞形成一个保护屏障。土体(填土层)荷载与车辆等荷载首先作用在支撑板上，然后由支撑板继续传递给涵洞两侧的桩墙，最后由桩墙传递到地基持力层，支撑板和桩墙分散并大幅度地降低了涵洞所述承受的荷载，使得涵洞变形与开裂风险性降低。采用上述方案，可以避免使用泡沫轻质土或者大幅度减少泡沫轻质土的使用量，从而降低施工成本，并保持涵洞及其上方结构的稳定性。
7.进一步地，所述桩体为水泥搅拌桩或水泥灌注桩。优选地，相邻两根桩体相互搭接，相邻两根桩体之间没有间隙。若干根桩体形成桩墙，一方面桩墙可以对涵洞提供侧向的保护，另一方面桩墙可以为支撑板提供十分稳定可靠的支撑，确保使用过程中较好地分散涵洞上方的荷载。
8.进一步地，所述涵洞和所述桩墙之间，以及所述涵洞和所述支撑板之间也设置有填土层。该填土层能够为支撑板提供一定的支撑，有利于降低支撑板的变形，防止支撑板在使用过程中发生不期望的弯折破坏。
9.进一步地，所述支撑板为钢筋混凝土板。
10.进一步地，所述支撑板的下方还设置有垫层，所述垫层采用素混凝土。
11.进一步地，所述支撑板上方填土层的上方还设置有路面结构层。汽车可以行驶在路面结构层上。汽车的荷载被分散，从而不会对涵洞的结构造成较大影响。
12.本实用新型相比于现有技术，具有以下有益效果。
13.1、分散了汽车与土体荷载，使得涵洞混凝土开裂的风险性大为降低，涵洞变形减小，能一定程度上有效控制路基工后沉降与地基沉降。
14.2、对于高路堤段的涵洞，采用本实用新型的方案，可以避免使用泡沫轻质土或者大幅度减少泡沫轻质土的使用量，从而降低施工成本，并保持涵洞及其上方结构的稳定性。
15.3、明显提高了涵洞的使用品质，减少了涵洞的后期维养工作。
附图说明
16.图1是本实用新型涵洞减荷结构的示意图；
17.图2是图1中1
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1截面示意图。
18.图中：涵洞1、桩墙2、桩体2.1、支撑板3、持力层4、填土层5、垫层6、路面结构层7。
具体实施方式
19.下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
20.参见图1
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2，涵洞减荷结构包括位于涵洞1两侧的桩墙2和位于桩墙2上的支撑板3，桩墙2包括若干根桩体2.1，若干根桩体2.1沿着涵洞1的延伸方向分布，桩体2.1的下端固定于持力层4；支撑板3位于涵洞1的上方，支撑板3的两个侧部被支撑于桩墙2的顶部，支撑板3为钢筋混凝土板；支撑板3上方具有填土层5，该填土层5的上方还设置有路面结构层7。
21.其中，桩体2.1为水泥搅拌桩或水泥灌注桩。相邻两根桩体2.1相互搭接，相邻两根桩体之间没有间隙，外形呈现“∞”字形，成为壁状的桩基群体。
22.优选地，涵洞1和桩墙2之间，以及涵洞1和支撑板3之间也设置有填土层5。该填土层5能够为支撑板3提供一定的支撑，有利于降低支撑板3的变形，防止支撑板3在使用过程中发生不期望的弯折破坏。
23.优选地，支撑板3的下方还设置有垫层6，垫层6采用素混凝土。
24.采用上述的技术方案，支撑板3的两个侧部支撑于桩墙2的顶部，支撑板3和桩墙2对涵洞1形成一个保护屏障。如图1中的竖直向下的箭头所示，土体(填土层)荷载与车辆等荷载首先作用在支撑板3上，然后由支撑板3继续传递给涵洞两侧的桩墙2，最后由桩墙2传递到地基持力层4，支撑板3和桩墙2分散并大幅度地降低了涵洞1所述承受的荷载，使得涵洞变形与开裂风险性降低。采用上述方案，可以避免使用泡沫轻质土或者大幅度减少泡沫轻质土的使用量，从而降低施工成本，并保持涵洞及其上方结构的稳定性。
25.施工工艺主要包括以下流程：涵洞施工
→
土体回填碾压
→
水泥搅拌桩施工
→
支撑板垫层施工
→
支撑板模板支设、绑扎钢筋
→
混凝土浇筑
→
混凝土养生
→
土体回填碾压
→
路面结构层施工。
26.1、涵洞施工
27.按照设计图纸对涵洞四个关键点放样之后，往外扩展0.5m，再按照1:1.5的坡度进行基坑开挖作业，然后对地基进行压实，接着浇筑涵洞混凝土，最后进行墙背土体回填。
28.2、土体回填碾压
29.按照分层铺筑碾压的方式进行土体回填，每层铺筑的厚度为30cm，采用传统路基碾压方式，压实度控制标准参照《公路路基设计规范》(jtgd30
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2015)。
30.3、水泥搅拌桩施工
31.待回填土施工完毕，水泥搅拌桩的施工程序为：测量定位
→
搅拌机定位
→
制配水泥浆(或砂浆)
→
预搅下沉
→
喷浆搅拌、提升
→
移至下一根桩；水泥搅拌桩一根搭接一根，外形呈现“∞”字形，成为壁状的水泥搅拌桩桩基群体。
32.4、支撑板的垫层铺设
33.所有水泥搅拌桩施工完毕之后，将场地进行一定的刮平清理，使得水泥搅拌桩桩顶正好与填土层处于同一水平面，垫层为素混凝土，强度等级为c15。
34.5、支撑板施工
35.5.1待混凝土垫层强度稳定之后，按照支撑板设计图纸尺寸，放样定位出模板角点。
36.5.2模板的接缝不应该漏浆，在混凝土浇筑之前，木模板浇水进行湿润，但模板内不应有积水。
37.5.3模板与混凝土的接触面应清理干净，并涂刷隔离剂，但不得涂刷影响结构性能和妨碍装饰工程施工的隔离剂，绑扎钢筋之前，模板内应清理干净，不留有杂物。
38.5.4模板支设之后，开始绑扎钢筋，钢筋绑扎的主要分为三个步骤：钢筋位置定线(弹线)
→
钢筋绑扎
→
铺放垫块。
39.5.5混凝土浇筑
40.支撑板采用c30混凝土，支撑板设计厚度为20cm，设计混凝土方量较少，一般情况下采用小型泵车可以一次浇筑成型，不需要进行分层浇筑，浇筑过程可以连续。
41.5.6混凝土养生
42.在平均气温高于 5℃的自然条件下，用覆盖材料对混凝土表面加以在覆盖并浇水养护，使混凝土在一定时间内保持水化作用所需要的适当温度和湿度条件。
43.6、土体回填碾压以及路面结构层施工
44.按照分层铺筑碾压的方式进行土体回填，每层铺筑的厚度为30cm，采用传统路基碾压方式，压实度控制标准参照《公路路基设计规范》(jtgd30
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2015)。待支撑板3上方的填土层5完成施工后对路面结构层7进行施工，路面结构层7的下方也具有垫层6。
45.本实用新型相比于现有技术(填充泡沫轻质土)具有较好的综合经济效益，详情参见表1和表2。
46.表1：本实用新型施工工法综合费用分析表
[0047][0048]
表2：泡沫轻质土施工工法综合费用分析表
[0049][0050][0051]
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是局限性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。