一种控制路基沉降的路基桩板结构的制作方法

1.本实用新型属于公路路基结构领域，特别是涉及用于软土路基处理的一种混凝土梁与气泡混合轻质土板共同作用的路基桩板结构。


背景技术：

2.随着高速公路网的不断完善，高速公路穿越的地质条件也越来越复杂，软土路基处理成为公路建设中面临的重大问题之一。对于深厚软土路基，目前在公路建设中主要采用的复合地基处理方法，即桩基与桩间土共同作用，承担上部荷载。工程实例证明，由于桩基的施工质量不同，路基仍可能出现整体或局部沉降现象，导致公路出现不均匀沉降。对于这一问题，可采用桩板式结构，即在桩基顶部浇筑一块混凝土板，这种结构的承载力高、刚度大、稳定性好，可有效控制路基的不均匀沉降。但是桩板式结构由于需要大面积浇筑混凝土板，建设费用高，且若后期需对路基进行补强加固时，需破除混凝土板，工程量大，施工期长。


技术实现要素：

3.解决的技术问题：针对上述技术问题，本实用新型提供了一种控制路基沉降的路基桩板结构，可以提高路基整体的稳定性，更好地承受上部荷载，解决在高速公路修建中软土路基不均匀沉降的问题。
4.技术方案：一种控制路基沉降的路基桩板结构，包括路堤填土、混凝土梁、气泡混合轻质土板、碎石垫层和预制管桩，所述混凝土梁和气泡混合轻质土板搭接形成组合板层，所述碎石垫层位于组合板层的下方，所述路堤填土位于组合板层的上方，所述预制管桩贯穿碎石垫层，并与混凝土梁的底部连接；其中，所述混凝土梁呈网格状沿路基的横向和纵向交错分布，其网格点位于预制管桩的顶部；所述气泡混合轻质土板铺设于混凝土梁的网格内，其顶面与混凝土梁的顶面齐平。
5.优选的，所述混凝土梁和气泡混合轻质土板的搭接处的断面呈阶梯状或斜坡状。
6.优选的，所述混凝土梁和气泡混合轻质土板的搭接长度不小于0.3m且不小于，其中l为气泡混合轻质土板的顶面宽度，b为混凝土梁的底面宽度。
7.优选的，所述气泡混合轻质土板与混凝土梁的搭接处设有钢筋骨架，所述钢筋骨架包括相互平行的两层钢筋网和设于钢筋网之间的钢筋笼，所述钢筋网与钢筋笼通过钢丝绑扎连接。
8.优选的，所述钢筋网的网眼为3~5cm规格的正方形，相邻两个钢丝绑扎位置的间距为10~15cm。
9.优选的，所述预制管桩的桩间距为1.0~2.0m，桩径不小于0.4m。
10.优选的，所述气泡混合轻质土板的设计强度为0.6~2.0mpa。
11.优选的，所述气泡混合轻质土板的内部设有钢筋网或钢筋桁架。
12.优选的，所述混凝土梁为现浇梁，所述气泡混合轻质土板为现浇板或预制板。
13.优选的，所述气泡混合轻质土板的单层浇筑厚度为0.5~0.8m。
14.有益效果：本实用新型将传统桩板结构中的混凝土板改进为混凝土梁和气泡混合轻质土板搭接形成的组合板层，不仅可以大大降低工程造价，同时还将路基的不均匀沉降控制在允许范围内。且该结构对于后期的道路养护管理极为方便：在后期对路基进行补强加固或开展路基路面综合治理时，只需拆除气泡混合轻质土板便可进行相关施工操作，可以有效地缩短旧路改造的工期，大大缩减旧路改造时路基处理的工程量，同时可以显著降低路基路面综合治理的费用。本实用新型的混凝土梁与气泡混合轻质土板共同作用的路基桩板结构具有经济性好、整体性好、承载能力高、不均匀沉降小、易于后期施工等特点，可在路基处理加固工程中大范围推广使用。
附图说明
15.图1是本实用新型的路基桩板结构的整体示意图；
16.图2是本实用新型的混凝土梁和气泡混合轻质土板搭接形成组合板层的俯视图；
17.图3是本实用新型的混凝土梁和气泡混合轻质土板的阶梯状搭接形式；
18.图4是本实用新型的混凝土梁和气泡混合轻质土板的斜坡状搭接形式；
19.图中各数字标号表示如下：1—路堤填土，2—混凝土梁，3—气泡混合轻质土板，4—碎石垫层，5—预制管桩。
具体实施方式
20.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
21.实施例1
22.某工程计划修建一条高速公路，由于该公路部分路段的穿行区域存在厚度高达40余米的深厚软基。为了避免公路产生较大的工后沉降，该工程的深厚软基路段采用本实用新型的桩板式结构进行施工。
23.图1示例性的展示了本实用新型实施例提供的用于软土路基处理的一种混凝土梁2与气泡混合轻质土板3共同作用的控制路基沉降的路基桩板结构。
24.如图1所示，本实用新型提供的路基桩板结构，包括混凝土梁2和气泡混合轻质土板3搭接形成组合板层，碎石垫层4位于组合板层下方，路堤填土1位于组合板层上方，预制管桩5贯穿碎石垫层4与混凝土梁2的底部连接。
25.如图2所示，混凝土梁2为现浇梁，呈网格状沿路基的横向和纵向交错分布，其网格点位于预制管桩5的顶部；气泡混合轻质土板3铺设于混凝土梁2的网格内，其顶面与混凝土梁2的顶面齐平；预制管桩5的桩间距为1.0~2.0m，桩径不小于0.4m。
26.如图3和图4所示，混凝土梁2和气泡混合轻质土板3的搭接处的断面呈阶梯状或斜坡状。所述混凝土梁2和气泡混合轻质土板3的搭接长度不小于0.3m且不小于，其中l为气泡混合轻质土板3的顶面宽度，b为混凝土梁2的底面宽度。
27.所述气泡混合轻质土板3与混凝土梁2的搭接处可以布置钢筋骨架，所述钢筋骨架包括相互平行的两层钢筋网和设于钢筋网之间的钢筋笼，所述钢筋网与钢筋笼通过钢丝绑
扎连接；所述钢筋网的网眼规格为3~5cm的正方形，相邻两个钢丝绑扎位置的间距为10~15cm。
28.所述气泡混合轻质土板3可以采用设计强度0.6~2.0mpa，内部设有钢筋网或钢筋桁架的现浇板或预制板，如采用现场浇筑的气泡混合轻质土板3，其单层浇筑厚度为0.5~0.8m，且浇筑顺序为沿板型长轴方向依次推进浇筑。
29.本实施例的路基桩板结构的施工流程为：
30.第一步，清理场地表面并挖掘至预定标高。
31.第二步，进行预制管桩施工5，桩顶高于地基土表面30~50cm。
32.第三步，在地基土表层铺设一层20cm厚的碎石垫层4，将碎石垫层4压实后，在碎石垫层4的上方搭设模板浇筑混凝土梁2。混凝土梁2与预制管桩5通过钢筋笼连接。在本例中混凝土梁2和气泡混合轻质土板3采用阶梯状搭接形式，因此混凝土梁2的搭接位置浇筑成阶梯形。
33.第四步，混凝土梁2浇筑完成后，现场浇筑气泡混合轻质土板3，在搭接位置设置钢筋骨架，在气泡混合轻质土板3的内部设置钢筋桁架。
34.第五步，气泡混合轻质土板3浇筑完成后，分层铺设路堤填土1，分层填筑分层压实，直至填土达到路堤设计标高。


技术特征：
1.一种控制路基沉降的路基桩板结构，其特征在于，包括路堤填土（1）、混凝土梁（2）、气泡混合轻质土板（3）、碎石垫层（4）和预制管桩（5），所述混凝土梁（2）和气泡混合轻质土板（3）搭接形成组合板层，所述碎石垫层（4）位于组合板层的下方，所述路堤填土（1）位于组合板层的上方，所述预制管桩（5）贯穿碎石垫层（4），并与混凝土梁（2）的底部连接；其中，所述混凝土梁（2）呈网格状沿路基的横向和纵向交错分布，其网格点位于预制管桩（5）的顶部；所述气泡混合轻质土板（3）铺设于混凝土梁（2）的网格内，其顶面与混凝土梁（2）的顶面齐平。2.根据权利要求1所述的一种控制路基沉降的路基桩板结构，其特征在于，所述混凝土梁（2）和气泡混合轻质土板（3）的搭接处的断面呈阶梯状或斜坡状。3.根据权利要求1所述的一种控制路基沉降的路基桩板结构，其特征在于，所述混凝土梁（2）和气泡混合轻质土板（3）的搭接长度不小于0.3m且不小于 ，其中l为气泡混合轻质土板（3）的顶面宽度，b为混凝土梁（2）的底面宽度。4.根据权利要求1所述的一种控制路基沉降的路基桩板结构，其特征在于，所述气泡混合轻质土板（3）与混凝土梁（2）的搭接处设有钢筋骨架，所述钢筋骨架包括相互平行的两层钢筋网和设于钢筋网之间的钢筋笼，所述钢筋网与钢筋笼通过钢丝绑扎连接。5.根据权利要求4所述的一种控制路基沉降的路基桩板结构，其特征在于，所述钢筋网的网眼为3~5cm规格的正方形，相邻两个钢丝绑扎位置的间距为10~15cm。6.根据权利要求1所述的一种控制路基沉降的路基桩板结构，其特征在于，所述预制管桩（5）的桩间距为1.0~2.0m，桩径不小于0.4m。7.根据权利要求1所述的一种控制路基沉降的路基桩板结构，其特征在于，所述气泡混合轻质土板（3）的设计强度为0.6~2.0mpa。8.根据权利要求1所述的一种控制路基沉降的路基桩板结构，其特征在于，所述气泡混合轻质土板（3）的内部设有钢筋网或钢筋桁架。9.根据权利要求1所述的一种控制路基沉降的路基桩板结构，其特征在于，所述混凝土梁（2）为现浇梁，所述气泡混合轻质土板（3）为现浇板或预制板。10.根据权利要求1所述的一种控制路基沉降的路基桩板结构，其特征在于，所述气泡混合轻质土板（3）的单层浇筑厚度为0.5~0.8m。

技术总结
本实用新型公开了一种控制路基沉降的路基桩板结构，属于公路路基结构领域。该结构包括路堤填土、混凝土梁、气泡混合轻质土板、碎石垫层和预制管桩，所述混凝土梁和气泡混合轻质土板搭接形成组合板层，所述碎石垫层位于组合板层的下方，所述路堤填土位于组合板层的上方，所述预制管桩贯穿碎石垫层，并与混凝土梁的底部连接；其中，所述混凝土梁呈网格状沿路基的横向和纵向交错分布，其网格点位于预制管桩的顶部；所述气泡混合轻质土板铺设于混凝土梁的网格内，其顶面与混凝土梁的顶面齐平。本实用新型可以有效解决在高速公路修建中软土路基不均匀沉降的问题。路基不均匀沉降的问题。路基不均匀沉降的问题。


技术研发人员：徐一鸣 王贵森 陈杰 孙东宁 陈泰浩 洪宝宁 邓百洪 刘鑫
受保护的技术使用者：中山西部外环高速公路有限公司
技术研发日：2021.12.16
技术公布日：2022/7/19