一种新型桥台结构及该桥台的施工工艺的制作方法

1.本发明涉及桥梁工程领域，具体涉及一种新型桥台结构及该桥台的施工工艺。


背景技术：

2.桥台，位于全桥的两端，前端支承桥跨，后端与路基衔接，起着支挡桥台台后后路基填土并把桥跨与路基连接起来的作用。现有的桥台通过构造形式大致分为四种：第一种是重力式桥台，又称为实体式桥台，主要靠自重来平衡台后的土压力，台身多为石砌、片石混凝土等圬工材料建造，也多采用就地建造施工工艺，但其工程量大，目前已经较少使用；第二种是钢筋混凝土薄壁桥台，由扶壁式挡土墙和两侧的薄壁侧墙所构成，相比于重力式桥台，可减少圬工体积40％—50％，同时还因自身重力而减小对地基的压力，但其构造复杂，钢筋用量也比较多，适用于在软土地基上建造的桥梁；第三种是埋置式桥台，将台身埋在锥形护坡中，只露出台帽安放支座和上部结构，埋置式桥台利用台前锥坡产生的土压力来抵消台后的主动土压力，可以增加桥台的稳定，桥台的尺寸也相应减小，埋置式桥台的锥坡挡水面积大，对桥孔下的过水面积有所压缩，压缩了河道；第四种是组合式桥台，桥台本身要承受桥跨结构传来的竖向力和水平力，而后台的土压力则由其他桥跨结构来承受，解决了某些拱桥的推力问题，应用于软土地基上修建拱桥，实现了桥台轻型化。
3.现有应用中，中、大跨径桥梁所使用的桥台选用预埋式桥台较为稳定，而中、大跨径桥梁还需在端横梁上设置人孔，便于施工和检修使用。但现有的预埋式桥台结构中，由于梁端部预应力钢束张拉空间受限，需要选用单端张拉取代两端张拉或者将锚固端位置调整时预应力梁顶板上，以避免在梁板端部进行张拉施工。虽然，上述预应力钢束布置形式能满足结构受力需要，但单端张拉取代两端张拉影响预应力张拉效率，将锚固端位置调整到预应力梁顶板上截断端部位置梁板箍筋和横梁纵筋，降低了梁端部抗剪承载力及横梁抗弯承载力。且，在预应力混凝土桥梁结构中，根据受力特点、钢筋布置需要，预应力钢束应尽量锚固于梁板端部。
4.此外，现有常用的桥台结构形式还使得桥梁在施工和运营维护期间工作人员及设备很难到达端横梁上设置的人孔位置，给施工、检修带来较大困难。
5.如何保证桥台与梁板平顺连接，实现在梁板端部进行预应力锚固时，同时实现具有充足施工、检修空间且结构简单的桥台结构是本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

6.本发明的第一个目的在于，针对现有技术中梁板端部进行预应力锚固，提供新型桥台结构及桥台的施工工艺。
7.为此，本发明的上述目的通过以下技术方案实现：
8.一种新型桥台结构，包括路桥连接支承结构和支挡结构，所述路桥连接支承结构包括台身、台身支承的台帽；所述支挡结构包括台后回填料，连接形成台后回填料的侧壁的台身、台帽、背墙，形成支挡桥台台后路基填料和支撑面；所述台帽包括位于台身的上端的
承载部和伸出段，所述承载部负载安装梁板的预应力梁，所述伸出段伸出安装于台后回填料，伸出段上端安装背墙，背墙与梁板之间预留施工、检修通道。
9.在采用上述技术方案的同时，本发明还可以采用或者组合采用如下技术方案：
10.作为本发明的优选技术方案：所述台帽自承载部至伸出段的宽度为预应力梁搁置在承载部的宽度、施工、检修通道的宽度和背墙的宽度之和；
11.或，所述台帽的顶面向跨中方向设置排水斜坡。
12.作为本发明的优选技术方案：所述背墙支撑搭板，搭板在朝向梁板一端的悬臂端端部设置牛腿，牛腿上安装桥梁伸缩缝。
13.作为本发明的优选技术方案：所述背墙通过搭板支座支撑搭板，所述搭板支座包括水平限位杆、搭板垫块和弹性填料，所述搭板垫块设置于搭板和背墙之间，所述水平限位杆锚固限位连接搭板于背墙，所述弹性填料填充于搭板与背墙之间除搭板垫块外剩余的间隙；
14.或，所述搭板、背墙之间，与水平限位杆四周的部分空隙内选用混凝土现浇。
15.或，所述水平限位杆选用带肋钢筋。
16.作为本发明的优选技术方案：所述搭板在偏离梁板一端伸出背墙，搭板的伸出长度为背墙与预应力梁端部的净距和伸缩缝安装宽度的差值。
17.作为本发明的优选技术方案：所述搭板在偏离梁板一端伸出背墙，在台后部分构成纵坡，铺设在台后回填料。
18.作为本发明的优选技术方案：伸出背墙的所述搭板下方依次铺设搭板垫层和台后回填料，所述搭板上端依次铺设台后回填料、道路结构层、道路面层。
19.作为本发明的优选技术方案：台帽横桥向两端设置侧墙，所述侧墙并向台帽宽度范围延伸，侧墙对应施工与检修通道位置设置人孔；
20.或，所述侧墙上端预埋连接件，所述连接件作为护栏、灯杆等附属结构的基座。
21.作为本发明的优选技术方案：所述台身设置台后排水系统，所述台后排水系统，所述排水系统包括排水管、土工布包裹的集配碎石，排水管伸入土工布包裹的集配碎
22.本发明第二个目的在于，针对现有技术中存在的不足，提供一种新型桥台的施工工艺，
23.为此，本发明的上述目的通过以下技术方案实现：
24.一种新型桥台的施工工艺，包括以下步骤：
25.s1：现浇施工台身、台帽至桥台背墙，并提前在背墙预埋水平限位杆；
26.s2：在承载部安装梁板的预应力梁支座，架设或浇筑预应力梁，完成预应力张拉、灌浆、封锚工序；
27.s3：清除台后地表浮土后铺设土工格栅，再分层回填压实至搭板垫层底面设计标高，浇筑搭板垫层；
28.s4：在桥台背墙顶部铺设弹性填料，预留搭板垫块空间，绑扎搭板钢筋，预埋伸缩缝钢筋，同仓浇筑搭板与搭板垫块混凝土；
29.s5：回填台后剩余部分，并施工道路结构层至设计标高；
30.s6：安装伸缩缝，施工道路面层。
31.本发明提供一种新型桥台结构及该桥台的施工工艺，通过扩大台帽，在其朝向台
后增加延伸段，在桥台结构改动极小的情况下，不影响一端支承桥跨功能的实现，在台帽上为路桥连接的梁板端部进行两端张拉或者锚固锁定提供了空间，也为桥梁在施工和运营维护期间工作人员及设备到达梁板端部横梁上预留了空间，实现了一物多用的结构改进功能，其改动成本极低的情况下实现了提升施工和运营维护便利性的效果，在桥台结构改进方面具有极大的推广意义。
附图说明
32.图1为本发明的桥台结构断面示意图；
33.图2为本发明桥台结构外立面示意图；
34.图3为图1搭板与台背连接示意图；
35.附图中：道路面层1；预应力梁2；伸缩缝3；搭板4；悬臂端401；道路结构层5；搭板垫层6；台后回填料7；搭板支座8；背墙9；桥台台帽10；承载部101；伸出段102；台后排水系统11；台身12；台前地面13；预应力梁支座14；桥台侧墙15；人孔16；水平限位杆17；弹性填料18；搭板垫块19。
具体实施方式
36.参照附图和具体实施例对本发明作进一步详细地描述。
37.本发明的一种新型桥台结构，包括路桥连接支承结构和支挡结构，所述路桥连接支承结构包括台身12、台身12支承的台帽10；所述支挡结构包括台后回填料7，连接形成台后回填料7的侧壁的台身12、台帽10、背墙9，形成支挡桥台台后路基填料和支撑面；所述台帽10包括位于台身12的上端的承载部101和伸出段102，所述承载部101负载安装梁板2的预应力梁，所述伸出段102伸出安装于台后回填料7，伸出段102上端安装背墙9，背墙9与梁板2之间预留施工、检修通道。
38.本发明中，通过在台帽10上设置承载部101和朝向桥台台后的延伸段102，在台身12上端的台帽10的上端面设置承载部101，实现对梁板2的预应力梁的承载安装支撑，在不影响一端支承桥跨功能的实现的基础上，在台帽10上设置增大的空间延伸段102为路桥连接的梁板端部进行两端张拉或者锚固锁定提供了空间的同时，也为桥梁在施工和运营维护期间工作人员及设备到达梁板端部横梁上预留了空间，实现了一物多用的结构改进。值得强调的是，无需对现有的桥台结构进行大的改动，台帽10的延伸段，仅需通过后端下部铺设的台后回填料7，利用台帽10与背墙9通过现浇施工形成整体，仅需增大一点台帽10的空间，对现有的桥台改动影响极小，改动成本低，便于施工和运营维护的效果显著。
39.所述台帽10自承载部101至伸出段102的宽度为预应力梁搁置在承载部101的宽度、施工、检修通道的宽度和背墙9的宽度之和，最小限度的减少对现有桥台结构改动的情况下，实现增大的空间延伸段102为路桥连接的梁板端部进行两端张拉或者锚固锁定提供了空间的同时，也为桥梁在施工和运营维护期间工作人员及设备到达梁板端部横梁上预留了空间的作用。
40.所述台帽10的顶面向跨中方向设置排水斜坡，便于台帽10上的施工、检修通道排水。
41.所述背墙9支撑搭板4，搭板4在朝向梁板一端的悬臂端401端部设置牛腿，牛腿上
安装桥梁伸缩缝3。
42.搭板4用于与台后的路基衔接，通过本发明路基衔接结构可方便、快速的预留伸缩缝，以提高桥台结构的使用寿命，无需额外的结构设计，便于施工应用。
43.所述背墙9通过搭板支座8支撑搭板4，所述搭板支座8包括水平限位杆17、搭板垫块19和弹性填料18，所述搭板垫块19设置于搭板4和背墙9之间，所述水平限位杆17锚固限位连接搭板4于背墙9，所述弹性填料18填充于搭板4与背墙9之间除搭板垫块19外剩余的间隙，利用弹性填料18，在支承时，因弹性填料18的弹性接触，减缓了部分对背墙9的压应力，提升了背墙9的承压力，提升了背墙的使用寿命。
44.所述搭板4、背墙9之间，与水平限位杆17四周的部分空隙内选用混凝土现浇，所述水平限位杆17选用带肋钢筋，提升包括背墙9在内的支承塔板4的整体承压力。
45.所述搭板4在偏离梁板2一端伸出背墙9，搭板4的伸出长度为背墙9与预应力梁2端部的净距和伸缩缝3安装宽度的差值。
46.所述搭板4在偏离梁板2一端伸出背墙9，在台后部分构成纵坡，铺设于台后回填料7，搭板4在台后部分呈下坡的斜坡状，汽车等经过时纵坡的设计，能减少因杠杆力下压给背墙9的剪切应力，同等情况下，增加了背墙9和搭板4的承载力。同时也为形成渐变式路基结构过渡段，台后变形协调更为合理。
47.伸出背墙9的所述搭板4下方依次铺设搭板垫层6和台后回填料7，所述搭板4上端依次铺设台后回填料7、道路结构层5、道路面层1。
48.台帽10横桥向两端设置侧墙15，所述侧墙15并向台帽10宽度范围延伸，侧墙15对应施工与检修通道位置设置人孔16，便于施工、检修。
49.所述侧墙15上端预埋连接件，所述连接件作为护栏、灯杆等附属结构的基座。
50.所述台身设置台后排水系统11，所述台后排水系统11，所述排水系统11包括排水管、土工布包裹的集配碎石，排水管伸入土工布包裹的集配碎石。
51.本发明中的桥台的施工工艺，包括以下步骤：
52.s1：现浇施工台身12、台帽10至桥台背墙9，并提前在背墙9预埋水平限位杆17；
53.s2：在承载部101安装梁板2的预应力梁支座14，架设或浇筑预应力梁2，完成预应力张拉、灌浆、封锚工序；
54.s3：清除台后地表浮土后铺设土工格栅，再分层回填压实至搭板垫层6底面设计标高，浇筑搭板垫层6；
55.s4：在桥台背墙9顶部铺设弹性填料18，预留搭板垫块19空间，绑扎搭板4钢筋，预埋伸缩缝3钢筋，同仓浇筑搭板4与搭板垫块19混凝土；
56.s5：回填台后剩余部分，并施工道路结构层5至设计标高；
57.s6：安装伸缩缝3，施工道路面层1。
58.实施例1
59.如图1-3所示，本发明的一种新型桥台结构，桥台承台以上依次设置桥台台身12、台帽10、背墙9及搭板4，台帽10横桥向两端设置侧墙15；桥台台帽10、背墙9与侧墙15通过施工缝现浇为整体；桥台背墙9与搭板4间设置搭板支座8，采用水平限位杆17连接；搭板4悬臂端部设置牛腿，牛腿上安装桥梁伸缩缝3；台后搭板4下方依次铺设台后回填料7和垫层，搭板4上方依次铺设台后回填料7、道路结构层5、道路面层1至设计标高。
60.本发明中，桥台台帽上设置通道，为预应力钢束张拉提供了一定施工空间；
61.桥台台帽上设置通道，为桥梁运营期间，检修人员及设备通过提供了安全便捷路径；
62.搭板设置有一定斜坡，形成渐变式路基结构过渡段，台后变形协调更为合理。
63.桥台台身12采用钢筋混凝土矩形断面结构，断面宽度100cm，并设置台后排水系统11。
64.台后排水系统11设置于桥台台身12位置，由排水管与土工布包裹的级配碎石组成。
65.桥台台帽10采用钢筋混凝土矩形断面结构，断面尺寸为225
×
70cm，台帽10顶面向跨中方向设置2％排水斜坡，桥台背墙9与预应力梁净距为90cm。
66.桥台侧墙15设置于桥台两侧，并向桥台台帽10宽度范围延伸，侧墙15厚度35cm，采用钢筋混凝土结构与桥台现浇为整体，侧墙15对应施工与检修通道位置设置140
×
60cm人孔16；侧墙15上端预埋连接件，为护栏、灯杆等附属结构的基座。
67.搭板支座8设置于搭板4与桥台背墙9之间，高度2cm，由水平限位杆17、搭板垫块19、弹性填料18三部分组成。
68.水平限位杆17采用φ25带肋l型钢筋，间距50cm均匀布置，钢筋直线段长90cm，直角弯折段长20cm，直线段插入桥台背墙9深度为55cm。
69.搭板垫块19设置于搭板4与桥台背墙9之间、水平限位杆17四周的部分空隙内，断面尺寸10
×
2cm，以水平限位杆17为中心，桥梁全宽连续设置，采用混凝土现浇成型。
70.弹性填料18采用厚2cm泡沫板设置于搭板4与桥台背墙9之间、除搭板垫块19以外剩余的空隙内。
71.搭板4设置于桥台背墙9之上，搭板4端部伸出背墙9长度为65cm，伸出部分厚60cm，并设置断面为35
×
27cm牛腿，牛腿位置预埋伸缩缝3钢筋；台后部分搭板4厚25cm，长600cm，延纵向采用1：5放坡；厚度变化处采用27
×
27cm倒角过渡。
72.台后回填料7采用级配良好砂砾石，最大粒径不大于50mm。
73.一种新型桥台结构施工工艺其特征在于包括以下施工步骤：
74.s1、桥台结构施工至桥台背墙9，并提前在桥台背墙9预埋水平限位杆17；
75.s2、在桥台台身12中心位置安装预应力梁支座14，架设预应力梁2，完成预应力张拉、灌浆、封锚工序；
76.s3、清除台后地表30cm浮土后铺设土工格栅，再按20cm压实厚度分层回填压实至搭板垫层6底面设计标高，浇筑搭板垫层6；
77.s4、在桥台背墙9顶部铺设泡沫板，预留搭板垫块19空间，绑扎搭板4钢筋，预埋伸缩缝3钢筋，同仓浇筑搭板4与搭板垫块19混凝土；
78.s5、回填台后剩余部分，并施工道路结构层5至设计标高；
79.s6、安装伸缩缝3，施工道路面层1。
80.本发明的新型桥台结构及桥台的施工工艺，通过扩大台帽，在其朝向台后增加延伸段，在桥台结构改动极小的情况下，不影响一端支承桥跨功能的实现，在台帽上为路桥连接的梁板端部进行两端张拉或者锚固锁定提供了空间，也为桥梁在施工和运营维护期间工作人员及设备到达梁板端部横梁上预留了空间，实现了一物多用的结构改进功能，其改动
成本极低的情况下实现了提升施工和运营维护便利性的效果，在桥台结构改进方面具有极大的推广意义。
81.上述具体实施方式用来解释说明本发明，仅为本发明的优选实施例，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本发明的保护范围。