专利名称：一种组合桩柱式桥台结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及桥梁与高架桥建筑领域，特别涉及一种组合桩柱式桥台结构。
背景技术：
随着我国交通事业的发展，高速公路里程的迅速增加，必然要建造大量的桥梁构 造物。桥梁构造物的设计是否合理，造价是否经济，施工是否可行都直接影响整个工程的质量。桥梁上下部结构是有机的整体，共同工作，互相影响。桥梁墩台在桥梁构造中起着 “承上启下”的作用，上面承担着桥梁上部结构及汽车等产生的恒载和活载，并将这些荷载 传递给地基基础。另外墩台不但要承受上部结构产生的竖向轴力、水平力和弯矩，还承受风 力、土压力、流水压力以及可能发生的地震力、冰压力，船只和漂流物对墩台的撞击力等。桥 梁墩台的设计应考虑到足够多的因素，要有足够的强度和稳定性，才可能做出成功的桥梁 设计方案。目前桥台较常用的结构形式有桩柱式桥台、轻型桥台、重力式桥台、组合式桥台、 拱桥桥台等。桥台的主要功能为支承主梁，隔档台后填土及承受侧向土压力，路提与桥梁 之间的衔接等。目前桩柱式桥台的适用高度为5m以下，当桥台高度超过5m时，一般采用肋板式桥 台，钻孔灌注桩基础。而桥台高度在5m以内时采用桩柱式桥台。桩柱式桥台，施工方便，模 板较少，造价相对较低；而肋板式桥台，模板稍多，造价相对较高。当桥台高度较大，且边跨 跨径不大的情况下，使用肋板式桥台，钻孔灌注桩基础显得较不经济。肋板式桥台解决问题 的思路是桥台高度增大，台后土侧压力相应增大，基桩中产生的弯矩也增大，从而出现了 用抗弯能力较强的肋板来抵抗较大弯矩的思路，这就是肋板式桥台的设计思路，其纯粹是 用更强的结构来抵抗更大的外力作用。事实上，在工程上通常解决此类问题的方法有两类， 一类是增大结构的抵抗能力，另一类就是想方设法减小外部的作用力。显然，肋板式桥台的 解决思路是前一类，这种方案只是单纯的采用更强的结构来抵抗更大的外力作用，这在一 定程度上是有欠合理的。这应该只是解决问题的第一种方法，能否利用第二种方法或者说 揉合第一种、第二种方法来设计桥台结构是本专利的关注点所在。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种组合桩柱式桥台结构，通过对传统桩柱式桥台结构 进行改进，更好的扩大桩柱式桥台的适用范围。本实用新型提供的技术方案如下一种组合桩柱式桥台结构，包括至少两根桥台基桩，设置在基桩上的桥台盖梁，所 述盖梁上分别设有背墙及支座，所述背墙一侧设有分层铺设的土工格栅，所述支座中心线 与所述桥台基桩中心线之间设有一偏向背墙的偏心距。进一步地，所述桥台基桩为四根。
3[0010]进一步地，所述背墙一侧沿路轴线方向设置至少十米的土工格栅。桩柱式桥台作为传统的桥台结构，一般适用桥台高度为5m以下的路段。本专利对 传统的桩柱式桥台结构作了改进，使得其适用高度可以达到5 8m，这在国内尚属首次。本专利通过在桩柱式桥台背墙一侧沿路轴线方向铺设IOm或更长的土工格栅或 织物(沿路幅全宽)，在填土高度范围内分层水平铺设，分层碾压，从而与桩柱式桥台共同 工作，形成一个整体，组成本专利的组合桩柱式桥台结构。国内外大量研究表明，填土中铺设土工格栅后可以有效减小填土荷载和碾压荷载 作用在台背上的土压力相对增量，这样即使桥台高度超过5m(目前，一般桥台高度小于5m 采用桩柱式桥台，超过5m采用肋板式桥台)，甚至达到8m，也能通过在台后采用土工格栅或 织物有效减小台后土压力，从而可以继续使用桩柱式桥台。本专利组合桩柱式桥台适用于高填土路段，能够有效减小台后土压力的大小，从 而减小作用于桩基上的横向荷载，使得桥台的受力特性接近于桥墩，其作用机理体现在以 下几个方面1、背墙填土用土工格栅分层铺设，分层碾压，这样可以大大的减少台后背墙的土 压力，从而减少桩基的最大弯矩；2、在基桩与盖梁之间设置一定的偏心，即在支座中心线与桥台基桩中心线之间设 有一偏向背墙的偏心距，这样上部恒载引起的基桩中弯矩可以部分，甚至大部分的平衡掉 台后土压力在基桩中引起的弯矩；3、视周围的地质情况，台后填土的高度，适当的增加一根桥台桩基，如一般一个桥 台的桩基为三根桩，这里为四根，可以更好的共同承受台后的土压力。4、现场测试结果表明在先施工桥台结构条件下，填土荷载和碾压荷载作用在桥 台台背后的土压力都介于主动土压力和静止土压力之间。设计时，若选用主动土压力为台 背后的土压力设计值对桥台结构将是不安全的。本专利组合式桩柱式桥台在施工时可以采 用先填土到设计高程，再施工桥台结构的施工工艺。通过上述四项措施，即使桥台高度较高，根据桥台地质条件、通过调节盖梁和桩的 偏心距、及台后背墙土工格栅设计、增加桩基、调整施工工艺，也完全可以使用本专利的组 合桩柱式桥台，适用高度可以达到5 Sm。本实用新型的优点是1、目前一般桥台高度超过5m时，就采用肋板式桥台，钻孔灌注桩基础，相对于桩 柱式桥台，肋板式桥台造价较高；采用本专利的组合桩柱式桥台结构，可以有效的降低工程 造价，一座桥可以节省20 50万元不等；2、本专利的桩柱式桥台，施工方便，模板较少，工艺较为简单，可以有效的缩短工期。3、利用土工格栅与填料构成的具有强大侧向限制和大刚度的柔性结构层，形成台 后加固体，即能有效地消除地基沉降的影响，又能起到约束路提的侧向位移和扩散荷载、减 小路提竖向位移的作用，从而达到消除桥头跳车的目的。
图1为本专利的结构示意图；具体实施方式
以下结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。如图1所示，一种组合桩柱式桥台结构，包括四根桥台基桩1，设置在基桩1上的桥 台盖梁3，盖梁3上分别设有背墙5及支座7，背墙5 —侧沿路轴线方向设置至少十米分层 铺设的土工格栅6，支座中心线4与桥台基桩1中心线之间设有一偏向背墙的偏心距。为了保证本专利新型组合式桩柱式桥台结构能够更好的发挥作用，其施工工艺流 程如下1、桥头填土分层碾压至设计标高，填土高度范围内分层水平铺设土工格栅6或织 物；2、进行桥台的钻孔灌注桩施工；3、进行桥台的盖梁3施工，耳墙施工；4、桥梁施工完后，如有需要，按设计要求，挖除桥台钻孔灌注桩处多余填土。本领域技术人员应该认识到，上述的具体实施方式
只是示例性的，是为了更好的 使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制，只要是根据 本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。
权利要求一种组合桩柱式桥台结构，包括至少两根桥台基桩，设置在基桩上的桥台盖梁，所述盖梁上分别设有背墙及支座，其特征在于所述背墙一侧设有分层铺设的土工格栅，所述支座中心线与所述桥台基桩中心线之间设有一偏向背墙的偏心距。
2.根据权利要求1所述的组合桩柱式桥台结构，其特征在于 所述桥台基桩为四根。
3.根据权利要求1所述的组合桩柱式桥台结构，其特征在于 所述背墙一侧沿路轴线方向设置至少十米的土工格栅。
专利摘要本实用新型公开了一种组合桩柱式桥台结构，包括至少两根桥台基桩，设置在基桩上的桥台盖梁，所述盖梁上分别设有背墙及支座，所述背墙一侧设有分层铺设的土工格栅，所述支座中心线与所述桥台基桩中心线之间设有一偏向背墙的偏心距。本技术对传统的桩柱式桥台结构作了改进，使得其适用高度可以达到5～8m，这在国内尚属首次。
文档编号E01D19/02GK201722597SQ20102018422
公开日2011年1月26日 申请日期2010年5月10日 优先权日2010年5月10日
发明者秦道标, 黄正荣 申请人:苏州市交通设计研究院有限责任公司