一种带预应力锚杆框格梁桥面的挖方路基及其施工方法与流程

本发明涉及一种挖方路基，具体涉及一种带预应力锚杆框格梁桥面的挖方路基及其施工方法。

背景技术：

目前，在山区公路建设中陡坡位置一般采用传统路堑设计型式，但是，其存在着以下缺点：⑴部分极陡路段的路堑边坡级数多，有的甚至直接延伸至山顶，开挖量大；⑵为了保证边坡的稳定往往需设置大量预应力锚杆锚索框格梁进行防护，造价高昂。

技术实现要素：

本发明的第一个目的在于提供一种造价低廉、节约用地、减少边坡开挖、受力合理、景观视野开阔、对生态环境影响小、降低路堑边坡防护工程量的带预应力锚杆框格梁桥面的挖方路基。

本发明的第二个目的在于提供一种上述带预应力锚杆框格梁桥面的挖方路基的施工方法。

本发明的第一个目的通过如下的技术方案来实现：一种带预应力锚杆框格梁桥面的挖方路基，其特征在于，它包括水平设置在路床上的框格架和铺设在框格架上的桥面板，所述框格架主要由至少一对沿路基长度方向延伸的框格纵梁、沿路基长度方向并列排布的若干框格横梁、位于路堑边坡外侧的若干悬臂托梁和位于路堑边坡内侧的若干预应力锚杆组成，所述框格横梁的两端与框格纵梁连接，所述悬臂托梁的一端与位于最外侧的框格纵梁连接，另一端悬空，所述预应力锚杆穿过最内侧的框格纵梁向下伸入路基中。

本发明通过在深挖路基设计中引入桥梁悬臂托梁及桥面板，能够显著节约土地使用面积，减少建设受限因素，而且能够在路面宽度不变的前提下，减小路床的宽度，减少路堑边坡的开挖级数，降低深挖工程量，便于施工，节约工程造价。本发明的框格梁与悬臂托梁、预应力锚杆相连成一个整体，并构成清晰的锚固受力体系，传力路径合理，造价适宜。桥面刚度大，路基不均匀沉降程度小，预应力锚杆对边坡具有一定的防护作用。另外，本发明桥面板下部临空，道路外侧的视野效果好，可有效减少对原有植被的破坏，降低路堑边坡防护工程量，对生态环境的影响小，体现了生态公路的设计理念。

作为本发明的一种优选方式，所述悬臂托梁与框格横梁在横向上一一对应。

作为本发明的一种优选方式，所述框格横梁和所述悬臂托梁均与所述框格纵梁相垂直。

本发明所述悬臂托梁的高度从其根部至悬臂端部为等高或由大至小变化。

优选的，本发明所述框格纵梁、框格横梁和悬臂托梁均为现场浇筑的钢筋混凝土梁。

优选的，本发明所述悬臂托梁的长度为路基横断面宽度的1/6～1/2，具体可根据地质条件灵活变化。

本发明在所述桥面板上沿其长度方向每隔20～30m设置横向结构缝。

本发明所述桥面板为现场浇筑的钢筋混凝土板，其厚度为12～25cm。

本发明的第二个目的通过如下的技术方案来实现：一种上述带预应力锚杆框格梁桥面的挖方路基的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

s1、分级施工挖方路基边坡，并进行边坡防护工程的施工；

s2、路基整平，压实处理；

s3、所述框格纵梁、框格横梁、悬臂托梁和桥面板均为钢筋混凝土结构，在整平的路基上开挖框格纵梁和框格横梁的浇筑空间；

s4、搭设支架和模板，并绑扎钢筋，在最内侧的框格纵梁上预留安装预应力锚杆的孔道；

s5、现场浇筑框格纵梁、框格横梁、悬臂托梁和桥面板的混凝土并进行养护；

s6、安装预应力锚杆。

本发明安装预应力锚杆包括在路基上钻孔、穿束、张拉、灌浆和封锚。

与现有技术相比，本发明具有如下显著的效果：

⑴本发明通过在深挖路基设计中引入桥梁悬臂托梁及桥面板，能够显著的节约土地使用面积，减少建设受限因素。

⑵能够在路面宽度不变的前提下，减小路床的宽度，减少路堑边坡的开挖级数，降低深挖工程量，大大降低路堑边坡的防护工程，节约工程造价。

⑶框格梁与悬臂托梁、预应力锚杆相连成一个整体，并构成清晰的锚固受力体系，传力路径合理，造价适宜。

⑷桥面刚度大，路基不均匀沉降程度小，预应力锚杆对边坡具有一定的防护作用。

⑸桥面板下部临空，道路外侧的视野效果好，对生态环境的影响小，体现了生态公路的设计理念。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明挖方路基的横截面图；

图2是本发明挖方路基的平面图(没有画出桥面板)。

具体实施方式

如图1和2所示，是本发明一种带预应力锚杆框格梁桥面的挖方路基，它包括水平设置在路床上的框格架(和铺设在框格架上的桥面板4，框格架主要由一对沿路基长度方向延伸的框格纵梁1、沿路基长度方向并列排布的若干框格横梁2、位于路堑边坡外侧的若干悬臂托梁3和位于路堑边坡内侧的若干预应力锚杆5组成。框格纵梁1、框格横梁2、悬臂托梁3、桥面板4和预应力锚杆5连成整体，形成一种稳定的受力结构。

在本实施例中，桥面板4为现场浇筑的钢筋混凝土板，其厚度为12～25cm。部分桥面板4临空布置，部分桥面板4位于路床之上。在桥面板4上沿其长度方向每隔20～30m设置横向结构缝。框格纵梁1、框格横梁2和悬臂托梁3均为现场浇筑的钢筋混凝土梁。其中，框格横梁2的两端与框格纵梁1连接，悬臂托梁3的一端与位于外侧的框格纵梁1连接且与框格横梁2在横向上一一对应，悬臂托梁3的另一端悬空，框格横梁2和悬臂托梁3均与框格纵梁1相垂直。悬臂托梁3的长度为路基横断面宽度的1/6～1/2，具体可根据地质条件灵活变化，可直线变化也可曲线变化。在本实施例中，悬臂托梁3的高度从其根部至悬臂端部为由大至小变化，在其它实施例中，悬臂托梁的高度从其根部至悬臂端部为等高，可以根据实际情况来选择。预应力锚杆5穿过内侧的框格纵梁1竖直向下伸入路基中，锚固端位于路基下方较好土层或岩层中，张拉端位于框格纵梁1上。预应力锚杆的长度及设置密度可考虑地质情况、汽车荷载等级、悬臂托梁长度等因素，根据受力要求合理配置。

一种上述带预应力锚杆框格梁桥面的挖方路基的施工方法，包括以下步骤：

s1、分级施工挖方路基边坡，并进行边坡防护工程的施工；

s2、路基整平，压实处理；

s3、在整平的路基上开挖框格纵梁1和框格横梁2的浇筑空间；

s4、搭设支架和模板，并绑扎钢筋，在内侧的框格纵梁1上预留安装预应力锚杆5的孔道；

s5、现场浇筑框格纵梁1、框格横梁2、悬臂托梁3和桥面板4的混凝土并进行养护；

s6、安装预应力锚杆：包括在路基上钻孔、穿束、张拉、灌浆和封锚；再施工桥面防水层、沥青铺装、安装附属设施等。

本发明在合适条件下对现有常规路基型式进行改进，融入桥梁、边坡防护等结构思路，在边坡外侧设置适当的挑臂结构，保证通行断面标准不变的前提下，缩减路床的宽度，减少边坡的开挖，可优化建设施工条件，降低路堑边坡的防护工程，节约工程造价，同时对生态环境的保护具有重要意义。

本发明的实施方式不限于此，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还具有其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。