一种周向道路同步沉降式高架桥墩柱的施工方法与流程

本发明涉及高架桥施工，特别是一种周向道路同步沉降式高架桥墩柱的施工方法。

背景技术：

1、高架桥是城市道路交通中的重要一环，伴随着城市的发展，高架桥的数量必然是不断增加的，目前国内高架桥的施工对于地域的区分不明显，然而相同的施工技术在不同的地区无法取得相同的效果，对于一些南方沿海城市，如宁波等，不少已建的高架桥承台周边都存在着沥青路面鼓包现象，非常影响车辆行驶的舒适性，同时鼓包范围路面结构极易破损，增加了维修养护的成本。

2、以上现象的出现是由于很多南方沿海城市属于典型的软土地区，杂填土层(杂填土)与软弱土层(淤泥质粘土)厚度可达30余米，承载力极弱，极易发生沉降。而目前的高架桥墩柱在施工过程中，当承台与墩柱施工完毕后，会在高架承台周边回填可加强承台周边道路结构强度的材料(常规的高架桥墩柱承台外侧填充的是级配碎石，用于结构加强)，以减少承台周边的道路沉降量、加强承台周边的路面强度。不仅如此，常规的承台周边道路施工时，还会将多层钢丝格栅从道路侧延伸至承台上方的种植土区。而软土地区道路结构基底由于软弱土的长期缓慢下沉，会造成承台周边2.0m范围外的路面沉降速度远大于2.0m范围内的路面，此时在多层钢丝格栅、回填的加强材料等作用下，极易造成高架桥承台周边的鼓包。

3、针对高架承台周边道路鼓包问题，目前的主流做法有以下四种。一、增加道路结构层厚度，提高道路压实度，以期道路不沉或少沉；二、加大承台埋深，以减小道路的不均匀沉降；三、加大绿化分隔带的宽度，使道路远离承台影响区；四、对承台进行切角。以上四种做法在理论上存在一定的可行性，但具体落实下来发现：对于做法一，以目前情况来看，工程造价会增加很多，但效果却不明显；对于做法二，目前高架设计的承台埋深一般在1.5m左右，当承台埋深达到4m以上时才能有效缓解承台周边的鼓包，但此时施工基坑挖深将会达到6米以上，施工危险性及工程造价都将大大增加；对于做法三，考虑到目前建设用地紧张的因素，也很难实现；对于做法四，由于切角形成的斜面对道路填筑的结构层仍有较大的反向力，所以效果也并不明显。

4、因此，针对南方沿海城市软土地区的土地性质，亟需对现有的高架桥墩柱施工技术进行适应性的改进，以缓解高架桥承台周边的道路鼓包问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种周向道路同步沉降式高架桥墩柱的施工方法。本发明可以有效缓解墩柱承台周边道路的鼓包，尤其适用于土地性质为软土地区的高架桥施工。

2、本发明的技术方案：一种周向道路同步沉降式高架桥墩柱的施工方法，包括承台成型、墩柱成型以及承台周向道路铺设；

3、所述承台成型包括挖设基坑、承台的钢筋骨架安装、承台模板安装、承台混凝土浇筑和承台模板拆除；在挖设基坑时保留基坑原土；

4、所述墩柱成型包括墩柱模板安装、施工平台安装、墩柱混凝土浇筑和墩柱模板拆除；

5、所述承台周向道路铺设包括侧挡板安装、基坑原土回填、塘渣回填、级配碎石铺设、水泥基层铺设和沥青路面铺设；

6、所述侧挡板安装包括：在承台顶面靠近道路的两侧分别安装垂直于承台顶面的侧挡板，使侧挡板的外侧与承台侧面上下对齐，并在侧挡板的外侧与承台侧面设置隔离层；

7、所述基坑原土回填包括：在基坑内承台周向的间隙处填入基坑原土，使间隙处的基坑原土高度回填至与基坑挖设前的原土层等高。

8、与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：本发明先后完成承台成型、墩柱成型和承台周向道路铺设，其中在承台成型挖设基坑时保留基坑原土备用，以在承台周向道路铺设时再度使用。具体地，本发明在承台周向道路铺设时通过安装侧挡板以提升承台与道路结构之间接触面的高度，且在接触面设置低摩擦阻力的材料作为隔离层，进而将承台与道路结构完全分隔开，此时再使用挖设基坑时保留基坑原土，将其回填至基坑内承台周向的间隙，回填至与基坑挖设前的原土层等高，其上部道路结构填筑材料、厚度及压实度与其他部位道路结构层一致，保证道路结构层各深度的材料一致，最终能使承台外侧的周向道路同步沉降，虽然承台自身的沉降幅度会小于周向道路的沉降幅度，但由于承台与道路结构是完全分隔开的，因此承台周向的路面不会出现明显的鼓包现象，可以有效保障车辆行驶的舒适性。

9、前述的一种周向道路同步沉降式高架桥墩柱的施工方法中，所述侧挡板整体呈c形，沿承台顶面的边缘布置，侧挡板包括挡板主体，在挡板主体的两侧分别设有垂直于挡板主体的支撑板；所述支撑板预埋有锚固筋，承台顶面设有供锚固筋插入的盲孔。

10、前述的一种周向道路同步沉降式高架桥墩柱的施工方法中，所述侧挡板的制作包括以下步骤：

11、a1、根据侧挡板的形状搭建钢筋骨架，并预埋锚固筋；

12、a2、在侧挡板的钢筋骨架外围根据侧挡板的形状搭建若干块模板，其中位于挡板主体外侧的模板采用四氟板，其余模板均采用木模板；

13、a3、浇筑混凝土，待混凝土固化后形成侧挡板；

14、a4、拆除所有与侧挡板连接的木模板，保留与侧挡板连接的四氟板，侧挡板预制完毕。

15、前述的一种周向道路同步沉降式高架桥墩柱的施工方法中，所述侧挡板的安装包括以下步骤：

16、b1、在承台顶面的所有盲孔内灌入植筋胶；

17、b2、取预制的侧挡板，将侧挡板预埋的锚固筋对准盲孔并插入，直至侧挡板底面与承台顶面贴合，步骤b1中的植筋胶用量满足：在侧挡板底面与承台顶面贴合前的瞬间，植筋胶从盲孔中溢出；

18、b3、清理侧挡板下方对应的承台侧面，用水泥钉或免钉胶在承台的整个侧面固定四氟板，使承台侧面固定的四氟板与侧挡板外侧的四氟板连成仅有一条接缝的整体，两块拼接的四氟板作为承台与道路之间过渡的隔离层。

19、前述的一种周向道路同步沉降式高架桥墩柱的施工方法中，所述承台外侧的道路包括位于最底层的原土层，在原土层的顶面铺设有第一钢丝格栅，在第一钢丝格栅上方铺设有第一塘渣层，在第一塘渣层的顶面铺设有第二钢丝格栅，在第二钢丝格栅上方铺设有第二塘渣层，在第二塘渣层上方依次设有级配碎石层、水泥稳定碎石下基层、水泥稳定碎石上基层和沥青路面层。

20、前述的一种周向道路同步沉降式高架桥墩柱的施工方法中，所述承台、侧挡板经隔离层与道路完全隔离，侧挡板的顶面与水泥稳定碎石下基层的顶面相持平，在水泥稳定碎石下基层的顶面靠近侧挡板的一端设有细石砼，在细石砼顶部内嵌相互垂直的道路侧石和道路平石，道路平石的顶面与沥青路面层的顶面相持平，在侧挡板及细石砼的内侧填充有种植土。

21、前述的一种周向道路同步沉降式高架桥墩柱的施工方法中，所述隔离层与第一塘渣层、第二塘渣层之间经空气断层结构隔开，所述空气断层结构包括一块呈c形的隔离板，所述隔离板的c形开口抵住隔离层外侧面，使隔离层与隔离板配合形成密闭的空气层；所述隔离板的底部与第一钢丝格栅固定连接，所述隔离板的外侧壁与第二钢丝格栅固定连接。

22、前述的一种周向道路同步沉降式高架桥墩柱的施工方法中，所述隔离板的顶部与级配碎石层之间设有一段间隙层，在该段间隙层内填充有沙砾；所述级配碎石层由级配碎石填充构成，级配碎石层按照离隔离层由远及近，所填充的级配碎石粒径逐渐缩小。

23、前述的一种周向道路同步沉降式高架桥墩柱的施工方法中，所述空气层内部设有与隔离板内侧壁相连接的加强板，所述加强板水平布置，在加强板的上表面与隔离板的内顶面之间连接有加强筋。

24、前述的一种周向道路同步沉降式高架桥墩柱的施工方法中，所述施工平台包括若干个围设于墩柱模板周向的子平台，每个子平台均包括一对与墩柱模板的主梁相连接的连接件，所述连接件的外侧设有插槽，所述插槽内插入连接有三角支架，在一对三角支架之间架设有支撑平台。

25、本发明摒弃了传统的外脚手架式的施工平台，在施工平台与其下方对应的地面之间不另设脚手架，整体为无支架结构，消耗的钢材量少，大大节省了人力物力且不占用施工平台下方对应的地面空间。具体地，考虑到墩柱的模板上都是有主梁的，本发明设计了一对连接件与主梁相连接，且发明的连接件外侧设有插槽，可以供三角支架，当三角支架插入后仅需在其上方固定支撑平台，单侧的子平台即完成搭建，根据墩柱模板上主梁的位置可以搭建多个子平台将模板包围，实现施工平台的搭设，可以省去大量用于搭设脚手架的钢管，整个搭设过程较为方便，包括后期的拆装也较为方便，拆装后的各部件还能重复利用，大大提升了搭设速度，降低了成本。

26、前述的一种周向道路同步沉降式高架桥墩柱的施工方法中，所述连接件主体呈c形，套设在墩柱模板的主梁外围。

27、前述的一种周向道路同步沉降式高架桥墩柱的施工方法中，所述三角支架包括垂直于水平面的第一支腿、垂直于第一支腿的第二支腿，第一支腿和第二支腿之间经第三支腿固定连接，所述第一支腿的下端插入到插槽内，所述支撑平台置于第二支腿上方。

28、前述的一种周向道路同步沉降式高架桥墩柱的施工方法中，所述插槽与三角支架之间经螺栓固定连接，所述螺栓的一端穿过第一支腿与插槽延伸至插槽的外侧，螺栓的另一端穿过连接件与主梁延伸至连接件的外侧。

29、前述的一种周向道路同步沉降式高架桥墩柱的施工方法中，所述第一支腿的顶端高度高于第二支腿的设置高度，所述支撑平台的下底面抵住第二支腿，支撑平台的侧面抵住第一支腿并与第一支腿相连接。

30、前述的一种周向道路同步沉降式高架桥墩柱的施工方法中，所述插槽的开口朝上，插槽的内壁设有若干第一外凸；第一支腿上与若干第一外凸相对的侧面上设有若干第二外凸；在第一支腿插入插槽后，若干第一外凸和若干第二外凸由上至下交替排列。

31、前述的一种周向道路同步沉降式高架桥墩柱的施工方法中，所述第一外凸和第二外凸的形状均呈半球体形，第一外凸的球体半径小于第二外凸的球体半径。

32、前述的一种周向道路同步沉降式高架桥墩柱的施工方法中，在若干第二外凸相对侧的第一支腿侧面与插槽的内壁之间夹设有垫片，所述垫片的厚度大于第一外凸的球体半径。

33、前述的一种周向道路同步沉降式高架桥墩柱的施工方法中，所述垫片的高度大于插槽的深度。

34、前述的一种周向道路同步沉降式高架桥墩柱的施工方法中，所述支撑平台上安装有安全护栏。