一种柱式桥台前坡挡墙化改造的方法
【专利摘要】本发明公开了一种柱式桥台前坡挡墙化改造的方法，包括以下步骤：步骤1.桥台前坡填土开挖前，对桥台台后填土进行注浆加固,在加固区域形成空间骨架的结构；步骤2.对桥台前坡填土分段分级开挖；步骤3.对桥台台前锚拉式柔性挡墙施工及挡墙施工后台前桥下原状土加固。本发明边坡的挡墙化可以在加宽道路的同时而少占土地，利用原有路基，降低工程造价、缩短建设周期；袖阀管劈裂注浆加固路基的处治方法突出的优点是对环境无污染、对周围建筑物和构筑物影响小、施工工艺简单和价格相对低廉等；分级开挖顺序的确定，一方面可减小边坡的变形，可大大降低施工安全风险，另一方面方便并减少了挡墙侧模的架设，节约了施工成本。
【专利说明】一种柱式桥台前坡挡墙化改造的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种柱式桥台前坡挡墙化改造的方法。
【背景技术】
[0002]先期建成路段由于设计标准较低、超大中修期服役等原因，已经无法适应目前大交通量的需求，面临着改建、扩建、提升路面等级等问题。所以，加快早期建成的公路扩容改造，提高路网技术等级，是目前和将来一段时期交通工作的主要任务之一。
[0003]目前高速公路的改建一般包括新建和加宽两种方式。
[0004]对于新建道路，容易造成公路走廊资源浪费、社会效益差的问题。并且路网密度增力口，使得影响区重复叠加。另外，路基工程占地巨大，容易造成大量拆迁、移民，对环境影响大。新建高速公路造价高，国民经济和财务效益差。
[0005]对于原路的加宽一般包括单侧加宽、两侧加宽、分离加宽、混合加宽等方式。道路加宽需要增加占地，对于原有环境存在较大影响。扩建部分与原有部分存在差异沉降，技术方案难度大，实施困难。并且施工过程中交通组织难度大，交通运行的流畅性难以保证。
[0006]在采用柱式桥台的先期建设的高速公路立交桥、被交道桥改建中，边坡的挡墙化可以在加宽道路的同时而少占土地，利用原有路基，降低工程造价、缩短建设周期。而桥台前坡的挡墙化目前没有相关研究。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种包含袖阀管劈裂注浆加固，分段分级开挖，锚拉式钢筋混凝土挡土墙支护的柱式桥台前坡挡墙化改造的方法，并提供该改造方法的施工方法。
[0008]本发明采用的技术方案如下:
[0009]一种柱式桥台前坡挡墙化改造的方法，包括以下步骤:
[0010]步骤I桥台前坡填土开挖前，对桥台台后填土进行袖阀管劈裂注浆加固，在加固区域形成空间骨架的结构；
[0011]步骤2对桥台前坡填土分段分级开挖；
[0012]步骤3对桥台台前锚拉式柔性挡墙施工；
[0013]步骤4挡墙施工后台前桥下原状土加固。
[0014]所述的步骤I中加固区域分为加固施工区域和加固影响区域，加固施工区域即钻孔的布置范围，加固影响区域为浆液劈裂土体的范围。
[0015]所述的加固施工区域的确定方法如下:
[0016]依据全断面一次开挖极限破坏时的PEMAG (Ft=L 61)的塑性区域分布，确定加固施工区域，其中加固施工区域等于或大于全断面一次开挖极限破坏时的PEMAG (Ft=L 61)的塑性区域分布；
[0017]其中，塑性应变PEMAG的表达式如式(I)所示:
【权利要求】
1.一种柱式桥台前坡挡墙化改造的方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤I桥台前坡填土开挖前，对桥台台后填土进行袖阀管劈裂注浆加固，在加固区域形成空间骨架的结构； 步骤2对桥台前坡填土分段分级开挖； 步骤3对桥台台前锚拉式柔性挡墙施工； 步骤4挡墙施工后台前桥下原状土加固。
2.如权利要求1所述的柱式桥台前坡挡墙化改造的方法，其特征在于，包括以下步骤:所述的步骤I中加固区域分为加固施工区域和加固影响区域，加固施工区域即钻孔的布置范围，加固影响区域为浆液劈裂土体的范围。
3.如权利要求2所述的柱式桥台前坡挡墙化改造的方法，其特征在于，所述的加固施工区域的确定方法如下: 依据全断面一次开挖极限破坏时的PEMAG的塑性区域分布，确定加固施工区域，其中加固施工区等于或大于全断面一次开挖极限破坏时的PEMAG的塑性区域分布； 其中，塑性应变PEMAG的表达式如式(I)所示: PEMAG = Mepi Iepl
H 3(I)； 式中，Ft为稳定安全系数；和分别表示拉伸和压缩等效塑性应变； 所述的加固影响区域为按要求进行注浆后，整个注浆土体即为加固影响区。
4.如权利要求1所述的柱式桥台前坡挡墙化改造的方法，其特征在于，步骤I所述的对桥台台后填土进行注浆加固采用的是袖阀管劈裂注浆加固，其加固过程如下: 步骤1-1.施工准备，利用制浆设备制备泥浆和浆液； 步骤1-2.利用钻孔设备进行机械钻孔； 步骤1-3.在孔内放置花管，在花管内放置注浆管，且花管与注浆管之间套装有两个橡胶封闭圈，在花管内形成高压力灌注节段； 步骤1-4.在注浆管内注泥浆，填充花管与孔壁之间的孔隙，且利用泥浆封孔； 步骤1-5在注浆管内注入浆液； 步骤1-6检测注浆效果，若达到了设定的参数，则注浆结束；若没有达到设定的参数，则返回步骤1-5，继续注浆。
5.如权利要求4所述的柱式桥台前坡挡墙化改造的方法，其特征在于，所述的浆液材料为42.5普通硅酸盐水泥，且按4:1掺加粉煤灰，水灰比为0.45~0.55。
6.如权利要求4所述的柱式桥台前坡挡墙化改造的方法，其特征在于，所述的泥浆采用水泥、粘土和水配制，水泥:粘土:水比例为1: 1.5~1.53:1.9 ;水泥中按水泥:粉煤灰=4:1的比例掺加粉煤灰。
7.如权利要求4所述的柱式桥台前坡挡墙化改造的方法，其特征在于，所述的花管外设有出浆孔，且在出浆孔设有防止浆液回流的单向截止阀。
8.如权利要求4所述的柱式桥台前坡挡墙化改造的方法，其特征在于，所述的泥浆灌注采用的是自下而上逐节提管灌注，实现分层劈裂土体灌注，所述的劈裂层间距控制在1.0m以内。
9.如权利要求4所述的柱式桥台前坡挡墙化改造的方法，其特征在于，所述的注浆效果的检查主要以注浆压力、灌注量以及路基边坡出浆为依据；具体为灌浆压力维持在1.2~1.5MPa之间，灌浆压力稳定30分钟后即可终止灌浆，路基边坡可见水泥凝聚物。
10.如权利要求1所述的柱式桥台前坡挡墙化改造的方法，其特征在于，所述的步骤2台前填土分段分级开挖方法如下: 步骤2-1.结合挡墙和锚杆设计，进行横向分段S和竖向分级G开挖支护数量的确定；所述的横向分级数等于挡墙布置节段数，竖向分级数等于锚杆层数加一； 步骤2-2应对分段、分级进行自上而下、自左至右或自右至左的编号；用SN表示第N个横向分段，GN表示第N个竖向分级，其中:N为自然数；分段分级开挖顺序为:S1G1-S1G2-S1G3-----S1GN-S2G1-S2G2-…S2GN-......按此顺序循环，直至SNGN为止；或采用间隔跳槽开挖施工； 步骤2-3开挖过程中，分段分层方案在施工节段开挖完成后，进行本节段锚杆墙的施工；即在每一段的SNGN结`束后，进行墙的施工。
【文档编号】E02D17/20GK103866788SQ201410131112
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年4月2日 优先权日:2014年4月2日
【发明者】李煜科, 朱登元 申请人:李煜科