一种后置式组合柱式台拼宽桥梁的施工方法

摘要

本发明公开了一种后置式组合柱式台拼宽桥梁的施工方法。方法包括步骤：在既有路基边坡的拼宽侧进行填土并压实，形成有拼宽路基边坡；在既有桥梁的拼宽侧施工钢板桩，形成围护结构；在拼宽路基边坡的表面进行开挖施工，以在钢板桩的横向外侧形成用于施工拼宽桥梁的施工平台；在施工平台上施工盖梁桩基和台后桩基；施工桩上结构，在盖梁桩基的顶部施工盖梁，在台后桩基的顶部施工台后桩基梁；回填施工平台，施工搭板，架设桥面板，桥面板处于搭板的上方。本发明适用于不中断交通情况下的扩建桥梁，避免了拼宽桥梁对老桥的影响，通过采用可重复使用的钢板桩作为围护结构，节约了防护工程，大幅降低工程造价，且适用范围广。

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁工程施工技术领域，尤其涉及一种后置式组合柱式台拼宽桥梁的施工方法。

背景技术

随着我国城市化进程的加深，为了满足不断增长的交通需求，公路桥梁建设已遍布于各个重要关节。而伴随经济的高速发展，常常出现需要结合地区自身特点进行交通改善的情况。近年来，国内一些已建成桥梁，由于桥下通行、通航要求的提高，需要对桥梁进行改造。公路提质改造，往往存在即有桥梁加宽，目前加宽方案有两种，方案一，采用中断交通，挖除现有路基，拆除桥台后，重新施工桥台结构，再进行台后回填，施工相连路基。方案二：沿现有桥台边缘设置抗滑桩，一般需要设置6根以上抗滑桩，在抗滑桩保护下，挖出外侧既有路基桥台边坡填土，再从地面开始施工拼宽结构桥台结构，再进行台后回填，施工路基。两种方案皆存在工程投资大，方案一需要设置临时便道，影响施工期间交通，目前采用较少，方案二，保持交通通畅好，采用较多，但投资大，抗滑桩属临时结构，需要废除，投资效益低。

鉴于此，有必要提出一种后置式组合柱式台拼宽桥梁的施工方法以解决上述缺陷。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种后置式组合柱式台拼宽桥梁的施工方法，旨在解决现有拼宽桥梁施工方法材料不能重复利用导致工程投资大的问题。为实现上述目的，本发明提供了一种后置式组合柱式台拼宽桥梁的施工方法，所述方法包括步骤：

S1，在既有桥梁的纵向端部的既有路基边坡的拼宽侧依据目标施工要求进行填土并压实，进而在既有桥梁的纵向端部形成有拼宽路基边坡；

S2，在既有桥梁桥台的横向拼宽侧施工钢板桩，使所述钢板桩沿竖向插入所述拼宽路基边坡设置进而形成围护结构；

S3，在所述拼宽路基边坡的表面进行开挖施工，以在所述钢板桩的横向外侧形成用于施工拼宽桥梁的施工平台；

S4，根据目标施工方案，在所述施工平台上施工盖梁桩基和台后桩基，并使所述台后桩基处于所述盖梁桩基的后侧；

S5，施工桩上结构，在所述盖梁桩基的顶部施工盖梁，在所述台后桩基的顶部施工台后桩基梁，并使所述盖梁和所述台后桩基梁抵接；

S6，回填施工平台，在所述盖梁的上部施工搭板，在盖梁的顶部架设桥面板，所述桥面板处于所述搭板的上方。

优选地，所述步骤S1还包括：S11，获取目标桥梁加宽宽度；S12，根据目标桥梁加宽宽度判断拼宽桥梁施工类型，若所述目标桥梁加宽宽度小于3.5m，确定目标施工方案为：施工单柱式后置式组合柱式台拼宽桥梁；若所述目标桥梁加宽宽度处于3.5m～7.0m之间，确定目标施工方案为：施工双柱式后置式组合柱式台拼宽桥梁；若所述目标桥梁加宽宽度大于7.0m，确定目标施工方案为：施工多柱式后置式组合柱式台拼宽桥梁。

优选地，还包括步骤S7：根据既有桥梁的桥台状况判断既有桥梁是否需要拆除，在需要拆除时，进入步骤S71，在不需要拆除时，进入步骤S72；S71，中止既有桥梁通车，拼宽桥梁通车，改造既有桥梁；S72，拔除钢板桩，完成拼宽桥梁建设，拼宽桥梁通车。

优选地，所述步骤S71具体包括：

S711，中止既有桥梁通车，拼宽桥梁通车，开挖既有桥梁的老桥台盖梁区域的既有路基及桥台结构，形成既有桥梁的老桥台施工平台；

S712，施工老桥台盖梁桩基和老桥台台后桩基，并使老桥台盖梁桩基处于老桥台台后桩基的后侧；

S713，施工桩上结构，在所述老桥台盖梁桩基顶部施工老桥台盖梁，在所述老桥台台后桩基的顶部施工老桥台台后桩基梁，并使所述老桥台盖梁和所述老桥台台后桩基梁顶抵；

S714，回填老桥台施工平台，在所述老桥台盖梁的上部施工老桥台搭板，在所述老桥台盖梁的顶部架设老桥台桥面板，所述老桥台桥面板处于所述老桥台搭板的上方，拔除钢板桩，改造后的既有桥梁通车。

优选地，在所述步骤S1中，所述目标施工要求具体为：填土的标高采用盖梁的底面标高，填土的压实度采用既有路基边坡的压实度。

优选地，所述台后桩基梁包括台后桩基横梁和台后桩基纵梁，所述台后桩基纵梁与所述台后桩基对应布设，所述台后桩基纵梁呈水平纵向布设并支承于所述台后桩基的顶部，所述台后桩基横梁呈水平横向布设以用于连接沿纵向相邻的两个所述台后桩基纵梁。

优选地，所述步骤S4还包括：采用钻孔灌注桩法施工所述盖梁桩基和所述台后桩基。

优选地，所述钢板桩采用拉森钢板桩，所述拉森钢板桩的底面埋深长度与底面上部的悬臂长度之比大于1。

优选地，所述盖梁桩基和所述台后桩基采用标号为C30的混凝土，所述盖梁、所述台后桩基横梁和所述台后桩基纵梁采用标号为C35的混凝土。

优选地，所述盖梁包括盖梁体、台背挡墙和耳墙，所述台背挡墙和所述耳墙均凸出于所述盖梁体的顶面设置，所述耳墙沿垂直于所述台背挡墙的表面方向设置，所述台背挡墙设于所述盖梁体靠近所述台后桩基梁的一侧并用于与所述台后桩基梁拼接，所述耳墙的第一侧连接于所述台背挡墙的拼装侧壁上，所述耳墙的第二侧沿纵向向外延伸。

与现有技术相比，本发明所提供的一种后置式组合柱式台拼宽桥梁的施工方法具有如下的有益效果：

本发明所提供的一种后置式组合柱式台拼宽桥梁的施工方法，适用于不中断交通情况下的改扩建桥梁拼宽，避免了拼宽桥梁对老桥的影响，通过采用可重复使用的钢板桩作为围护结构，节约了防护工程，降低了建设成本，大幅降低工程造价，通过设置盖梁桩基、台后桩基、盖梁和台后桩基梁形成组合空间结构，提高了桥台抗震、抗变形稳定性，使拼宽桥梁适合于填土高度最大可达到10～15m，适应性极其广泛。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例中的后置式组合柱式台拼宽桥梁的施工方法的流程示意图；

图2为本发明一个实施例中的在既有桥梁一侧拼宽的拼宽桥梁主视图；

图3为本发明一个实施例中的在既有桥梁一侧拼宽的拼宽桥梁俯视图；

图4为本发明一个实施例中的在既有桥梁两侧拼宽的拼宽桥梁主视图；

图5为本发明一个实施例中的在既有桥梁两侧拼宽的拼宽桥梁左视图；

图6为本发明一个实施例中的在既有桥梁两侧拼宽的拼宽桥梁俯视图；

图7为本发明一个实施例中的现有桥梁的参考图；

附图标号说明：

拼宽桥梁100；拼宽路基边坡110；拼宽路基111；桥台锥坡112，钢板桩120；盖梁桩基140；台后桩基150；盖梁160；盖梁体161；台背挡墙162；耳墙163；台后桩基梁170；台后桩基横梁171；台后桩基纵梁172；既有桥梁200；既有路基边坡210；既有路基220。

本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参照附图1～7，本发明提供一种后置式组合柱式台拼宽桥梁的施工方法，所述方法包括步骤：

S1，在既有桥梁200的纵向端部的既有路基边坡210的拼宽侧依据目标施工要求进行填土并压实，进而在既有桥梁200的纵向端部形成有拼宽路基边坡110；

S2，在既有桥梁200桥台的横向拼宽侧施工钢板桩120，使所述钢板桩120沿竖向插入所述拼宽路基边坡110设置进而形成围护结构；

S3，在所述拼宽路基边坡110的表面进行开挖施工，以在所述钢板桩120的横向外侧形成用于施工拼宽桥梁100的施工平台；

S4，根据目标施工方案，在所述施工平台上施工盖梁桩基140和台后桩基150，并使所述台后桩基150处于所述盖梁桩基140的后侧；

S5，施工桩上结构，在所述盖梁桩基140的顶部施工盖梁160，在所述台后桩基150的顶部施工台后桩基梁170，并使所述盖梁160和所述台后桩基梁170抵接；

S6，回填施工平台，在所述盖梁160的上部施工搭板，在盖梁160的顶部架设桥面板，所述桥面板处于所述搭板的上方。

具体的，图7为现有技术中的桥梁参考图，基于现有桥梁的基础上进行改进，在既有桥梁200的纵向端部的既有路基边坡210的拼宽侧先回填施工，进行填土压实，纵向指的是桥梁的通行方向，纵向端部指的是桥梁的沿通行方向的两端，目标施工要求为填土标高和填土压实度，可以根据实际需要进行选择，形成拼宽路基边坡110，拼宽路基边坡110包括对既有路基边坡进行改造的部分和新形成的拼宽路基边坡两部分，在既有桥梁200的横向拼宽侧施工钢板桩120，形成围护结构，横向指的是与桥梁通行方向相垂直的方向，横向拼宽侧指的是桥梁的沿通行方向的两端，钢板桩120可重复使用，开挖拼宽桥梁100的盖梁160区域的拼宽路基边坡110，形成施工平台，在施工平台上施工盖梁桩基140和台后桩基150，不设置台柱，在盖梁桩基140的顶部施工盖梁160，在台后桩基150的顶部施工台后桩基梁170，直接连接，节省了材料。

需要注意的是，台后桩基150处于盖梁桩基140的后侧，后侧指的是沿桥台锥坡112的后侧方向，一般桥台锥坡112后侧为路基行车道面，即拼宽路基111或既有路基220，盖梁160和台后桩基梁170抵接，台后桩基梁170对盖梁160起到支撑加固的作用，台后桩基150通过台后桩基梁170与盖梁160形成组合空间受力结构，提高了桥台抗震、抗变形稳定性，提高了结构适用范围；施工完桩上结构，回填施工平台，在盖梁160的上部施工搭板，搭板可以设置在盖梁160的顶部，也可以设置在盖梁160顶部的其他结构上，例如盖梁的顶部设置有台背挡墙，搭板可以设置在台背挡墙上，桥面板作为最终的通车路面，因而桥面板处于搭板的上方，搭板设置在盖梁160的上部与拼宽路基111之间，用于防止桥连接部分的沉降，缓解桥头跳车现象，在盖梁160的顶部架设桥面板，施工完成，拼宽桥梁100通车。

本发明的拼宽桥梁100适用于不中断交通情况下的改扩建桥梁拼宽，对于拼宽桥梁100原有桥台是否重建、改建没有要求，通过老路保通和拼宽桥梁100保通，交替使用，不影响道路加宽建设中既有桥梁200地段的正常交通，避免了拼宽桥梁100对既有桥梁200的影响，通过采用可重复使用的钢板桩120作为围护结构，节约了防护工程，大幅降低工程造价，通过设置盖梁桩基140、台后桩基150、盖梁160和台后桩基梁170形成组合空间结构，提高了桥台抗震、抗变形稳定性，使拼宽桥梁100适合于填土高度最大可达到10～15m，降低了建设成本，适应性极其广泛。

作为本发明的一优选的实施方式，所述步骤S1还包括：S11，获取目标桥梁加宽宽度；S12，根据目标桥梁加宽宽度判断拼宽桥梁100施工类型，若所述目标桥梁加宽宽度小于3.5m，确定目标施工方案为：施工单柱式后置式组合柱式台拼宽桥梁100；若所述目标桥梁加宽宽度处于3.5m～7.0m之间，确定目标施工方案为：施工双柱式后置式组合柱式台拼宽桥梁100；若所述目标桥梁加宽宽度大于7.0m，确定目标施工方案为：施工多柱式后置式组合柱式台拼宽桥梁100。

应当理解的是，根据目标桥梁加宽宽度判断拼宽桥梁100施工类型，即确定目标施工方案，拼宽桥梁100的形式包括单柱式组合柱式台、双柱式组合柱式台和多柱式组合柱式台，单柱式组合柱式台包括一个台后桩基150，应用于拼宽的桥宽小于3.5m，双柱式组合柱式台包括两个台后桩基150，应用于拼宽的桥宽为3.5m～7.0m，多柱式组合柱式台包括至少三个台后桩基150，应用于拼宽的桥宽大于7.0m，即需要根据具体的拼宽的桥宽选择不同形式的拼宽桥梁100。

作为本发明的一较佳的实施方式，还包括步骤S7：根据既有桥梁200的桥台状况判断既有桥梁200是否需要拆除，在需要拆除时，进入步骤S71，在不需要拆除时，进入步骤S72；S71，中止既有桥梁200通车，拼宽桥梁100通车，改造既有桥梁200；S72，拔除钢板桩120，完成拼宽桥梁100建设，拼宽桥梁100通车。

详细地，在拼宽桥梁100建设完成时，根据既有桥梁200的桥台状况判断既有桥梁200是否需要拆除，若桥台状况好，能继续使用，则拔除钢板桩120，完成拼宽桥梁100建设，使拼宽桥梁100通车；若桥台状况差，需要重建，则中止既有桥梁200通车，拼宽桥梁100通车，并改造既有桥梁200。

进一步地，所述步骤S71具体包括：

S711，中止既有桥梁200通车，拼宽桥梁100通车，开挖既有桥梁200的老桥台盖梁区域的既有路基220及桥台结构，形成既有桥梁200的老桥台施工平台；

S712，施工老桥台盖梁桩基和老桥台台后桩基，并使老桥台盖梁桩基处于老桥台台后桩基的后侧；

S713，施工桩上结构，在所述老桥台盖梁桩基顶部施工老桥台盖梁，在所述老桥台台后桩基的顶部施工老桥台台后桩基梁，并使所述老桥台盖梁和所述老桥台台后桩基梁顶抵；

S714，回填老桥台施工平台，在所述老桥台盖梁的上部施工老桥台搭板，在所述老桥台盖梁的顶部架设老桥台桥面板，所述老桥台桥面板处于所述老桥台搭板的上方，拔除钢板桩120，改造后的既有桥梁200通车。

应当理解的是，中止既有桥梁200通车后，先开挖既有桥梁200的结构，形成老桥台施工平台，其改造施工既有桥梁200的步骤与施工拼宽桥梁100的步骤类似，在老桥台施工平台上施工老桥台盖梁桩基和老桥台台后桩基，施工方法可以采用钻孔灌注桩法，老桥台盖梁桩基和老桥台台后桩基可采用C30混凝土，在老桥台盖梁桩基顶部施工老桥台盖梁，在老桥台台后桩基的顶部施工老桥台台后桩基梁，老桥台盖梁和老桥台台后桩基梁可采用C35混凝土，回填老桥台施工平台，施工老桥台搭板和老桥台桥面板，拔除钢板桩120，使改造后的既有桥梁200通车。

通过采用可重复使用的钢板桩120作为围护结构，节约了防护工程，大幅降低既有桥梁200建设的工程造价，并提高了桥台抗震、抗变形稳定性。

作为本发明的一优选的实施方式，在所述步骤S1中，所述目标施工要求具体为：填土的标高采用盖梁160的底面标高，填土的压实度采用既有路基边坡210的压实度。

需要注意的是，在步骤S1中，将目标施工要求具体设为，填土的标高采用盖梁160的底面标高，填土的压实度采用既有路基边坡210的压实度。

作为本发明的一较佳的实施方式，所述台后桩基梁170包括台后桩基横梁171和台后桩基纵梁172，所述台后桩基纵梁172与所述台后桩基150对应布设，所述台后桩基纵梁172呈水平纵向布设并支承于所述台后桩基150的顶部，所述台后桩基横梁171呈水平横向布设以用于连接沿纵向相邻的两个所述台后桩基纵梁172。

详细地，每一个台后桩基150上对应设置有台后桩基纵梁172，台后桩基纵梁172呈水平纵向布设指的是台后桩基纵梁172呈水平设置，并且沿桥梁的通行方向设置，台后桩基横梁171呈水平设置，并且沿与桥梁的通行方向垂直的方向设置，以用于连接相邻的两个台后桩基纵梁172，单柱式组合柱式台不设置台后桩基横梁171，台后桩基横梁171能够预防台后桩基梁170局部失稳的作用，起横向传力作用，台后桩基横梁171和台后桩基纵梁172加强了上部结构整体性，协调结构整体受力和变形；同时，台后桩基纵梁172采用与盖梁160相同断面尺寸，通过大刚度可控制台后桩基150与盖梁桩基140变形位移。

进一步地，所述步骤S4还包括：采用钻孔灌注桩法施工所述盖梁桩基140和所述台后桩基150。

需要注意的是，在本实施例中，采用钻孔灌注桩法施工盖梁桩基140和台后桩基150，机械化作业，施工简单，施工速度快，施工噪声和震动小，工艺成熟，施工过程安全可靠。

作为本发明的一优选的实施方式，所述钢板桩120采用拉森钢板桩120，所述拉森钢板桩120的底面埋深长度与底面上部的悬臂长度之比大于1。应当理解的是，钢板桩120的类型可以根据实际需要进行选择，在本实施例中，钢板桩120采用拉森钢板桩120，拉森钢板桩120施工速度快、施工费用低，强度高且环保，能够重复使用，提供必要的安全性而且时效性较强，同时，悬臂的长度也可以根据现场的实际情况，自由调节，本实施例中将拉森钢板桩120的底面埋深长度与底面上部的悬臂长度之比设置为大于1，结构稳定。

作为本发明的一较佳的实施方式，所述盖梁桩基140和所述台后桩基150采用标号为C30的混凝土，所述盖梁160、所述台后桩基横梁171和所述台后桩基纵梁172采用标号为C35的混凝土。

需要注意的是，本实施例中的盖梁桩基140和台后桩基150采用C30混凝土，使用方便，价格较低，具有良好的耐久性；盖梁160、台后桩基横梁171和台后桩基纵梁172采用标号为C35的混凝土，抗压强度高，承载力强，能很好的承受上部结构的载荷。

进一步地，所述盖梁160包括盖梁体161、台背挡墙162和耳墙163，所述台背挡墙162和所述耳墙163均凸出于所述盖梁体161的顶面设置，所述耳墙163沿垂直于所述台背挡墙162的表面方向设置，所述台背挡墙162设于所述盖梁体161靠近所述台后桩基梁170的一侧并用于与所述台后桩基梁170拼接，所述耳墙163的第一侧连接于所述台背挡墙162的拼装侧壁上，所述耳墙163的第二侧沿纵向向外延伸。

应当理解的是，在本实施例中，盖梁160包括盖梁体161、台背挡墙162和耳墙163，台背挡墙162设置在盖梁体161靠近台后桩基梁170的一侧，台背挡墙162与台后桩基梁170拼接，台背挡墙162与台后桩基纵梁172通过斜面拼接配合，用于挡土，使桥台后的填土保持稳定，耳墙163设置在台后桩基梁170的侧面，耳墙可以设置一个，也可以设置两个，在台后桩基梁170的侧面可起到安全的作用，和台后桩基梁170连接在一起，还能起支撑桥头搭板的作用，约束台背土体，防止土体下沉变形导致桥头跳车现象。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。