一种组合式桥梁基础结构的制作方法

1.本实用新型涉及桥梁工程技术领域，特别是一种组合式桥梁基础结构。

背景技术：

2.山区陡坡地段(本发明所述的陡坡指坡度大于或等于45度)的地形地质条件复杂，在表面覆盖层不厚、基础持力层地质条件较好的陡坡上设桥梁墩台基础时，采用常规的明挖基础较为经济，但为满足基础均设置于持力层较好的地层上时，其开挖深度较大，施工风险较高、对自然边坡的影响较大，若将基底标高抬高，则将导致明挖基础边距离地层分界线较近，基底难以满足设计的受力要求，风险较高，尤其在陡坡地段，还需考虑岸坡稳定线的影响，明挖基础需在岸坡稳定性影响范围外，此时明挖基础则较难适应该地形地质情况；采用传统的桩基础时，投资较高。另在临河的边坡处，即使基础持力层地质条件较好时，受水流长期冲刷的影响，采用明挖基础时易导致基础底部被冲刷掏空而影响结构的受力和安全，采用传统的挡墙等措施防护时，需增加额外的防护投资，且对环境有一定的影响。因此需结合地形地质条件，研究经济合理的桥梁基础形式。

技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的在陡坡地段，采用明挖基础时，当埋置深度不够时，边坡侧基础受力不满足要求；当埋置深度足够时，将导致基础开挖量大、环境破坏影响大等等问题；若采用桩基础，则导致工程投资高等问题，提供一种组合式桥梁基础结构。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
5.一种组合式桥梁基础结构，包括明挖基础和桩基础，所述桩基础包括桩承台和桩身，所述桩基础设置于靠近陡坡一侧，所述明挖基础设置于远离陡坡一侧，所述明挖基础和所述桩承台一并浇筑成型。
6.作为本实用新型的优选方案，所述明挖基础和所述桩承台之间采用斜角过渡。
7.作为本实用新型的优选方案，所述明挖基础和所述桩承台之间的过渡面为45
°
斜面。
8.作为本实用新型的优选方案，所述明挖基础和所述桩承台之间采用直角过渡。
9.作为本实用新型的优选方案，所述明挖基础和所述桩承台等厚设置。
10.作为本实用新型的优选方案，所述明挖基础包括多个基础层，相邻两个所述基础层之间的夹角小于或等于45
°
。
11.作为本实用新型的优选方案，所述明挖基础的首个所述基础层与墩边的夹角小于或等于35
°
。
12.作为本实用新型的优选方案，所述桩身外侧与墩边的夹角小于或等于45
°
。
13.作为本实用新型的优选方案，所述桩承台的厚度大于或等于2倍的所述桩身的直径。
14.作为本实用新型的优选方案，所述桩身距所述桩承台的距离大于或等于0.3倍的所述桩身的直径。
15.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
16.本实用新型充分利用原始的地质条件，在地质较好处设置明挖基础，地质较差处采用桩基础，实现明挖基础与桩基础的有效组合，发挥各种基础的优势，满足结构受力要求的前提下，减少了对既有地形的开挖和破坏，保护了生态环境，具有工程投资省、占地少、地形适应能力强、对环境破坏小等特点。
附图说明
17.图1是本实用新型实施例1所述的组合式桥梁基础结构的结构示意图。
18.图2是本实用新型实施例2所述的组合式桥梁基础结构的结构示意图。
19.图3是本实用新型实施例3所述的组合式桥梁基础结构的结构示意图。
20.图4是本实用新型实施例4所述的组合式桥梁基础结构的结构示意图。
21.图标：0-桥墩，1-明挖基础，11-基础层，2-桩基础，21-桩承台，22-桩身，3-陡坡边缘，4-明挖基础边缘。
具体实施方式
22.下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
23.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
24.实施例1
25.如图1所示，一种组合式桥梁基础结构，包括明挖基础1和桩基础2，桩基础2包括桩承台21和桩身22，桩基础2设置于靠近陡坡一侧，明挖基础1设置于远离陡坡一侧，明挖基础1和桩承台21一并浇筑成型。
26.当桥梁跨度小(桥跨24m以下)、墩高较矮(墩高10m以下)、地基承载力较高(基本承载力＞0.5mpa)时，此时为满足桥梁基础的受力要求，明挖基础1平面尺寸根据构造布置，明挖基础1层数较少(一般采用1～2层)，但根据地形地质条件，明挖基础边缘4距离陡坡边缘3较近，考虑陡坡在自然条件下的不稳定性，局部或整体分片掉块或垮塌后，对明挖基础1底的受力面积产生影响，进而影响基础受力和结构的安全，因此在靠近陡坡侧设置桩基础2，采用明挖基础1与桩基础2组合。
27.为满足桩基础2的传力要求，采用的桩承台21厚度hz需较明挖基础1厚度hm略大，定义c＝hz-hm，s1为外侧桩边与外侧桩承台边缘的距离，s2为内侧桩边与内侧桩承台边缘的距离。由于墩高矮、地基承载力高，因此桥墩0墩身尺寸和基础尺寸较小，此时墩边与桩边距离l＞(s1+c)，在靠近桩侧的墩台边位置由明挖基础1向桩承台21采用斜倒角v过渡，优选的，桩承台21采用45
°
斜向与明挖基础1过渡(如图1)。此结构适用于地基承载力高、桥梁跨度小、墩高矮的结构，且地震烈度低的地区，明挖基础底部与土层的摩阻力可抵抗水平荷载，桩基础2主要是为防止边坡在自然条件下局部掉块对明挖基础的影响，基础受力主要由明挖基础1承担。
28.当明挖基础1为1层时，明挖基础1与墩边的夹角a≤35
°
，根据受力需要，若明挖基础1的层数大于1层时，即明挖基础1包括多个基础层11时，相邻两个基础层11之间的夹角b≤45
°
，且明挖基础1的首个基础层11与墩边的夹角a≤35
°
。当明挖基础1采用分层设置时，各层厚度一般不小于1m，一般不超过3层设置。
29.作为优选的方案，s1≥0.3d，s2≥0.3d，桩身22外侧与墩边的夹角c≤45
°
。桩承台21的厚度hz≥2d，d为桩身22的直径。
30.施工时，首先根据地形地质条件，平整桥梁基础处的地形，先施工桩基础2，待桩身22混凝土强度满足要求后，开挖明挖基础1部分(含桩承台21)，将明挖基础2与桩承台21一并浇筑完成。
31.实施例2
32.如图2所示，一种组合式桥梁基础结构，包括明挖基础1和桩基础2，桩基础2包括桩承台21和桩身22，桩基础2设置于靠近陡坡一侧，明挖基础1设置于远离陡坡一侧，明挖基础1和桩承台21一并浇筑成型。
33.当桥梁跨度大(桥跨24m、32m及以上)、墩高偏高(墩高10m～20m)、地基承载力较高(基本承载力＞0.5mpa)时，此时为满足基础的受力要求，明挖基础1平面尺寸根据构造布置，明挖基础1层数较少(一般采用1～2层)，但根据地形地质条件，明挖基础边缘4距离陡坡边缘3较近，考虑陡坡在自然条件下的不稳定性，局部或整体分片掉块或垮塌后，对明挖基础1底的受力面积产生影响，进而影响基础受力和结构的安全，同时因桥址地震烈度高，为满足基础的抗滑移要求，明挖基础1底部与地层间的摩阻力不能抵抗水平力，因此在靠近陡坡侧设置桩基础2，采用明挖基础1与桩基础2组合。
34.由于需采用桩基承受较大的水平荷载，导致采用桩径较大的桩基础2，为满足桩基础2的传力要求，需采用较厚的桩承台尺寸，因此桩承台21厚度hz较明挖基础1厚度hm大，定义c＝hz-hm，s1为桩身边缘与桩承台边缘的距离。由于墩高高、墩底结构尺寸大，地基承载力高，基础尺寸仅按构造配置，导致墩边与桩边距离l＜(s1+c)，在靠近桩侧的墩台边位置由明挖基础1向桩承台21过渡，此时在桩内侧预留s1宽度后与明挖基础1采用直角过渡。此结构根据地形要求采用组合基础，充分利用了地质条件，将桩基础2和明挖基础1的受力特点充分发挥，满足基础的受力要求。优选的，由于基础厚度存在突变，为满足受力要求，需在突变点的两侧加强钢筋的布置。
35.当明挖基础1为1层时，明挖基础1与墩边的夹角a≤35
°
，根据受力需要，若明挖基础1的层数大于1层时，即明挖基础1包括多个基础层11时，相邻两个基础层11之间的夹角b≤45
°
，且明挖基础1的首个基础层11与墩边的夹角a≤35
°
。当明挖基础1采用分层设置时，各层厚度一般不小于1m，一般不超过3层设置。
36.作为优选的方案，s1≥0.3d，桩身22外侧与墩边的夹角c≤45
°
。桩承台21的厚度hz≥2d，d为桩身22的直径。
37.施工时，首先根据地形地质条件，平整桥梁基础处的地形，先施工桩基础2，待桩身22混凝土强度满足要求后，开挖明挖基础1部分(含桩承台21)，将明挖基础2与桩承台21一并浇筑完成。
38.实施例3
39.如图3所示，一种组合式桥梁基础结构，包括明挖基础1和桩基础2，桩基础2包括桩
承台21和桩身22，桩基础2设置于靠近陡坡一侧，明挖基础1设置于远离陡坡一侧，明挖基础1和桩承台21一并浇筑成型。
40.当桥梁跨度较大(桥跨24m、32m及以上)、墩高较小(墩高10m左右)、地基承载力相对较小(基本承载力0.4mpa左右)时，此时由于上部荷载较大、地基承载力较小，明挖基础1平面尺寸根据构造布置后，为满足基础的受力要求，明挖基础层数较多(一般为3层)，但根据地形地质条件，明挖基础边缘4距离陡坡边缘3较近，考虑陡坡在自然条件下的不稳定性，局部或整体分片掉块或垮塌后，对明挖基础底的受力面积产生影响，进而影响基础受力和结构的安全，因此在靠近陡坡侧设置桩基础2，采用明挖基础1与桩基础2组合。
41.桩基础2主要是为防止边坡在自然条件下局部掉块对明挖基础1的影响，基础受力主要由明挖基础1承担，因此桩基础2桩径按施工工艺要求的最小桩径布置，为满足传力要求的桩承台21厚度hz较明挖基础1厚度hm小，且由于墩高较矮，墩底尺寸相对较小，桩内侧与墩台最近的边距离l≥s1，s1为桩身边缘与桩承台边缘的距离。为减少基础的工程量，减少基础开挖量，明挖基础与桩基承台采用直角过渡，此时需加强过渡段的明挖基础钢筋配置。
42.明挖基础1包括多个基础层11，相邻两个基础层11之间的夹角b≤45
°
，且明挖基础1的首个基础层11与墩边的夹角a≤35
°
。当明挖基础1采用分层设置时，各层厚度一般不小于1m，一般不超过3层设置。
43.作为优选的方案，s1≥0.3d，桩身22外侧与墩边的夹角c≤45
°
。桩承台21的厚度hz≥2d，d为桩身22的直径。
44.施工时，首先根据地形地质条件，平整桥梁基础处的地形，先施工桩基础2，待桩身22混凝土强度满足要求后，开挖明挖基础1部分(含桩承台21)，将明挖基础2与桩承台21一并浇筑完成。
45.实施例4
46.如图4所示，一种组合式桥梁基础结构，包括明挖基础1和桩基础2，桩基础2包括桩承台21和桩身22，桩基础2设置于靠近陡坡一侧，明挖基础1设置于远离陡坡一侧，明挖基础1和桩承台21一并浇筑成型。
47.当桥梁跨度较大(桥跨24m、32m及以上)、墩高较高(墩高20m及以上)、地基承载力相对较小(基本承载力0.4mpa左右)时，此时由于上部荷载较大、地基承载力较小，明挖基础1平面尺寸根据构造布置后，为满足基础的受力要求，明挖基础1层数较多(一般为3层)，但根据地形地质条件，明挖基础边缘4距离陡坡边缘3较近，考虑陡坡在自然条件下的不稳定性，局部或整体分片掉块或垮塌后，对明挖基础1底的受力面积产生影响，进而影响基础受力和结构的安全，同时因桥址地震烈度高，为满足基础的抗滑移要求，明挖基础1底部与地层间的摩阻力不能抵抗水平力，因此在靠近陡坡侧设置桩基础2，采用明挖基础1与桩基础2组合。
48.由于需采用桩基础2承受较大的水平荷载，导致采用桩径较大的桩基础2，为满足桩基础2的传力要求，需采用尺寸较厚的桩承台21，同时由于墩高较高，墩底尺寸较大，桩内侧与墩台最近的边距离l＜s1，s1为桩身边缘与桩承台边缘的距离。采用桩承台21与明挖基础1等厚设置，hz＝hm。此方案基底平直，便于施工控制，同时桩承台21与明挖基础1等厚，荷载传递不存在突变现象，受力性能较好。
49.明挖基础1包括多个基础层11，相邻两个基础层11之间的夹角b≤45
°
，且明挖基础
1的首个基础层11与墩边的夹角a≤35
°
。当明挖基础1采用分层设置时，各层厚度一般不小于1m，一般不超过3层设置。
50.作为优选的方案，s1≥0.3d，桩身22外侧与墩边的夹角c≤45
°
。桩承台21的厚度hz≥2d，d为桩身22的直径。
51.施工时，首先根据地形地质条件，平整桥梁基础处的地形，先施工桩基础2，待桩身22混凝土强度满足要求后，开挖明挖基础1部分(含桩承台21)，将明挖基础2与桩承台21一并浇筑完成。
52.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种组合式桥梁基础结构，其特征在于，包括明挖基础(1)和桩基础(2)，所述桩基础(2)包括桩承台(21)和桩身(22)，所述桩基础(2)设置于靠近陡坡一侧，所述明挖基础(1)设置于远离陡坡一侧，所述明挖基础(1)和所述桩承台(21)一并浇筑成型。2.根据权利要求1所述的一种组合式桥梁基础结构，其特征在于，所述明挖基础(1)和所述桩承台(21)之间采用斜角过渡。3.根据权利要求2所述的一种组合式桥梁基础结构，其特征在于，所述明挖基础(1)和所述桩承台(21)之间的过渡面为45
°
斜面。4.根据权利要求1所述的一种组合式桥梁基础结构，其特征在于，所述明挖基础(1)和所述桩承台(21)之间采用直角过渡。5.根据权利要求1所述的一种组合式桥梁基础结构，其特征在于，所述明挖基础(1)和所述桩承台(21)等厚设置。6.根据权利要求1所述的一种组合式桥梁基础结构，其特征在于，所述明挖基础(1)包括多个基础层(11)，相邻两个所述基础层(11)之间的夹角小于或等于45
°
。7.根据权利要求6所述的一种组合式桥梁基础结构，其特征在于，所述明挖基础(1)的首个所述基础层(11)与墩边的夹角小于或等于35
°
。8.根据权利要求1所述的一种组合式桥梁基础结构，其特征在于，所述桩身(22)外侧与墩边的夹角小于或等于45
°
。9.根据权利要求1-8任一所述的一种组合式桥梁基础结构，其特征在于，所述桩承台(21)的厚度大于或等于2倍的所述桩身(22)的直径。10.根据权利要求1-8任一所述的一种组合式桥梁基础结构，其特征在于，所述桩身(22)距所述桩承台(21)的距离大于或等于0.3倍的所述桩身(22)的直径。

技术总结

本实用新型涉及桥梁领域，具体涉及一种组合式桥梁基础结构，包括明挖基础和桩基础，所述桩基础包括桩承台和桩身，所述桩基础设置于靠近陡坡一侧，所述明挖基础设置于远离陡坡一侧，所述明挖基础和所述桩承台一并浇筑成型。本实用新型充分利用原始的地质条件，在地质较好处设置明挖基础，地质较差处采用桩基础，实现明挖基础与桩基础的有效组合，发挥各种基础的优势，满足结构受力要求的前提下，减少了对既有地形的开挖和破坏，保护了生态环境，具有工程投资省、占地少、地形适应能力强、对环境破坏小等特点。坏小等特点。坏小等特点。