一种刚柔连续过渡路桥过渡段结构的制作方法

1.本实用新型涉及路基结构领域技术领域，具体涉及一种刚柔连续过渡路桥过渡段结构。

背景技术：

2.由于桥梁结构与路面结构刚度上的本质差别，在路桥过渡段的差异沉降会引起跳车问题，我国每年要花费大量人力、物力和财力来处理桥头跳车问题，这已成为高速公路运营中迫切需要解决的难题。
3.目前，路桥过渡段不均匀沉降的处治方法主要包括搭板法、加筋法、换填法和复合地基处理法等。尽管采取了多种处治方法和防治措施，但在路桥使用过程中，桥头跳车现象仍经常发生且影响道路桥梁的正常使用及寿命。对于新建或已建成的既有桥梁，桥头跳车问题该如何处治直至有效解决，仍然没有行之有效的办法，这严重影响行车的安全和道路的运营。

技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于，针对现有技术的上述不足，提供了一种刚柔连续过渡路桥过渡段结构形式，旨在通过深埋搭板和设计多级枕梁，设计了路基刚性-半刚性-半柔性-柔性的路桥过渡段结构形式，将桥头纵坡变化值控制在0.4％以内，以解决桥头跳车问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：
6.本实用新型提供了一种刚柔连续过渡路桥过渡段结构，所述路桥过渡段结构施设在桥台与路基之间，所述桥台设置在肋板上，所述路基一侧为阶梯坡面形，所述路桥过渡段结构包括从下至上依次布置的石渣层、钢筋混凝土搭板、路面基层和橡胶改性沥青混凝土层；
7.所述橡胶改性沥青混凝土层铺设于所述桥台、所述路面基层和所述路基的上表面；
8.所述路面基层铺设于所述钢筋混凝土搭板的上表面，所述路面基层包括沥青稳定碎石层和第一水泥稳定碎石层，所述沥青稳定碎石层设置在所述第一水泥稳定碎石层上表面，所述第一水泥稳定碎石层铺设在所述钢筋混凝土搭板的上表面；
9.所述钢筋混凝土搭板铺设于所述石渣层的上表面，所述钢筋混凝土搭板的一端固定在所述桥台上，所述钢筋混凝土搭板下表面固定设置有一级枕梁和二级枕梁，所述一级枕梁和二级枕梁埋设在所述石渣层内；
10.所述石渣层铺设于所述路基的阶梯坡面上表面。
11.进一步的，所述桥台呈型，其竖直的部位上设置有用于支撑所述钢筋混凝土搭板的牛腿，所述牛腿的一端埋置在所述桥台的竖直部位内，所述牛腿另一端延伸至所述桥台的竖直部位外形成支撑托。
12.进一步的，所述钢筋混凝土搭板的一端通过搭板锚筋固定在所述牛腿的支撑托
上，所述钢筋混凝土搭板的另一端与第二水泥稳定碎石层水平相连，所述钢筋混凝土搭板的厚度与所述第二水泥稳定碎石层的厚度相同。
13.进一步的，所述钢筋混凝土搭板上设置有假缝，所述假缝内填充有第一沥青玛蹄脂层，所述假缝的宽度为1～3cm，厚度为4～6cm。
14.进一步的，所述一级枕梁位于所述钢筋混凝土搭板中间位置下方设置，所述二级枕梁位于远离桥台的所述钢筋混凝土搭板一端下方设置，所述一级枕梁和所述二级枕梁的纵断面均为梯形。
15.进一步的，所述一级枕梁的纵向宽度为100～180cm，厚度为40～60cm；所述二级枕梁的纵向宽度为50～100cm，厚度为30～40cm。
16.进一步的，所述石渣层设置在砂性土层的上表面，所述砂性土层的底面与所述路基的顶面之间形成斜坡结构的接触过渡面。
17.进一步的，所述钢筋混凝土搭板的厚度为30～40cm；所述沥青稳定碎石层的厚度为10～15cm；所述第一水泥稳定碎石层的厚度为40～60cm。
18.进一步的，所述钢筋混凝土搭板的一端与所述桥台的竖直部位和所述牛腿的接触面之间设置有油毛毡，所述油毛毡与所述桥台的竖直部位之间设置有第二沥青玛蹄脂层。
19.与现有技术比较，本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：
20.本实用新型提供的一种刚柔连续过渡路桥过渡段结构，将钢筋混凝土搭板埋置在路面基层以下，同时在钢筋混凝土搭板下设计了一级枕梁和二级枕梁，改变搭板不同端的固定方式和枕梁的尺寸，设计了路基刚性-半刚性-半柔性-柔性连续的路桥过渡段结构形式，将桥头纵坡变化值控制在容许范围以内，达到路桥过渡段地基刚度协调过渡的效果，控制差异沉降，以解决桥头跳车问题，推动桥梁建设与养护工程的发展。
附图说明
21.图1是本实用新型提供的一种刚柔连续过渡路桥过渡段结构的纵断面结构示意图；
22.图2是本实用新型提供的一种刚柔连续过渡路桥过渡段结构的搭板与枕梁尺寸示意图。
23.1、路桥过渡段结构；11、石渣层；12、钢筋混凝土搭板；121、第二水泥稳定碎石层；122、假缝；123、第一沥青玛蹄脂层；13、路面基层；131、沥青稳定碎石层；132、第一水泥稳定碎石层；14、橡胶改性沥青混凝土层；15、一级枕梁；16、二级枕梁；2、桥台；3、路基；4、肋板；5、牛腿；51、搭板锚筋；6、砂性土层；7、油毛毡；71、第二沥青玛蹄脂层。
具体实施方式
24.以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
25.如图1所示，本实用新型的刚柔连续过渡路桥过渡段结构，所述路桥过渡段结构1施设在桥台2与路基3之间，桥台2设置在肋板4上，路基3一侧为阶梯坡面形，路桥过渡段结构1包括从下至上依次布置的石渣层11、钢筋混凝土搭板12、路面基层13和橡胶改性沥青混凝土层14；橡胶改性沥青混凝土层14铺设于所述桥台2、路面基层13和路基3的上表面；路面
基层13铺设于钢筋混凝土搭板12的上表面，路面基层13包括沥青稳定碎石层131和第一水泥稳定碎石层132，沥青稳定碎石层131设置在第一水泥稳定碎石层132上表面，第一水泥稳定碎石层132铺设在钢筋混凝土搭板12的上表面；钢筋混凝土搭板12铺设于石渣层的上表面，钢筋混凝土搭板12的一端固定在桥台2上，钢筋混凝土搭板12下表面固定设置有一级枕梁15和二级枕梁16，一级枕梁15和二级枕梁16埋设在石渣层11内；石渣层11铺设于路基3的阶梯坡面上表面。本实用新型将设置在钢筋混凝土搭板12埋置在路面基层13以下，同时在钢筋混凝土搭板12下设计了一级枕梁15和二级枕梁16，一级枕梁15和二级枕梁16埋设在石渣层11，实现了路基刚性-半刚性-半柔性-柔性连续的路桥过渡段结构形式，使得桥头纵坡变化值控制在0.4％以内，达到路桥过渡段地基刚度协调过渡的效果，控制差异沉降，以解决桥头跳车问题，推动桥梁建设与养护工程的发展。
26.在一些实施方式中，为了协调好桥台和路基的刚度差异，桥台2可以呈型，其竖直的部位上设置有用于支撑钢筋混凝土搭板12的牛腿5，牛腿5的一端埋置在桥台2的竖直部位内，牛腿5另一端延伸至所述桥台2的竖直部位外形成支撑托。
27.在一些实施方式中，为了保证钢筋混凝土搭板的刚度，钢筋混凝土搭板12的一端可以通过搭板锚筋51固定在牛腿5的支撑托上，钢筋混凝土搭板12的另一端与第二水泥稳定碎石层121水平相连，钢筋混凝土搭板12的厚度与第二水泥稳定碎石层121的厚度相同。
28.在一些实施方式中，为了防止反射裂缝延伸到路面面层，钢筋混凝土搭板12上可以设置有假缝122，假缝122内填充有第一沥青玛蹄脂层123，假缝122的宽度为1～3cm，厚度为4～6cm。
29.在一些实施方式中，为了实现从半柔性到柔性路基的过渡，一级枕梁15可以位于所述钢筋混凝土搭板12中间位置下表面设置，二级枕梁16位于远离桥台的所述钢筋混凝土搭板12一端下表面设置，一级枕梁15和二级枕梁16的纵断面均为梯形。钢筋混凝土搭板12和一级枕梁15和二级枕梁16可以现浇在一起，一级枕梁15的尺寸可以设置比较大，二级枕梁16的尺寸可以设置比较小。
30.在一些实施方式中，为达到路桥过渡段地基刚度协调过渡的效果，控制差异沉降，有效解决桥头跳车问题，一级枕梁15的纵向宽度为100～180cm，厚度为40～60cm；二级枕梁16的纵向宽度为50～100cm，厚度为30～40cm。
31.在一些实施方式中，为了保证刚度逐渐变化，防止沉降变形，在石渣层11下表面可以设置有砂性土层6，砂性土层6的底面与路基3的顶面之间形成斜坡结构的接触过渡面。
32.在一些实施方式中，为了保证承受车辆荷载能力，钢筋混凝土搭板12的厚度可以为30～40cm；沥青稳定碎石层131的厚度可以为10～15cm；第一水泥稳定碎石层132的厚度可以为40～60cm。
33.在一些实施方式中，为了有效减小桥台的热胀冷缩变形对钢筋混凝土搭板12带来的危害，钢筋混凝土搭板12的一端与桥台2的竖直部位和牛腿5的接触面之间可以设置有油毛毡7，油毛毡7与桥台2的竖直部位之间设置有第二沥青玛蹄脂层71。油毛毡7提供缓冲的功能。
34.本实用新型的设计原理为：桥头跳车产生的原因是路桥过渡段差异沉降过大，其根本原因是桥台2与路基3的刚度差异过大，本实用新型结构设计了多级枕梁，钢筋混凝土搭板12的近台端通过搭板锚筋51锚固在桥台2的牛腿5上，可以认为桥台是刚性的，所以钢
筋混凝土搭板12的近台端一侧也可以认为是刚性；钢筋混凝土搭板12的中间下方设置一级枕梁15，远台端下方设置二级枕梁16，钢筋混凝土搭板12和一级枕梁15和二级枕梁16现浇在一起，一级枕梁15的尺寸设置比较大，二级枕梁16的尺寸设置比较小，为了施工方便，一级枕梁15和二级枕梁16的纵断面均设计为梯形，同时在钢筋混凝土搭板12的中间割了一道假缝122；与直接锚固在桥台2相比，设置的枕梁的范围可以认为是从刚性到柔性过渡的，一级枕梁15的尺寸较大，可以认为一级枕梁15的范围是半刚性的，二级枕梁16的尺寸较小，可以认为二级枕梁16的范围是半柔性的；正常路基是柔性的，从二级枕梁16到正常路基的过渡范围内在路面基层13下面与钢筋混凝土搭板12持平的位置又铺了一层第二水泥稳定碎石层121，这一过渡段可以视为从半柔性到柔性路基的过渡。这样，从桥台到正常路基就形成了刚性-半刚性-半柔性-柔性的连续过渡。
35.由于传统桥头搭板近路面受来往车辆荷载影响较大，将搭板放置到台后路面结构层下方一定深度处，在不影响原桥梁构筑物正常工作状态的情况下，由于设在台后一定深度处，搭板上部的材料可以有效分布车辆荷载，减缓车辆对钢筋混凝土搭板的直接作用；同时借助搭板对其上部荷载的分布作用可以减小对下部土基的附加应力，从而减小土基的工后沉降。所以钢筋混凝土搭板12埋置在路面基层13以下。
36.由于在钢筋混凝土搭板12的中部隔了一道假缝122，如果将钢筋混凝土搭板12放置在路面面层，在道路的使用过程中假缝部位会有反射裂缝延伸到路面面层，影响道路的正常使用功能，但是将钢筋混凝土搭板12放置在路面基层13以下，由于路面基层13包括沥青稳定碎石层131和第一水泥稳定碎石层132，沥青稳定碎石层131设置在第一水泥稳定碎石层132上表面，可以防止反射裂缝延伸到路面面层。
37.通过深埋搭板和设计多级枕梁的结构形式，将路桥过渡段设计为刚性-半刚性-半柔性-柔性连续过渡的路面结构形式，达到路桥过渡段地基刚度协调过渡的效果，将桥头纵坡变化值控制在容许范围以内，控制差异沉降，以解决桥头跳车问题。
38.如图2所示，为本实用新型施工的搭板与枕梁具体尺寸示意图。施工过程为：台背回填材料为透水性材料，下层采用砂性土填筑，上层采用石渣填筑，要求石渣粒径需满足小于10cm，石渣含泥量不大于10％。台背回填采用分层填筑的方式，每层压实后厚度不大于20cm，采用22t振动压路机压实，按：静压一遍
→
振压四遍
→
静压一遍收面，碾压速度约3.5km/h，每填筑1m采用液压夯进行补强压实，补夯结束后整平压实，确保压实度不小于96％。施工到搭板下方50cm位置时后续填筑压实过程需预留一级枕梁和二级枕梁的施工位置，根据搭板尺寸定位枕梁位置，搭板尺寸为40
×
1000cm，一级枕梁的中线与搭板中线重合，二级枕梁位于搭板远离桥台端的末端，一级枕梁为110
×
150
×
50cm的等腰梯形，二级枕梁为60
×
80
×
30cm的直角梯形。施工到搭板位置后开始铺设搭板与枕梁钢筋，枕梁箍筋并入到搭板钢筋中，钢筋铺设完成后现浇混凝土，搭板与枕梁现浇在一起，在现浇过程中预留假缝的位置，假缝宽度为2cm，厚度为5cm。搭板混凝土强度达到指定要求后在搭板上方铺设路面基层与面层，从下到上依次为54cm水泥稳定碎石、12cm沥青稳定碎石，10cm橡胶改性沥青混凝土，铺设过程中按要求进行压实，压实度达到要求后铺设下一层。
39.以上未涉及之处，适用于现有技术。
40.虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围，本
实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例来做出各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的方向或者超越所附权利要求书所定义的范围。本领域的技术人员应该理解，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种刚柔连续过渡路桥过渡段结构，其特征在于，所述路桥过渡段结构(1)施设在桥台(2)与路基(3)之间，所述桥台(2)设置在肋板(4)上，所述路基(3)一侧为阶梯坡面形，所述路桥过渡段结构(1)包括从下至上依次布置的石渣层(11)、钢筋混凝土搭板(12)、路面基层(13)和橡胶改性沥青混凝土层(14)；所述橡胶改性沥青混凝土层(14)铺设于所述桥台(2)、所述路面基层(13)和所述路基(3)的上表面；所述路面基层(13)铺设于所述钢筋混凝土搭板(12)的上表面，所述路面基层(13)包括沥青稳定碎石层(131)和第一水泥稳定碎石层(132)，所述沥青稳定碎石层(131)设置在所述第一水泥稳定碎石层(132)上表面，所述第一水泥稳定碎石层(132)铺设在所述钢筋混凝土搭板(12)的上表面；所述钢筋混凝土搭板(12)铺设于所述石渣层的上表面，所述钢筋混凝土搭板(12)的一端固定在所述桥台(2)上，所述钢筋混凝土搭板(12)下表面固定设置有一级枕梁(15)和二级枕梁(16)，所述一级枕梁(15)和二级枕梁(16)埋设在所述石渣层(11)内；所述石渣层(11)铺设于所述路基(3)的阶梯坡面上表面。2.如权利要求1所述的一种刚柔连续过渡路桥过渡段结构，其特征在于，所述桥台(2)呈型，其竖直的部位上设置有用于支撑所述钢筋混凝土搭板(12)的牛腿(5)，所述牛腿(5)的一端埋置在所述桥台(2)的竖直部位内，所述牛腿(5)另一端延伸至所述桥台(2)的竖直部位外形成支撑托。3.如权利要求2所述的一种刚柔连续过渡路桥过渡段结构，其特征在于，所述钢筋混凝土搭板(12)的一端通过搭板锚筋(51)固定在所述牛腿(5)的支撑托上，所述钢筋混凝土搭板(12)的另一端与第二水泥稳定碎石层(121)水平相连，所述钢筋混凝土搭板(12)的厚度与所述第二水泥稳定碎石层(121)的厚度相同。4.如权利要求3所述的一种刚柔连续过渡路桥过渡段结构，其特征在于，所述钢筋混凝土搭板(12)上设置有假缝(122)，所述假缝(122)内填充有第一沥青玛蹄脂层(123)，所述假缝(122)的宽度为1～3cm，厚度为4～6cm。5.如权利要求3所述的一种刚柔连续过渡路桥过渡段结构，其特征在于，所述一级枕梁(15)位于所述钢筋混凝土搭板(12)中间位置下表面设置，所述二级枕梁(16)位于远离桥台的所述钢筋混凝土搭板(12)一端下表面设置，所述一级枕梁(15)和所述二级枕梁(16)的纵断面均为梯形。6.如权利要求5所述的一种刚柔连续过渡路桥过渡段结构，其特征在于，所述一级枕梁(15)的纵向宽度为100～180cm，厚度为40～60cm；所述二级枕梁(16)的纵向宽度为50～100cm，厚度为30～40cm。7.如权利要求3所述的一种刚柔连续过渡路桥过渡段结构，其特征在于，所述石渣层(11)下表面设置有砂性土层(6)，所述砂性土层(6)的底面与所述路基(3)的顶面之间形成斜坡结构的接触过渡面。8.如权利要求3所述的一种刚柔连续过渡路桥过渡段结构，其特征在于，所述钢筋混凝土搭板(12)的厚度为30～40cm；所述沥青稳定碎石层(131)的厚度为10～15cm；所述第一水泥稳定碎石层(132)的厚度为40～60cm。
9.如权利要求3所述的一种刚柔连续过渡路桥过渡段结构，其特征在于，所述钢筋混凝土搭板(12)的一端与所述桥台(2)的竖直部位和所述牛腿(5)的接触面之间设置有油毛毡(7)，所述油毛毡(7)与所述桥台(2)的竖直部位之间设置有第二沥青玛蹄脂层(71)。

技术总结

本实用新型提供了一种刚柔连续过渡路桥过渡段结构。路桥过渡段结构包括从下至上依次布置的石渣层、钢筋混凝土搭板、路面基层和橡胶改性沥青混凝土层；路面基层包括沥青稳定碎石层和第一水泥稳定碎石层；钢筋混凝土搭板的一端固定在桥台上，钢筋混凝土搭板下表面固定设置有一级枕梁和二级枕梁。通过钢筋混凝土搭板埋置在路面基层以下，同时在钢筋混凝土搭板下设计了一级枕梁和二级枕梁，改变搭板不同端的固定方式和枕梁的尺寸，实现路基刚性-半刚性-半柔性-柔性连续的路桥过渡段结构形式，将桥头纵坡变化值控制在容许范围以内，达到路桥过渡段地基刚度协调过渡的效果，控制差异沉降，以解决桥头跳车问题，推动桥梁建设与养护工程的发展。工程的发展。工程的发展。