[发明专利]路桥连接处的结构及利用该结构消除不均匀沉降的方法

说明书

技术领域

本发明是解决松软地基情况下，消除路桥连接处两端剪切缝不均匀沉降形成的桥面水泥凸台（路面与桥面连接处的高差）给过桥汽车行驶带来的安全隐患，本发明属于道路桥梁建筑技术领域。具体为一种路桥连接处的结构及利用该结构消除不均匀沉降的方法。

背景技术

由于我国东南沿海的地质特点：地下水位高，土层含水率高，压缩性高，强度低，灵敏度高，透水性低。使得现役的路桥都存在不同程度的汽车到桥头跳动的现象，是困扰路桥领域的技术难题。这是由于在道路施工和桥梁施工时，公路和桥体的基础均采用不同的处理方式，在动荷载的作用下，随着时间的推移，造成公路和桥体不同基础的连接处产生不均匀沉降，公路的沉降速度大于桥体的沉降速度（路的沉降量大于桥的沉降量），造成竣工使用一段时间后的路桥连接处产生一定的沉降高差，导致行驶在路面上的车辆过桥时会产生跳动；随着时间的推移，路桥连接处的沉降高差会逐渐加大，更使得行驶在路面上的机动车辆在通过桥梁路桥连接处时会产生剧烈的跳动，且过桥汽车跳动会逐渐加大，垂直沉降缝处明显裸露凸起的桥面是混凝土直角棱面，给行驶的车辆带来了较大的安全隐患，严重时会造成汽车地盘拖擦或桥面混凝土直角棱面剪切轮胎导致爆胎。

目前的解决办法是：当路桥连接处剪切缝有沉降高差大于3—5cm，再等到夏季来临气温升高时，用沥青碎石对垂直沉降缝进行填补来消除路桥高差。

目前采用的方法有以下不足：1.该方法受环境温度的影响，通常要等到夏季才能施工；2.路桥连接处结合缝一旦有沉降高差，裸露凸显的桥面是混凝土的直角棱面，会对高速行驶的汽车轮胎造成巨大的剪切力，给行驶的汽车造车事故隐患。

发明内容：

本发明针对现有技术的上述不足，提供一种不受季节限制，能时时动态地消除路桥连接处剪切缝沉降高差，有效保证行驶的汽车不受到沉降高差剪切力的破坏的路桥连接处结构。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种路桥连接处结构，该结构包括路和桥，所述的路包括底层的路基天然砂砾层，路基天然砂砾层上方的路基石灰土层，路基石灰土层上方的路沥青碎石层，路沥青碎石层上方的路表面沥青层；所述的桥包括设置于河水中的桥基础放大脚，桥基础放大脚上方固定有钢筋混凝土桥墩，所述的钢筋混凝土桥墩上架设有钢筋混凝土桥板，所述的钢筋混凝土桥板上方铺设有桥面沥青碎石层，所述的桥面沥青碎石层上方为桥表面沥青层；所述的桥基础放大脚至钢筋混凝土桥板上表面之间垂直填设有级配碎砾石层；所述的桥与路结合处之间预留有路桥沥青沉降缝，所述的路桥沥青沉降缝中填设有沥青层使得路与桥之间实现平滑过渡连接；所述的桥的桥面沥青碎石层的厚度为路桥连接处的最大沉降高度。

采用上述结构，当桥面与路面出现沉降高差时，用刨路机刨除桥面凸显裸露的部分，恢复路桥的平滑过渡即可；此外，本发明采用在桥基础放大脚至钢筋混凝土桥板上表面之间垂直填设有级配碎砾石层，当桥与路发生沉降高差时，级配碎砾石层的存在由于颗粒小，不会刮带桥面和路面同时沉降，从而保证桥面与路面的平整性；此外，路桥沥青沉降缝中填设有沥青层保证路桥在不均匀沉降时彼此相对的独立，不出现刮带现象。

本发明上述的路桥连接处的最大沉降高度可以由如下公式计算：S=s₁+s₂；其中S为总沉降量也就是路桥连接处的最大沉降高度，s₁为加固区土体压缩量（行业常规名称），s₂为加固区下卧层土体压缩量；上述公式中的各个参数名称均为行业常规用语，本领域技术人员不经过创造性劳动，即可在路桥施工时得到上述s₁和s₂的响应数值。

一种利用上述结构消除路桥连接处不均匀沉降的方法，该方法步骤包括：

（1）在保证路桥质量、桥体过水、通航能力不变的情况下，桥体施工时，先在河水中固定桥基础放大脚，然后在桥基础放大脚上方固定钢筋混凝土桥墩，然后在钢筋混凝土桥墩上方铺设钢筋混凝土桥板；在钢筋混凝土桥板上方铺设桥面沥青碎石层，所述的桥的桥面沥青碎石层的厚度为路桥连接处的最大沉降高度；在桥面沥青碎石层上表面铺设一层桥表面沥青层；在桥基础放大脚至钢筋混凝土桥板上表面之间垂直的填满级配碎砾石构成的级配碎砾石层，并在路桥路桥沥青沉降缝处涂刷横向4～6mm厚的沥青层，是为了保证路桥在不均匀沉降时保持相对的独立；