[发明专利]一种柱式桥台前坡挡墙化改造的方法

说明书

技术领域

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

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。

目前高速公路的改建一般包括新建和加宽两种方式。

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。并且路网密度增加，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。

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。

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

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。

本发明采用的技术方案如下:

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。

所述的步骤1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。

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（Ft=1.61）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=1.61）的塑性区域分布；

其中，塑性应变PEMAG的表达式如式（1）所示：

PEMAG=12ϵpl:ϵpl---(1);]]>

式中，F_t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。

步骤（1）所述的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，且利用水泥砂浆封孔；

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。

所述的浆液材料为42.5普通硅酸盐水泥（按4:1掺加粉煤灰），水灰比为0.45～0.55；

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。水泥中应按水泥：粉煤灰=4:1的比例掺加粉煤灰。

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。

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。