[发明专利]基于碎石注浆填充层的覆土波纹钢板桥施工方法

说明书

本发明公开了一种基于碎石注浆填充层的覆土波纹钢板桥施工方法，所施工覆土波纹钢板桥包括主拱和覆盖在主拱外侧的填土层，主拱包括承重拱圈和碎石注浆填充层；实际施工时，包括步骤：一、基础施工；二、拱圈架设；三、支撑架安装；四、注浆管道安装；五、碎石铺装层铺装；六、填土层施工；七、压浆。本发明设计合理且施工简便、使用效果好，采用位于拱圈外侧的碎石注浆填充层对拱圈进行加固，并采用多道固定于碎石注浆填充层内的支承钢筋组成支撑架对注浆管道进行支撑与定位，能大幅度简化碎石注浆填充层的施工过程并能确保碎石注浆填充层的施工质量，并且支撑架后期无需拆除，施工方便、快捷，能确保所施工覆土波纹钢板桥的施工质量。

技术领域

本发明属于桥梁施工技术领域，尤其是涉及一种基于碎石注浆填充层的覆土波纹钢板桥施工方法。

背景技术

波形钢板是将结构用钢板按照特定规格压制成波纹形状后制成的波纹钢板。由于波纹的存在，增大了钢板的抗弯惯性矩，使波纹钢板具有较高的承载能力和稳定性。波纹钢板的正交异性和易于加工性，使得波纹钢结构可在工厂中经碎片化和模块化，再经漆镀工艺后即可在现场机械拼装成管、涵、拱桥等多种结构形式。覆土波纹钢板拱桥以波纹钢板作为拱圈，在拱圈两侧及上方填土并形成桥涵结构。作为一种新型的公路桥涵构筑物，覆土波纹钢板桥涵的波纹钢板具有与周围回填土共同受力、共同变形的特点，二者共同承担荷载作用，波纹钢板因自身具有的自适应性能与弹性性能，在很多复杂、困难环境下具有非常强的适应性。与其它桥梁结构形式相比，波纹钢板拱桥具有施工简单、组装快捷、施工工期短等优点，在中小跨度的桥涵当中具有较大推广潜力。目前，波纹钢板桥涵技术在国内的应用尚处于起步阶段，并且波纹钢板结构在中小拱桥中应用的研究才刚刚起步。

波纹钢板拱桥的最大跨度一般仅有十几米，其主要原因是，波纹钢板作为主要受力构件，其厚度有限；增大跨度后，在波纹钢板上方覆土层自重及不平衡活载作用下，波纹钢板桥存在失稳风险。为了提高波纹钢板拱桥的承载能力，2016年6月8日公开的发明专利申请ZL201511030659.2公开了一种轻型拱桥结构，包括拱圈以及填充在拱圈上方和两侧的泡沫混凝土填充体，拱圈包括混凝土拱板和由波纹钢板制成的钢板拱壳，但该拱墙存在局限性，具体体现在：波纹钢板两侧及上方大范围采用泡沫混凝土，虽然增大结构承载能力，但覆土波纹钢板桥的经济性优势也大大降低，且施工的便利性等方面不再具有优势。2014年12月17日公开的发明专利申请 ZL201410421742.1中公开了一种覆土波纹钢板-混凝土组合拱桥的加强方法，采用波纹钢板-混凝土组合拱圈，增强拱圈的强度与刚度，采用钢筋混凝土卸载板扩大结构受力区域，使拱圈受力更为均匀；镀锌波纹钢管可减轻组合拱圈的恒载，但降低了组合拱圈的应力及变形。2013年11月6日公开的发明专利申请ZL201320127712.0中公开了一种组合式波纹钢板拱桥，采用双层波纹钢板对扣连接，在两层波纹钢板之间填充混凝土并形成组合截面，以提高拱圈的刚度和承载能力；但该组合式波纹钢板拱桥的局限性在于：采用双层波纹钢板使用钢量增大了一倍，钢板之间填充混凝土对现场施工要求较高，经济性及施工便利性均大打折扣。2013年5月22日公开的发明专利申请201310079450.X中公开了一种空腹式大跨填土复合波纹钢板拱桥结构，该组合结构的大跨主拱圈采用夹心砂浆复合波纹钢板，波纹钢板通过螺栓连接成反置双层板并在夹层设置栓钉填充高强砂浆形成整体的夹心砂浆复合波纹钢板，腹孔采用波纹钢管，主拱圈和腹孔间通过填土传递荷载；但该拱桥结构的局限性在于：波纹钢板内壁设置栓钉，工艺较为复杂，使用双层钢板使经济性下降。