CN107905251A - 一种模块预应力装配式挡土墙及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模块式预应力装配式挡土墙及其装配方法。它包括挡土墙基本单元，挡土墙基本单元由基础模块、肋柱模块、弧形板组成，两个肋柱模块与基础模块与垂直，并用钢筋灌浆连接，弧形板插入两个肋柱模块之间，多个挡土墙基本单元用钢筋灌浆连接组成模块式预应力装配式挡土墙。本发明将挡土墙模块化、预制化、装配化，挡墙单元在施工现场外预制成型，保证了挡墙结构质量，并提升了施工效率，减轻施工工人的劳动量。同时，避免了施工时开山采石，减少了对环境的影响，也让施工不受环境的制约。

Description

一种模块预应力装配式挡土墙及其装配方法

技术领域

本发明专利涉及一种挡土墙，尤其涉及一种模块预应力装配式挡土墙及其装配方法。

背景技术

近年来，我国交通基础建设取得了长足发展。在公路建设中，由于我国地形地貌复杂多变，深挖高填现象非常普遍，产生了大量的人工边坡或次生边坡，为了保证这些路基边坡的稳定性，挡土墙成为了公路沿线常见的构筑物，适用于路基不良地段，支承指路基填土或防止土体变形失稳，在一定程度上有力的保证边坡稳定性。

传统的路基挡土墙是以干砌、浆砌、片石混凝土挡墙为主，靠自身重力来维持挡土墙在土压力作用下的稳定，材料利用不充分、墙身抗弯拉性能较差。传统挡墙大部分的工艺为工人的纯体力作业，机械化程度低，工人劳动强度大，施工质量难以保证。随着人工费用提高与施工人员结构变化，砌石类挡土墙的成本优势逐渐减小。

传统干砌、浆砌、片石混凝土挡墙施工时需要大量的碎石、块石，材料消耗量大。对于城市、平原地区而言，石料获取困难；在山岭地区虽然石料比较丰富，但开山采石能耗大，对环境影响更大。干砌、浆砌、片石混凝土挡墙现场施工往往受场地的制约，既影响挡土墙施工的顺利进行，也滞缓了整体的工程进度。

传统挡土墙外观粗陋，生态景观效果差，且随着材料风化，后期病害多，维护难度大。在台风、暴雨、洪灾多发地区，砌石挡土墙的病害多，挡土墙倒塌、挡土墙随墙后土体整体发生滑移或下沉等失稳事故时有发生，特别是每次台风暴雨期过后，干砌、浆砌挡土墙水毁非常严重，不仅对交通运输带来影响，而且对人民的生命财产造成严重威胁。

传统的圬工结构挡土墙越来越不能适应现代交通建设发展的需要，迫切需要寻找新型代用支挡结构。挡土墙轻型化、标准化、工厂化、机械化、低耗化是保证挡土墙施工质量、降低施工劳动强度、建设节能低耗交通的发展方向。

发明内容

为了解决传统圬工结构挡土墙存在的上述技术问题，本发明提供一种开发一种材料消耗少能耗低、施工简单、工效高、劳动强度低的模块式预应力装配式挡土墙及其装配方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：一种模块式预应力装配式挡土墙，包括挡土墙基本单元，挡土墙基本单元由基础模块、肋柱模块、弧形板组成，两个肋柱模块与基础模块与垂直，并用钢筋灌浆连接，弧形板插入两个肋柱模块之间，多个挡土墙基本单元用钢筋灌浆连接组成模块式预应力装配式挡土墙。

上述的模块式预应力装配式挡土墙中，所述的基础模块由两个工字型框架连接组成，工字型框架采用预制钢筋混凝土结构，工字型框架中横梁的端头预留肋柱模块钢筋孔，基础模块与两个肋柱模块用钢筋灌浆连接，肋柱模块的截面呈“工”字型，弧形板插入两个肋柱模块之间。

一种模块式预应力装配式挡土墙的装配方法，包括以下步骤：

步骤1：采用钢筋混凝土制作两个工字型框架，工字型框架中横梁的端头预留肋柱模块钢筋孔；

步骤2：将两个工字型框架连接组成基础模块；

步骤3：肋柱钢筋穿过基础模块梁，在底部垫上钢板，用螺栓连接锚固，再对肋柱钢筋进行预应力张拉；

步骤4：分段吊装肋柱模块，在预留钢筋孔中灌浆，在肋柱模块之间坐浆封缝，形成整体肋柱；

步骤5：分段吊装弧形板，采用边吊装边填土的方式进行施工，保证施工的安全性，完成单个挡土墙基本单元的施工；

步骤6：重复上述步骤，完成多个挡土墙基本单元连接和装配，扩大支护范围，形成连续支护。

本发明的有益效果是：

1、将挡土墙模块化、预制化、装配化，挡墙单元在施工现场外预制成型，保证挡墙结构质量，现成进行吊装连接，提升施工效率，减轻施工工人的劳动量。同时，避免了施工时开山采石，减少了对环境的影响，也让施工不受环境的制约。

2、通过对挡墙进行优化，减轻了挡墙自重，地基承载力较低路段也能使用，充分发挥了材料性能，尤其是肋柱模块和弧形板中钢筋施加了预应力，进一步提升了墙身抗弯性能。

3、不同于传统圬工结构挡土墙外观粗陋，模块式预应力装配式挡土墙通过预制装配而成，外观整齐简洁，挡墙面板培植栽种绿色植物，进行生态效果绿化，保护面板的同时又可营造生态景观。

附图说明

图1为本发明中挡土墙基本单元的结构示意图；

图2为本发明中基础模块的结构示意图；

图3为本发明中多个挡土墙基本单元连接的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明中挡土墙基本单元由基础模块1、肋柱模块2以及弧形板3组成。图2为基础模块的结构示意图。图中101为预留钢筋孔，102为钢筋。每个挡土墙基本单元中，基础模块由六根预制梁组成两个“工”字结构拼接而成，六根梁通过预留钢筋孔，具体表现为：梁a需要跟梁c相连接，也需要跟梁d相连接，在梁a和梁c相接的界面上，梁a预留钢筋孔，里面安装连接套筒，使得梁c一端伸出的钢筋可以插入梁a的预留钢筋孔中，再通过灌浆套筒进行连接。沿梁a的梁长方向，梁a一端伸出的钢筋插入梁d的预留钢筋孔中，也通过灌浆套筒进行连接。

同理，梁b需要跟梁c、梁e以及肋柱相连，梁b和梁c相接的界面上，梁a预留钢筋孔，使得梁c一端伸出的钢筋可以插入梁a的钢筋孔中，再通过灌浆套筒进行连接。梁b一端伸出的钢筋插入梁d的预留钢筋孔中，通过灌浆套筒进行连接。梁b还需要预留肋柱模块的钢筋孔101，跟肋柱进行连接。

梁d、梁e、梁f连接如同梁a、梁b、梁c，梁d、梁e、梁f连接后再通过梁d和梁e一端预留的钢筋孔同时与梁a和梁b相连接，这样就形成了一个整体的挡土墙基础。如有实际工程的需要，梁d和梁e一端也可以伸出钢筋，可以与下一个挡墙基础梁进行连接，通过一边预留孔一边伸出钢筋的梁进行拼装，使得挡墙可以扩大支护范围。

基础模块中的梁之间采用灌浆套筒连接。以梁a和梁c为例，梁a中预埋灌浆套筒，并在梁a表层上预留灌浆口和排浆口便于灌浆操作，将梁c中钢筋吊装对齐尺寸缓慢插入梁a中，灌浆前，调制灌浆砂浆，搅拌均匀，静止排气，注入灌浆泵中进行灌浆；灌浆时，套筒的灌浆口溢出砂浆应立即封堵灌浆口和排浆口；灌浆后，需要用高强座浆料对灌浆的接缝外檐进行封堵，保证接缝处密实。同理，其他基础模块梁之间连接同样如此。

肋柱由于体积大，自重也大，给现场施工吊装带来了一定困难，因此，将肋柱拆分肋柱模块成段进行浇筑，到施工现场再进行拼接，坐浆封缝形成整体肋柱模块。肋柱模块在指定位置预留钢筋孔，钢筋从肋柱模块一直延伸底板梁下端，再垫上钢板，通过螺栓将肋柱钢筋进行锚固连接。肋柱钢筋固定后进行预应力张拉，提高肋柱模块承载力，再分块吊装肋柱模块，接缝处用坐浆料接合，直至形成整体肋柱。

弧形板同样预制，弧形板在施工过程中，从底部先接合肋柱模块，一块一块往上安装，安装一块弧形板再填土至此时弧形板高度，就这样安装一块填一层土，直至挡墙顶部，保证了弧形板的稳定性。填土装配完成后利用弧形板形成的墙前空间进行景观绿化，

本模块式预应力装配式具有分块预制，现场装配的特点，且可以根据实际工程需要装配多个挡墙，形成一排装配式挡土墙，如图3所示。

本发明的模块式预应力装配式挡土墙的装配方法，包括以下步骤：

步骤1：采用钢筋混凝土制作两个工字型框架，工字型框架中横梁的端头预留肋柱模块钢筋孔；

步骤2：将两个工字型框架连接组成基础模块；

步骤3：肋柱钢筋穿过基础模块梁，在底部垫上钢板，用螺栓连接锚固，再对肋柱钢筋进行预应力张拉；

步骤4：分段吊装肋柱模块，在预留钢筋孔中灌浆，在肋柱模块之间坐浆封缝，形成整体肋柱；

步骤5：分段吊装弧形板，采用边吊装边填土的方式进行施工，保证施工的安全性，完成单个挡土墙基本单元的施工；

步骤6：重复上述步骤，完成多个挡土墙基本单元连接和装配，扩大支护范围，形成连续支护结构。

Claims (3)

1.一种模块式预应力装配式挡土墙，其特征在于：包括挡土墙基本单元，挡土墙基本单元由基础模块、肋柱模块、弧形板组成，两个肋柱模块与基础模块与垂直，并用钢筋灌浆连接，弧形板插入两个肋柱模块之间，多个挡土墙基本单元用钢筋灌浆连接组成模块式预应力装配式挡土墙。

2.根据权利要求1所述的模块式预应力装配式挡土墙，其特征在于：所述的基础模块由两个工字型框架连接组成，工字型框架采用预制钢筋混凝土结构，工字型框架中横梁的端头预留肋柱模块钢筋孔，基础模块与两个肋柱模块用钢筋灌浆连接，肋柱模块的截面呈“工”字型，弧形板插入两个肋柱模块之间。

3.一种模块式预应力装配式挡土墙的装配方法，包括以下步骤：

步骤1：采用钢筋混凝土制作两个工字型框架，工字型框架中横梁的端头预留肋柱模块钢筋孔；

步骤2：将两个工字型框架连接组成基础模块；

步骤3：肋柱钢筋穿过基础模块梁，在底部垫上钢板，用螺栓连接锚固，再对肋柱钢筋进行预应力张拉；

步骤4：分段吊装肋柱模块，在预留钢筋孔中灌浆，在肋柱模块之间坐浆封缝，形成整体肋柱；

步骤5：分段吊装弧形板，采用边吊装边填土的方式进行施工，保证施工的安全性，完成单个挡土墙基本单元的施工；

步骤6：重复上述步骤，完成多个挡土墙基本单元连接和装配，扩大支护范围，形成连续支护。