CN108930284B - 一种装配式挡墙结构及回填方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于岩土工程领域，涉及一种装配式挡墙结构及回填方法，包括墙主体、现浇立柱、底板、桩基与现浇压顶梁；桩基的顶端嵌入底板的下表面；墙主体设于底板上；墙主体包括若干个在俯视方向呈工字型的预制挡墙块，任意相邻两个预制挡墙块在自身横向方向与自身高度方向叠加后形成预留立柱空间；现浇立柱设于预留立柱空间中，现浇立柱的高度高于墙主体；现浇压顶梁浇筑于墙主体的顶面，现浇立柱高出墙主体的部分嵌入现浇压顶梁的底面。其施工方便、高效，且具有较高的稳定性，适用范围更加广泛。

Description

一种装配式挡墙结构及回填方法

技术领域

本发明属于岩土工程领域，涉及一种装配式挡墙结构及回填方法。

背景技术

挡土墙主要用于支撑路堤或路堑边坡，以及桥台、隧道洞口和河流堤岸，以防止岩土体变形过大而造成滑动破坏。随着我国基础设施飞速发展，挡土墙作为支挡结构越来越多的应用在公路、铁路、市政工程、水利工程等领域中，而高挡墙结构的稳定性问题更值得关注。现存的复合高档墙结构不能满足绿色城市发展的要求，比如桩基扶壁式挡土墙、桩基立柱锚拉式挡土墙、桩基托梁挡土墙存在工程量大、工期长、交通压力大、环境适应性差等不足。为解决上述技术问题，现有技术亦有相关研究，如中国专利CN202543858U公开的一种重力式柔性固滨挡墙，所述挡土墙包括由多个装填有天然卵石或碎石的生态格网网箱垒叠而成的墙体；所述墙体背后回填有粒状材料，所述粒状材料和墙体之间设置有土工布，所述粒状材料和墙体表面上种植有植物。但其实现的目的是保证护坡具有一定的强度、安全性和耐久性的同时兼顾工程的环境效应和生物效应，以达到一种土体和生物相互涵养，适合生物生长的仿自然状态。但该技术方案施工复杂、强度不高。

预制拼装挡土墙是支挡结构的另一个发展方向，然而现有预制拼装挡墙整体稳定性不高，自身承载性能差，适用范围较小。

发明内容

本申请提供一种装配式挡墙结构及回填方法，其施工方便、高效，且具有较高的稳定性，适用范围更加广泛。

为实现上述技术目的，本申请采用的技术方案为，一种装配式挡墙结构，包括墙主体、现浇立柱、底板、桩基与现浇压顶梁；桩基以部分露出地表的方式埋入地下；桩基的顶端嵌入底板的下表面；墙主体设于底板上；墙主体包括若干个在俯视方向呈工字型的预制挡墙块，其中，部分预制挡墙块在自身横向方向进行叠加，另一部分在自身高度方向进行叠加，并且任意相邻两个预制挡墙块在自身横向方向与自身高度方向叠加后形成预留立柱空间；现浇立柱设于预留立柱空间中，现浇立柱的高度高于墙主体；现浇压顶梁浇筑于墙主体的顶面，现浇立柱高出墙主体的部分嵌入现浇压顶梁的底面。

作为本发明改进的技术方案，预制挡墙块包括呈一体式的第一翼块、连接块以及第二翼块；第一翼块与第二翼块平行设置，连接块设于第一翼块与第二翼块之间，并同时连接第一翼块与第二翼块；第一翼块、连接块以及第二翼块共同形成工字型结构；第一翼块的两侧以及第二翼块的两侧在沿预制挡墙块横向方向各设有至少一个弧形结构的连接通孔；第一翼块在沿预制挡墙块高度方向的两端面以及第二翼块在沿预制挡墙块高度方向的两端面各设有至少一个弧形结构的装配通孔。

作为本发明改进的技术方案，任意相邻两个预制挡墙块在自身横向方向叠加时，通过对应的两个连接通孔的连接实现装配；并且相互连接的两个连接通孔共同形成一个半圆通孔结构。

作为本发明改进的技术方案，任意相邻两个预制挡墙块在自身高度方向叠加时，通过对应的两个装配通孔的连接实现装配；并且相互连接的两个装配通孔共同形成一个半圆通孔结构。

作为本发明改进的技术方案，采用连接销连接两个连接通孔；连接销包括连接柱、第一螺母与第二螺母，连接柱呈与半圆通孔同半径的圆弧型，连接柱的两端均为螺纹结构；第一螺母与第二螺母分别通过螺纹结构连接于连接柱的两端。

作为本发明改进的技术方案，还包括斜撑，斜撑的一端固定于墙背，另一端倾斜式固定于底板上。

作为本发明改进的技术方案，斜撑与底板间的夹角为30-60°。

作为本发明改进的技术方案，墙主体上还设有排水管，排水管倾斜式贯穿墙主体。

作为本发明改进的技术方案，墙背侧填充有轻质生态回填土，轻质生态回填土能用于种植植被；轻质生态回填土包括如下重量份的各物质：EPS泡沫颗粒1-3份、工程弃土25-40份、水20-50份、长效肥5-10份与有机质5-10份；工程弃土包括如下重量份的各物质：疏浚淤泥15-30份、矿渣0-30份、铸砂0-30份。

本发明的另一目的是提供一种装配式挡墙结构装配方法，包括如下步骤：

步骤一、平整待建设挡墙结构的场地，打设桩基，桩基至少高出地面0.5m；

步骤二、浇筑混凝土底板，将桩基凸出地表部分嵌入底板，在底板上预留现浇立柱用的搭接钢筋，搭接钢筋的高度要高出后续墙主体至少20cm，待底板施工完毕后在预留的搭接钢筋上绑扎立柱钢筋笼；同时，在绑扎的立柱钢筋笼中沿高度每2-3m设置一排排水管，用作排水管，上下排水管道错开倾斜设置，斜率为5%，最后一排排水管道距离地面300mm；

步骤三、在底板上方进行墙主体的拼装，采用连接销连接在横向方向相邻的两个预制挡墙块；采用连接销连接竖向方向相邻的两个预制挡墙块；预制挡墙块在对应于排水管处设有供排水管通过的孔洞；墙背在排水管的进水口处用土工织物包扎并铺设卵石滤水层，卵石的粒径向着墙主体进水口方向逐渐减小；最底一层排水管的出口距离地面300mm；

步骤四、采用混凝土对预留立柱空间处进行浇筑得到现浇立柱；

步骤五、对墙主体自身横向方向的两端用模板封闭，浇筑混凝土完成整体墙主体拼接施工；

步骤六、在墙主体顶部设压顶钢筋网，与现浇立柱上部伸出的搭接钢筋连接，并浇筑压顶梁，完成墙身的装配；

步骤七、墙身施工完成后，在墙背间隔设置若干斜撑，斜撑的另一端固定在底板上；

步骤八、在墙背侧回填生态轻质土。

本发明有以下增益效果：

本申请挡墙结构的工艺简单、工期短、施工简便。墙主体是由若干预制挡墙块拼接而成，只有相邻单元预制挡墙块拼接完成后形成的竖直封闭的预留立柱空间，在预留立柱空间中浇筑混凝土，并且不需要使用模板，大大节省材料、劳动力，减少造价，缩短工期，稳定性好。现浇立柱与现浇压顶梁采用嵌入方式连接，现浇立柱与墙主体亦嵌入式连接，有效提高挡墙整体的支撑性能。

连接销是从预制挡墙块内部预留的连接通孔与装配通孔穿过连接相邻预制挡墙块，其连接柱及螺母留在浇筑的立柱钢筋笼中，待立柱浇筑完毕，连接销不会暴露在空气中，即保证了连接销和预制挡墙块的耐久性，同时保证了墙身整体美观性。

另，变废为宝，绿色环保。墙背侧回填的轻质土采用工业建筑废料（如矿渣、铸砂等）、EPS泡沫颗粒（预发泡EPS颗粒或废弃的EPS泡沫粉碎成的颗粒）、疏浚淤泥等制成，为工业建筑废料的利用提供一条思路，符合可持续发展的思路。生态轻质土对墙身的侧向压力较小，可以提高墙身的稳定性；土中加入有机质等可供植物生长的添加剂，在填土上方种植植物，美化景观，且可保持水土。

附图说明

图1 本申请的预制挡墙块的结构示意图；

图2 本申请的预制挡墙块在自身横向方向拼接的透视图；

图3 本申请的墙主体结构透视图；

图4 本申请涉及连接销的结构示意图；

图5 本申请的挡墙结构示意图；

图中：1、墙主体；2、底板；3、桩基；4、现浇压顶梁；5、预制挡墙块；6、预留立柱空间；7、第一翼块；8、第二翼块；9、连接块；10、连接通孔；11、装配通孔；12、连接柱；13、斜撑；14、第一螺母；15、轻质生态回填土；16、排水管；17、卵石滤水层。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图5所示，一种装配式挡墙结构，包括墙主体1、现浇立柱、斜撑13、底板2、桩基3与现浇压顶梁4；桩基3以部分露出地表的方式设于墙主体1安装处；底板2设于桩基3上，桩基3高出地表的部分嵌入底板2的底面（即底板2与地表接触的面）。墙主体1设于底板2上，并被底板2支撑。斜撑13的一端固定于墙主体1被支撑的侧面（即斜撑13的一端支撑于墙主体1的背面），另一端倾斜式固定于底板2上；斜撑13与底板2间的夹角为30-60°。

如图3所示，墙主体1包括若干个在俯视方向呈工字型的预制挡墙块5，如图1所示，预制挡墙块5包括一体式（即一次成型）的第一翼块7、连接块9以及第二翼块8；第一翼块7与第二翼块8平行设置，连接块9设于第一翼块7与第二翼块8之间，并同时连接第一翼块7与第二翼块8；第一翼块7、连接块9以及第二翼块8共同形成工字型结构；第一翼块7的两侧以及第二翼块8的两侧在沿预制挡墙块5横向方向各设有至少一个弧形结构的连接通孔10；第一翼块7在沿预制挡墙块5高度方向的两端面以及第二翼块8在沿预制挡墙块5高度方向的两端面各设有至少一个弧形结构的装配通孔11。

如图2所示，部分预制挡墙块5在自身横向方向进行叠加，另一部分在自身高度方向进行叠加，并且任意相邻两个预制挡墙块5在横向方向与高度方向叠加后形成有预留立柱空间6；现浇立柱设于预留立柱空间6中，现浇立柱高于墙主体1的高度；现浇压顶梁4浇筑于墙主体1的顶面，现浇压顶梁4的最高面高于现浇立柱的凸出部分，即现浇立柱高出墙主体1的部分嵌入现浇压顶梁4的下面；底板、墙主体、现浇立柱与现浇压顶梁等共同构成墙身。

如图2、图3所示，任意相邻两个预制挡墙块5在自身的横向方向叠加时，通过对应的两个连接通孔10的连接实现装配，连接通孔10的直径为1-2cm；并且相互连接的两个连接通孔10共同形成一个半圆通孔结构。具体的如图4所示，采用连接销连接两个连接通孔10；连接销包括连接柱12、第一螺母14与第二螺母，连接柱12呈与半圆通孔同半径的圆弧型，连接柱12的两端均为螺纹结构；第一螺母14与第二螺母分设于连接柱12的两端，即第一螺母14与第二螺母分别通过螺纹结构连接于连接柱12的两端；使用时，连接柱12贯穿相邻的连接通孔10，第一螺母14与第二螺母分别固定于连接柱12的两端，实现相邻两个预制挡墙块5在横向方向的叠加装配。任意相邻两个预制挡墙块5在高度方向叠加时，通过上下相通的两个弧形结构的装配通孔11装配，弧形结构的装配通孔11亦通过上述连接销连接，连接方式同上。

如图1所示，墙主体1上还设有排水管16，排水管16倾斜式贯穿墙主体1；墙身背面填充有轻质生态回填土15，轻质生态回填土15能用于种植植被；轻质生态回填土15包括EPS泡沫颗粒、疏浚淤泥、工程弃土、水、长效肥与有机质按任意质量比混合制备而成。本实施例中，轻质生态回填土15包括如下质量分的各物质：EPS泡沫颗粒（预发泡EPS颗粒或废弃的EPS泡沫粉碎成的颗粒）1-3份、工程弃土25-40份、水20-50份、长效肥5-10份与有机质5-10份按任意质量比混合制备而成；工程弃土包括如下重量份的各物质：疏浚淤泥15-30份、矿渣0-30份、铸砂0-30份。

其克服了传统高挡墙施工工期长、工程量大以及装配式挡墙结构稳定性差等缺点，并用一种轻质生态土回填装配式高挡墙，在填土上方种植绿色植物改善生态环境、增强填土稳定性。本发明具有施工工艺简单，施工工期短，生态环保等优点。

实施例2

一种装配式挡墙结构装配方法，包括如下步骤：

步骤一、平整待建设挡墙结构的场地，打设桩基3，桩基3至少高出地面0.5m；

步骤二、浇筑混凝土底板2，将桩基3高出地表部分嵌入底板2，在底板2上预留现浇立柱用的搭接钢筋，搭接钢筋的高度要高出后续墙身1至少20cm，待底板2施工完毕后在预留的搭接钢筋上绑扎立柱钢筋笼，钢筋型号为HRB400；同时，在绑扎的立柱钢筋笼中沿高度每2-3m设置一排排水管16，上下排水管16道错开倾斜设置，斜率为5%，最后一排排水管16道距离地面300mm；

步骤三、在底板2上方进行墙主体1的拼装，采用连接销连接在横向方向相邻的两个预制挡墙块5；采用上述连接销连接装配通孔实现安装竖向方向相邻的两个预制挡墙块5，拼接后得到墙主体1；预制挡墙块5在对应于排水管16处设有供排水管16通过的孔洞；墙主体1被支撑侧在排水管16的进水口处用土工织物包扎并铺设卵石滤水层17，卵石的粒径向着墙主体1进水口方向逐渐减小，保证水顺利排出，最底一层排水管16的出口距离地面300mm；

步骤四、采用C30混凝土对预留立柱空间6处进行浇筑得到现浇立柱，同时留出搭接钢筋高出墙主体1的部分；

步骤五、对墙主体1横向方向的两端用模板封闭，浇筑混凝土完成整体墙身1拼接施工；

步骤六、在墙主体1顶部设压顶钢筋网，与现浇立柱上部伸出的搭接钢筋连接，并浇筑压顶梁，得到现浇压顶梁4；底板、现浇压顶梁4、墙主体1与现浇立柱共同构成墙身。

步骤七、墙身施工完成后，在墙背间隔设置若干斜撑13，斜撑13的另一端固定在底板2上；斜撑13代替扶壁抵抗悬臂板的弯矩，提高墙身1稳定性；

步骤八、在墙身被支撑侧回填生态轻质土，将EPS泡沫颗粒、疏浚淤泥或其他工程弃土、水按一定比例混合，并加入长效肥、有机质等添加剂。搅拌均匀回填于墙后并分层夯实，在回填生态轻质土上方种植绿色植物，完成绿化效果，实现工程、景观和谐一体。

以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种装配式挡墙结构，其特征在于，包括墙主体、现浇立柱、底板、桩基与现浇压顶梁；桩基以部分露出地表的方式埋入地下；桩基的顶端嵌入底板的下表面；墙主体设于底板上；墙主体包括若干个在俯视方向呈工字型的预制挡墙块，其中，部分预制挡墙块在自身横向方向进行叠加，另一部分在自身高度方向进行叠加，并且任意相邻两个预制挡墙块在自身横向方向与自身高度方向叠加后形成预留立柱空间；现浇立柱设于预留立柱空间中，现浇立柱的高度高于墙主体；现浇压顶梁浇筑于墙主体的顶面，现浇立柱高出墙主体的部分嵌入现浇压顶梁的底面；

预制挡墙块包括呈一体式的第一翼块、连接块以及第二翼块；第一翼块与第二翼块平行设置，连接块设于第一翼块与第二翼块之间，并同时连接第一翼块与第二翼块；第一翼块、连接块以及第二翼块共同形成工字型结构；第一翼块的两侧以及第二翼块的两侧在沿预制挡墙块横向方向各设有至少一个弧形结构的连接通孔；第一翼块在沿预制挡墙块高度方向的两端面以及第二翼块在沿预制挡墙块高度方向的两端面各设有至少一个弧形结构的装配通孔；

任意相邻两个预制挡墙块在自身横向方向叠加时，通过对应的两个连接通孔的连接实现装配；并且相互连接的两个连接通孔共同形成一个半圆通孔结构；

任意相邻两个预制挡墙块在自身高度方向叠加时，通过对应的两个装配通孔的连接实现装配；并且相互连接的两个装配通孔共同形成一个半圆通孔结构。

2.根据权利要求1所述的一种装配式挡墙结构，其特征在于，采用连接销连接两个连接通孔；连接销包括连接柱、第一螺母与第二螺母，连接柱呈与半圆通孔同半径的圆弧型，连接柱的两端均为螺纹结构；第一螺母与第二螺母分别通过螺纹结构连接于连接柱的两端。

3.根据权利要求1所述的一种装配式挡墙结构，其特征在于，还包括斜撑，斜撑的一端固定于墙背，另一端倾斜式固定于底板上。

4.根据权利要求3所述的一种装配式挡墙结构，其特征在于，斜撑与底板间的夹角为30-60°。

5.根据权利要求1所述的一种装配式挡墙结构，其特征在于，墙主体上还设有排水管，排水管倾斜式贯穿墙主体。

6.根据权利要求1所述的一种装配式挡墙结构，其特征在于，墙背侧填充有轻质生态回填土，轻质生态回填土能用于种植植被；轻质生态回填土包括如下重量份的各物质：EPS泡沫颗粒1-3份、工程弃土25-40份、水20-50份、长效肥5-10份与有机质5-10份；工程弃土包括如下重量份的各物质：疏浚淤泥15-30份、矿渣0-30份、铸砂0-30份。

7.一种基于权利要求1-6任一所述的装配式挡墙结构装配方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、平整待建设挡墙结构的场地，打设桩基，桩基至少高出地面0.5m；

步骤二、浇筑混凝土底板，将桩基凸出地表部分嵌入底板，在底板上预留现浇立柱用的搭接钢筋，搭接钢筋的高度要高出后续墙主体至少20cm，待底板施工完毕后在预留的搭接钢筋上绑扎立柱钢筋笼；同时，在绑扎的立柱钢筋笼中沿高度每2-3m设置一排排水管，用作排水管，上下排水管道错开倾斜设置，斜率为5%，最后一排排水管道距离地面300mm；

步骤三、在底板上方进行墙主体的拼装，采用连接销连接在横向方向相邻的两个预制挡墙块；采用连接销连接竖向方向相邻的两个预制挡墙块；预制挡墙块在对应于排水管处设有供排水管通过的孔洞；墙背在排水管的进水口处用土工织物包扎并铺设卵石滤水层，卵石的粒径向着墙身进水口方向逐渐减小；最底一层排水管的出口距离地面300mm；

步骤四、采用混凝土对预留立柱空间处进行浇筑得到现浇立柱；

步骤五、对墙主体自身横向方向的两端用模板封闭，浇筑混凝土完成整体墙主体拼接施工；

步骤六、在墙主体顶部设压顶钢筋网，与现浇立柱上部伸出的搭接钢筋连接，并浇筑压顶梁，完成墙身的装配；

步骤七、墙身施工完成后，在墙背间隔设置若干斜撑，斜撑的另一端固定在底板上；

步骤八、在墙背侧回填生态轻质土。