CN109235490B - 挡土墙及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种挡土墙及其施工方法，不需要墙后挖方和后期回填，节省了大量土方挖运机械台班，避免回填破坏土地资源，也避免了人为因素回填不密实造成的安全隐患。所述挡土墙，包括墙本体、墙基础、竖向微型桩、冠梁和锚固系统，墙基础连接在墙本体的底端上，竖向微型桩沿墙本体长度方向间隔设置多个且位于墙本体后侧，冠梁位于竖向微型桩的顶部将多个竖向微型桩顶端连接为一体。本发明挡土墙施工时墙后不需要挖方及后期回填土，节省了大量土方挖运机械台班，避免了土地资源破坏和浪费，也避免了人为因素回填不密实造成的安全隐患。
Description
技术领域
本发明属于建设技术领域，具体是一种挡土墙及其施工方法。
背景技术
在建筑工程和土木工程中，当场区地表起伏较大，经常会遇到挡土墙结构，根据挡土墙稳定的机理不同，挡土墙的形式主要有重力式挡土墙、衡重式挡土墙、薄壁式挡土墙、锚碇板式挡土墙、加筋土挡土墙等几种。
重力式挡土墙一般用块石、砖或素混凝土筑成，它是靠挡土墙本身所受到的重力保持稳定，先挖方，墙体砌筑好后，墙后回填土；悬壁（臂）式挡土墙多用钢筋混凝土做成，底部是较宽的墙趾墙踵基础，上部是较薄的钢筋混凝土立壁，它的稳定性主要靠墙踵悬臂以上的土所受重力维持，也是先挖方，钢筋混凝土浇筑完毕后回填土；扶壁式挡土墙，当挡土墙的墙高较高时，为了增加悬臂的抗弯刚度，沿墙长纵向每隔0.8~1.0m设置一道扶壁，称为扶壁式挡土墙，施工时同样是先挖方，钢筋混凝土浇筑完毕后回填土；锚杆、锚定板式挡土墙由预制的钢筋混凝土墙面板、立柱、钢拉杆和埋在填土中的锚定板所组成，锚杆挡土墙通常由立柱、墙面板和锚杆三部分组成的轻型支挡结构，两种支护结构均为墙后填土；加筋挡土墙由面板、拉筋组成，依靠填土、拉筋之间的摩擦力使填土与拉筋结合成一个整体，施工时边填土，边筑墙。
在先发明专利“锚杆挡土墙结构”（CN202577345U），锚杆挡土墙由立柱和钢锚杆组成，立柱与挡土墙之间设置挡板，施工该挡土墙结构也是需要墙后挖方，墙后填方；发明专利申请“一种与原状岩土体相结合的带锚杆挡土墙及设计方法”（CN106638674A），涉及一种与原状岩土体相连的挡土墙，通过设置锚杆减小墙身厚度，同样墙后已经挖方，墙后进行填方。
对于尚未开挖，因设计要求需要施做挡土墙的情况，按照现有技术，都需要先将墙位和墙后岩土挖除创造出挡土墙的施做空间才能施工，自下而上完成挡土墙结构，墙后进行回填夯实。这样需要付出大量土方挖运机械台班，且回填土方质量要求较高，一方面土源可能要破坏土地资源，另一方面，设计要求的回填压实度往往达不到要求，造成后期运行方面存在安全隐患。
发明内容
本发明提供一种挡土墙及其施工方法，不需要墙后挖方和后期回填，节省了大量土方挖运机械台班，避免回填破坏土地资源，也避免了人为因素回填不密实造成的安全隐患。
为达到解决上述技术问题的目的，本发明所提出的挡土墙采用以下技术方案予以实现：一种挡土墙，包括墙本体、墙基础、竖向微型桩、冠梁和将所述墙本体与所述墙本体后侧的原状岩土体锚固连接的锚固系统，所述墙基础连接在所述墙本体的底端上，所述竖向微型桩沿所述墙本体长度方向间隔设置多个且位于所述墙本体的后侧，所述冠梁位于所述竖向微型桩的顶部将多个所述竖向微型桩的顶端连接为一体。
所述锚固系统包括多排多列锚索，所述锚索包括锚索本体和锚索锚头；所述锚索锚头包括沿所述锚索本体的轴向依次设置的第一永久支护锚具组件和第一临时支护锚具组件，所述第一永久支护锚具组件包括永久支护锚具和预埋锚板，所述预埋锚板埋设在所述墙本体内，所述永久支护锚具位于所述墙本体的前侧；所述第一临时支护锚具组件包括临时支护锚具和位于临时支护锚具后侧的第一临时支护锚板，所述临时支护锚具埋设在所述墙本体内，所述第一临时支护锚板用于抵靠在所述墙本体后侧的原状岩土体上。
所述锚索还包括隔离套筒，所述隔离套筒位于所述临时支护锚具和所述永久支护锚具之间，所述预埋锚板套设在所述隔离套筒上。
所述锚索锚头的外围包裹有砼封锚。
同一排的多个所述锚索的锚索锚头由连系梁连接为一体。
所述锚固系统还包括位于所述多排多列锚索下方的多个粘结锚杆，所述粘结锚杆包括锚杆本体和锚杆锚头；所述锚杆锚头包括沿所述锚杆本体的轴向依次设置的第二永久支护锚具组件和第二临时支护锚具组件，所述第二永久支护锚具组件包括锁定筋和支护锚板，所述第二临时支护锚具组件包括锁定筋和第二临时支护锚板，所述锚杆锚头埋设在所述墙本体内，所述第二临时支护锚板用于抵靠在所述墙本体后侧的原状岩土体上。
本发明还提出了一种上述挡土墙的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）工作面清理并定位微型桩桩位；
2）在原状岩土体边坡上沿墙本体长度方向施工成型多个间隔设置的微型桩；
3）在微型桩的顶部施工成型冠梁，以将微型桩的顶端连接为一体；
4）由上至下分层开挖微型桩前侧的原状岩土体边坡，边开挖边分层施工每一排的每一个锚索，各锚索施工时，待锚索本体的锚固段凝固后穿设第一临时支护锚板，并紧固临时支护锚具，将第一临时支护锚板压设在原状岩土体边坡侧面上，然后对锚索主体进行第一次临时支护张拉，保证原状岩土体边坡的临时稳定；
5）开挖至基底后，开挖墙基础的基槽，绑扎墙基础、墙本体及连系梁的钢筋，同时，各锚索的锚索本体上依次安装隔离套管、预埋锚板和永久支护锚具，浇筑振捣挡墙混凝土形成墙本体、墙基础及连系梁，并养护达到一定强度后，对各锚索进行第二次永久支护张拉锁定，外露的锚索本体切割，施工砼封锚。
步骤2）中，微型桩施工时，相邻微型桩横向间距为500-1000mm，钻孔直径为100~300mm，桩芯采用钢管、型钢或钢筋笼，灌注水泥浆、水泥砂浆或填充碎石后注水泥浆。
步骤4）中，第一次临时支护张拉按设计张拉力的40-60%锁定。
当锚固系统还包括粘结锚杆时，最底层一排锚索施工完毕后，继续开挖施工粘结锚杆。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和积极效果：本发明挡土墙结构，先施做竖向微型桩进行超前支护、再分层开挖拟建挡土墙位后侧的原状岩土体进行锚固系统施工，最后浇筑钢筋混凝土成墙；施工时墙后不需要挖方及后期回填土，节省了大量土方挖运机械台班，避免了土地资源破坏和浪费，也避免了人为因素回填不密实造成的安全隐患。
附图说明
图1为本发明挡土墙的结构示意图；
图2为图1的A部结构放大图；
图3为图1的B部结构放大图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
如图1所示，本实施例一种挡土墙，其结构包括墙本体10、墙基础20、竖向微型桩30、冠梁40和将墙本体10与墙本体10后侧的原状岩土体50锚固连接的锚固系统，墙基础20连接在墙本体10的底端上，竖向微型桩30沿墙本体10长度方向间隔设置多个，且位于墙本体10的后侧，冠梁40位于竖向微型桩30的顶部将多个竖向微型桩30的顶端连接为一体。
具体地，本实施例一种挡土墙，竖向微型桩30作为超前支护，再分层开挖拟建挡土墙位后侧的原状岩土体进行锚固系统的施工，最后浇筑钢筋混凝土成墙；则施工时墙后不需要挖方及后期回填土，节省了大量土方挖运机械台班，避免了土地资源破坏和浪费，也避免了人为因素回填不密实造成的安全隐患。
进一步地，作为一个具体的实施方式，本实施例中，锚固系统包括多排多列锚索60，锚索60包括锚索本体61和锚索锚头62；如图2所示，锚索锚头62包括沿锚索本体61的轴向依次设置的第一永久支护锚具组件和第一临时支护锚具组件，第一永久支护锚具组件包括永久支护锚具621和预埋锚板622，预埋锚板622穿设在锚索本体61上并最终埋设在墙本体10内，永久支护锚具621位于墙本体10的前侧，通过夹片紧固在锚索本体61上；第一临时支护锚具组件的作用在于锚索施工时通过第一次临时支护张拉进行临时锚固，其包括临时支护锚具623和位于临时支护锚具623后侧的第一临时支护锚板，第一临时支护锚板624穿设在锚索本体61上，临时支护锚具623通过夹片紧固在锚索本体61并最终埋设在墙本体10内，临时支护锚具623紧固后将第一临时支护锚板624压紧抵靠在墙本体10后侧的原状岩土体50上。锚索锚头通过设置第一临时支护锚具组件和第一永久支护锚具组件，通过第一临时支护锚具组件的临时支护并对锚索本体61进行第一次临时支护张拉，在由上至下施工锚杆时可以保证原状岩土体50边坡处的临时稳固，保证锚索施工的顺利进行，锚固系统施工完毕并墙本体10和墙基础20浇筑成型后，再由第一永久支护锚具组件进行永久支护并对锚索本体61按设计吨位进行第二次永久支护张拉，最终保证挡土墙的稳固性。
由于第二次永久支护张拉时，墙本体10已浇筑成型，为防止锚索本体61钢绞线与墙本体10的混凝土粘结造成无法张拉，本实施例中，优选地，锚索60还包括隔离套筒63，隔离套筒63位于临时支护锚具623和永久支护锚具621之间，预埋锚板622套设在隔离套筒63上。通过隔离套筒63将此段锚索本体61钢绞线与周围混凝土隔离，可使第二次张拉顺利进行，且隔离套筒63还对此段锚索本体61起到防腐作用，隔离套筒63可选用PVC管或其他材质管体。
进一步地，锚索锚头62的外围包裹有砼封锚70。施工时，锚索锚头62安装钢筋网罩，安装箱模，然后浇筑砼封锚70。
为增强挡土墙的整体强度，同一排的多个锚索60的锚索锚头62由连系梁80连接为一体。连系梁80为钢筋混凝土梁，施工时，可与墙本体10、墙基础20同时浇筑。
为降低成本，本实施例中锚固系统还包括位于多排多列锚索60下方的多个粘结锚杆90，如图3所示，粘结锚杆90包括锚杆本体91和锚杆锚头92；锚杆锚头92包括沿锚杆本体91的轴向依次设置的第二永久支护锚具组件和第二临时支护锚具组件，第二永久支护锚具组件包括锁定筋921和支护锚板922，第二临时支护锚具组件包括锁定筋923和第二临时支护锚板924，锚杆锚头92整体埋设在墙本体10内，支护锚板922、第二临时支护锚板924穿设在锚杆本体91上，锁定筋921、923通过焊接的方式锁定，第二临时支护锚板924在锁定筋923的压紧作用下抵靠在墙本体10后侧的原状岩土体50上，起到锚索60、锚杆90施工时的临时支护作用。粘结锚杆90位于锚索60的下方，位置靠近原状岩土体50的底部，由于原状岩土体50此部分稳固性较靠上的部分高，则此处可由粘结锚杆90替代锚索，减少锚索60的使用量，大大降低了成本。
本实施例还提出了上述挡土墙的施工方法，具体包括如下步骤：
1）工作面清理并定位微型桩桩位；
2）在原状岩土体50边坡上沿墙本体长度方向施工成型多个间隔设置的微型桩30；
3）在微型桩30的顶部施工成型冠梁40，以将微型桩30的顶端连接为一体；
4）由上至下分层开挖微型桩前侧的原状岩土体50边坡，边开挖边分层施工每一排的每一个锚索60，各锚索60施工时，待锚索本体61的锚固段凝固后穿设第一临时支护锚板624，并紧固临时支护锚具623，将第一临时支护锚板624压设在原状岩土体50的边坡侧面上，然后对锚索主体61进行第一次临时支护张拉，保证原状岩土体50边坡的临时稳固；
5）逐层开挖至基底后，开挖墙基础20的基槽，绑扎墙基础20、墙本体10及连系梁80的钢筋，同时，各锚索60的锚索本体61上依次安装隔离套管63、预埋锚板622和永久支护锚具621，浇筑振捣挡土墙混凝土形成墙本体10及墙基础20、连系梁80，并养护达到一定强度（一般15MPa以上）后，对各锚索60进行第二次永久支护张拉锁定，外露的锚索本体切割，施工砼封锚70覆盖锚索锚头60进行保护。
进一步具体地，步骤2）中，微型桩30施工时，相邻微型桩30横向间距为500-1000mm，钻孔直径为100~300mm，以此为宜，桩芯采用钢管、型钢或钢筋笼，灌注水泥浆、水泥砂浆或填充碎石后注水泥浆。
对于步骤4）中第一次临时支护张拉的张拉力，由于只是起到临时支护作用，张拉力按设计张拉力的50%左右锁定即可，比如40-60%。
当锚固系统还包括粘结锚杆90时，最底层一排锚索60施工完毕后，继续开挖施工粘结锚杆90，先施工第二临时支护锚具组件，再施工永久支护锚具组件，具体施工过程同现有技术，在此不再赘述。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种挡土墙，其特征在于：包括墙本体、墙基础、竖向微型桩、冠梁和将所述墙本体与所述墙本体后侧的原状岩土体锚固连接的锚固系统，所述墙基础连接在所述墙本体的底端上，所述竖向微型桩沿所述墙本体长度方向间隔设置多个且位于所述墙本体的后侧，所述冠梁位于所述竖向微型桩的顶部将多个所述竖向微型桩的顶端连接为一体；所述锚固系统包括多排多列锚索，所述锚索包括锚索本体和锚索锚头；所述锚索锚头包括沿所述锚索本体的轴向依次设置的第一永久支护锚具组件和第一临时支护锚具组件，所述第一永久支护锚具组件包括永久支护锚具和预埋锚板，所述预埋锚板埋设在所述墙本体内，所述永久支护锚具位于所述墙本体的前侧；所述第一临时支护锚具组件包括临时支护锚具和位于临时支护锚具后侧的第一临时支护锚板，所述临时支护锚具埋设在所述墙本体内，所述第一临时支护锚板用于抵靠在所述墙本体后侧的原状岩土体上；
所述锚索还包括隔离套筒，所述隔离套筒位于所述临时支护锚具和所述永久支护锚具之间，所述预埋锚板套设在所述隔离套筒上；
所述锚固系统还包括位于所述多排多列锚索下方的多个粘结锚杆，所述粘结锚杆包括锚杆本体和锚杆锚头；所述锚杆锚头包括沿所述锚杆本体的轴向依次设置的第二永久支护锚具组件和第二临时支护锚具组件，所述第二永久支护锚具组件包括锁定筋和支护锚板，所述第二临时支护锚具组件包括锁定筋和第二临时支护锚板，所述锚杆锚头埋设在所述墙本体内，所述第二临时支护锚板用于抵靠在所述墙本体后侧的原状岩土体上。
2.根据权利要求1所述的挡土墙，其特征在于：所述锚索锚头的外围包裹有砼封锚。
3.根据权利要求2所述的挡土墙，其特征在于：同一排的多个所述锚索的锚索锚头由连系梁连接为一体。
4.一种权利要求3所述挡土墙的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）工作面清理并定位微型桩桩位；
2）在原状岩土体边坡上沿墙本体长度方向施工成型多个间隔设置的微型桩；
3）在微型桩的顶部施工成型冠梁，以将微型桩的顶端连接为一体；
4）由上至下分层开挖微型桩前侧的原状岩土体边坡，边开挖边分层施工每一排的每一个锚索，各锚索施工时，待锚索本体的锚固段凝固后穿设第一临时支护锚板，并紧固临时支护锚具，将第一临时支护锚板压设在原状岩土体边坡侧面上，然后对锚索主体进行第一次临时支护张拉，保证原状岩土体边坡的临时稳定；
5）开挖至基底后，开挖墙基础的基槽，绑扎墙基础、墙本体及连系梁的钢筋，同时，各锚索的锚索本体上依次安装隔离套管、预埋锚板和永久支护锚具，浇筑振捣挡墙混凝土形成墙本体、墙基础及连系梁，并养护达到一定强度后，对各锚索本体进行第二次永久支护张拉锁定，外露的锚索本体切割，施工砼封锚。
5.根据权利要求4所述的施工方法，其特征在于：步骤2）中，微型桩施工时，相邻微型桩横向间距为500-1000mm，钻孔直径为100~300mm，桩芯采用钢管、型钢或钢筋笼，灌注水泥浆、水泥砂浆或填充碎石后注水泥浆。
6.根据权利要求4所述的施工方法，其特征在于：步骤4）中，第一次临时支护张拉按设计张拉力的40-60%锁定。
7.根据权利要求4所述的施工方法，其特征在于：当锚固系统还包括粘结锚杆时，最底层一排锚索施工完毕后，继续开挖施工粘结锚杆。
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