CN110205889B - 采用组合式桩板墙结构进行既有线路基帮宽改造的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种采用组合式桩板墙结构进行既有线路基帮宽改造的方法，在既有路基边坡开挖施工平台，沿既有线路中心线方向建造多个后排桩，在每个后排桩上一体浇筑横梁；在前排桩和横梁内预埋锚固组件的套筒和预埋钢板，将固定支座固接在横梁与前排桩之间；在相邻的后排桩地面以上悬臂端侧翼之间搭设预制好的挡土板，形成组合式桩板墙结构，完成既有线路基帮宽改造；待桩身强度达到要求后即可填筑板后土体，填埋台阶，形成帮宽后路基边坡。该改造方法在既有桩板墙内侧加高挡土墙，实现路基帮宽，无需新增征收用地。不改变既有桩受力状态，无需拆除既有桩板墙，最大限度利用既有工程，节约投资，成功解决了既有桩板墙的加固再利用问题。

Description

采用组合式桩板墙结构进行既有线路基帮宽改造的方法
技术领域
本发明属于公路、铁路既有线路基改造工程技术领域，涉及一种采用组合式桩板墙结构进行既有线路基帮宽改造的方法。主要应用于公路、铁路既有线路基改造工程，特别是用地紧张无放坡条件、需利用既有路堤桩板式挡土墙的帮宽增建二线项目。
背景技术
桩板式挡土墙适用于稳定滑坡、加固山体及其它特殊路基，均属钢筋混凝土结构。桩板式挡土墙悬臂端之间采用挡土板搭接，利用桩埋深部分的锚固力和被动土压力维持挡土墙的稳定，具有墙高大、桩位设置灵活、施工简便、外形构造美观、节约占地、运营养护费用低等优点。广泛应用于铁路、公路、水利水电、建筑基坑支护、码头岸坡等众多工程领域，目前，国内外对于常规抗滑桩及桩板式挡土墙的设计及应用技术已十分成熟。
随着我国基础设施建设规模的不断扩大，既有工程改造提升项目也在逐年增加，许多桩板式挡土墙投入使用不久就面临拆除重建的窘境。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用组合式桩板墙结构进行既有线路基帮宽改造的方法，充分利用既有线已建成的桩板墙对路基进行改造，减小桩身锚固深度、节约投资、降低施工风险等。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种采用组合式桩板墙结构进行既有线路基帮宽改造的方法，具体按以下步骤进行：
1）在既有路基边坡上开挖台阶，形成施工平台，然后，在该施工平台与既有路基桩板式挡土墙中的前排桩之间沿既有线路中心线方向施工建造多个后排桩，同时在后排桩朝向前排桩的侧壁上一体浇筑横梁；
建造后排桩和横梁时，在横梁内预埋第二锚固组件中的套筒和第二预埋钢板，第二锚固组件中的套筒与第二预埋钢板焊接连接，第二预埋钢板朝向前排桩；
然后，在前排桩朝向横梁的侧壁上钻孔埋设第一锚固组件中的套筒，开凿前排桩朝向横梁的侧壁设置第一预埋钢板，第一锚固组件中的套筒与第一预埋钢板为锚固螺栓连接；
将固定支座固接在横梁与前排桩之间；
后排桩为带侧翼的T形钢筋混凝土人工挖孔桩；
2）在相邻的后排桩地面以上悬臂端侧翼之间搭设预制好的挡土板，形成组合式桩板墙结构，完成既有线路基帮宽改造；待桩身强度达到要求后即可填筑板后土体，填埋台阶，形成帮宽后路基边坡。
本发明改造方法在既有桩板墙内侧加高挡土墙，实现路基帮宽，无需新增征收用地。不改变既有桩受力状态，无需拆除既有桩板墙。前、后排桩通过竖向固定支座连接传递水平土压力，在传力的同时可有效避免既有桩产生负弯矩，最大限度利用既有工程、节约投资。通过改变前后排桩截面尺寸、锚固端及悬臂端长度、横梁截面尺寸及长度，来满足不同工程的需求。本发明改造方法成功解决了既有桩板墙的加固再利用问题。
附图说明
图1是采用本发明改造方法改造既有路基的示意图。
图2是本发明改造方法施工后形成的组合桩板墙结构的立面图。
图3是本发明改造方法施工后形成的组合桩板墙结构的平面图。
图4是本发明改造方法施工后形成的组合式桩板墙结构中连接座的示意图。
图中：1.前排桩，2.后排桩，3.横梁，4.挡土板，5.台阶，6.既有路基边坡，7.既有线路中心线，8.新建线路中心线，9.帮宽后路基边坡，10.连接座，11.第一预埋钢板，12.第二预埋钢板，13.第一锚固组件，14.第二锚固组件，15.固定支座。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
本发明提供了一种采用组合式桩板墙结构进行既有线路基帮宽改造的方法，不拆除已建成的桩板墙，并充分利用该桩板墙对既有线路基进行帮宽改造，该改造方法，具体按以下步骤进行：
1）在既有路基边坡6上开挖台阶5，形成施工平台，然后，在该施工平台与既有路基桩板式挡土墙中的既有桩—前排桩1之间沿既有线路中心线7的方向施工建造多个后排桩2，同时在后排桩2朝向前排桩1的侧壁上一体浇筑横梁3，如图1所示；后排桩2地面以下部分采用人工挖孔护壁跟进，再放入绑扎钢筋笼灌注混凝土；后排桩2地面以上部分及横梁3采用支模灌注；
建造后排桩2和横梁3时，在横梁3内预埋第二锚固组件14中的套筒和第二预埋钢板12，第二锚固组件14中的套筒与第二预埋钢板12焊接连接，第二预埋钢板12朝向前排桩1；
然后，在前排桩1朝向横梁3的侧壁上钻孔埋设第一锚固组件13中的套筒，开凿前排桩1朝向横梁3的侧壁设置第一预埋钢板11，第一锚固组件13中的套筒与第一预埋钢板11为锚固螺栓连接；
将固定支座15固接在横梁3与前排桩1之间，形成组合结构；
后排桩2为带侧翼的T形钢筋混凝土人工挖孔桩。
2）在相邻的后排桩2地面以上悬臂端侧翼之间搭设预制好的挡土板4，形组合式桩板墙结构，完成既有线路基帮宽改造；待桩身强度达到要求后即可填筑板后土体，填埋台阶5，形成帮宽后路基边坡9，此时组合式桩板墙结构进入使用状态，新建线路中心线8位于既有线路中心线7和帮宽后路基边坡9之间，帮宽后路基边坡9位于新建线路中心线8和后排桩2之间。
本发明既有线路基帮宽改造方法施工完成后形成的组合式桩板墙结构，如图2和图3所示，包括并排设置的多个加固桩，相邻两个加固桩之间搭接有挡土板4；加固桩包括并排设置的前排桩1和后排桩2，后排桩2的高度高于前排桩1的高度，后排桩2朝向前排桩1的侧壁上固接有横梁3，横梁3通过连接座10与前排桩1固接，相邻加固桩中的后排桩2之间搭接有挡土板4。
上述组合式桩板墙结构中的连接座10，如图4所示，包括并排设置的方形的第一预埋钢板11和方形的第二预埋钢板12，第一预埋钢板11和第二预埋钢板12通过固定支座15相连接，第一预埋钢板11和第二预埋钢板12对称固接于固定支座15的两侧，第一预埋钢板11背离固定支座15的端面上固接有四个第一锚固组件13，四个第一锚固组件13分别位于第一预埋钢板11的四个角上，第二预埋钢板12背离固定支座15的端面上固接有四个第二锚固组件14，四个第二锚固组件14分别位于第二预埋钢板12的四个角上。
第一预埋钢板11和所有的第一锚固组件13均位于前排桩1内。第二预埋钢板12和所有的第二锚固组件13均位于横梁3内。
上述组合式桩板墙结构中所有的加固桩沿既有线的路肩线依次设置，且后排桩2位于前排桩1和既有线路中心线7之间。前排桩1为既有线原有桩板式挡土墙中的锚固桩，后排桩2及横梁3均为新建结构。前排桩1为既有路基桩板式挡土墙中的矩形钢筋混凝土人工挖孔桩，在与横梁3端部对应高度处设第一预埋钢板11，用于锚固竖向的固定支座15。
横梁3为矩形钢筋混凝土梁，与后排桩2一体浇筑，并在朝向前排桩1的端部设第二预埋钢板12，用于锚固竖向的固定支座15。
连接座10可成套采购，竖向固定于横梁3与前排桩1之间，起到传递水平力的作用。竖向设置的固定支座15受到横梁3传递的水平土压力时，呈受压状态，并将水平土压力直接传递给前排桩1，前排桩1无需改造即可承担水平力。若在前排桩1顶部设置水平向支座，则横梁3传递土压力时，该水平向支座受剪只产生水平位移，无法起到传递水平力的作用，此时水平土压力必须依靠改造既有的前排桩1，以提供一个支撑点使前排桩1承担水平力。故本发明中的固定支座15竖向设置。
挡土板4为预制钢筋混凝土板，搭接于相邻的两个后排桩2地面以上悬臂端的侧翼之间，用于挡土。
本发明既有线路基帮宽改造方法施工后形成的组合式桩板墙结构中的前排桩1与后排桩2通过横梁3端部竖向固定的固定支座15传递新增填土及车辆荷载所产生的水平土压力，此时前排桩1仍然为靠线路内侧受拉、外侧受压，不改变其受力状态，可有效避免前排桩1产生负弯矩，从而达到最大限度利用既有工程、节约投资的目的。
通过改变后排桩2的截面尺寸、锚固端的长度、悬臂端的长度以及横梁3的截面尺寸和长度来满足不同工程的需求。

Claims (5)

1.一种采用组合式桩板墙结构进行既有线路基帮宽改造的方法，其特征在于，该改造方法具体按以下步骤进行：
1）在既有路基边坡（6）上开挖台阶（5），形成施工平台，然后，在该施工平台与既有路基桩板式挡土墙中的多个前排桩（1）之间建造多个后排桩（2），该多个后排桩（2）沿既有线路中心线（7）方向设置，同时在后排桩（2）朝向前排桩（1）的侧壁上一体浇筑横梁（3）；
建造后排桩（2）和横梁（3）时，在横梁（3）内预埋第二锚固组件（14）中的套筒和第二预埋钢板（12），第二锚固组件（14）中的套筒与第二预埋钢板（12）焊接连接，第二预埋钢板（12）朝向前排桩（1）；
然后，在前排桩（1）朝向横梁（3）的侧壁上钻孔埋设第一锚固组件（13）中的套筒，开凿前排桩（1）朝向横梁（3）的侧壁设置第一预埋钢板（11），第一锚固组件（13）中的套筒与第一预埋钢板（11）为锚固螺栓连接；
将固定支座（15）固接在横梁（3）与前排桩（1）之间；
后排桩（2）为带侧翼的T形钢筋混凝土人工挖孔桩；
2）在相邻的后排桩（2）地面以上悬臂端侧翼之间搭设预制好的挡土板（4），形成组合式桩板墙结构，完成既有线路基帮宽改造；待桩身强度达到要求后即可填筑板后土体，填埋台阶（5），形成帮宽后路基边坡（9）。
2.如权利要求1所述的采用组合式桩板墙结构进行既有线路基帮宽改造的方法，其特征在于，所述步骤1）中，后排桩（2）地面以下部分采用人工挖孔护壁跟进，再放入绑扎钢筋笼灌注混凝土；后排桩（2）地面以上部分及横梁（3）采用支模灌注。
3.如权利要求1所述的采用组合式桩板墙结构进行既有线路基帮宽改造的方法，其特征在于，所述步骤3）中形成的组合式桩板墙结构，包括并排设置的多个加固桩，相邻两个加固桩之间搭接有挡土板（4）；加固桩包括并排设置的前排桩（1）和后排桩（2），后排桩（2）的高度高于前排桩（1）的高度，后排桩（2）朝向前排桩（1）的侧壁上固接有横梁（3），横梁（3）通过连接座（10）与前排桩（1）固接，相邻加固桩中的后排桩（2）之间搭接有挡土板（4）。
4.如权利要求3所述的采用组合式桩板墙结构进行既有线路基帮宽改造的方法，其特征在于，所述的连接座（10）包括并排设置的第一预埋钢板（11）和第二预埋钢板（12），第一预埋钢板（11）和第二预埋钢板（12）通过固定支座（15）相连接，第一预埋钢板（11）和第二预埋钢板（12）对称固接于固定支座（15）的两侧，第一预埋钢板（11）背离固定支座（15）的端面上并排固接有至少两个第一锚固组件（13），第二预埋钢板（12）背离固定支座（15）的端面上并排固接有至少两个第二锚固组件（14）；
第一预埋钢板（11）和所有的第一锚固组件（13）均位于前排桩（1）内；第二预埋钢板（12）和所有的第二锚固组件（14）均位于横梁（3）内。
5.如权利要求3所述的采用组合式桩板墙结构进行既有线路基帮宽改造的方法，其特征在于，所述的后排桩（2）为带侧翼的T形钢筋混凝土人工挖孔桩，分为锚固端和悬臂端两部分，朝向前排桩（1）的侧壁上一体浇筑有横梁（3）。
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