CN110258627A - 组合式锚拉路肩挡土墙及其施工方法 - Google Patents

组合式锚拉路肩挡土墙及其施工方法 Download PDF

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CN110258627A CN201910650107.3A CN201910650107A CN110258627A CN 110258627 A CN110258627 A CN 110258627A CN 201910650107 A CN201910650107 A CN 201910650107A CN 110258627 A CN110258627 A CN 110258627A
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沈习文
王丽君
宋书志
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
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    • E02D29/02Retaining or protecting walls
    • E02D29/0225Retaining or protecting walls comprising retention means in the backfill
    • E02D29/0233Retaining or protecting walls comprising retention means in the backfill the retention means being anchors
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/74Means for anchoring structural elements or bulkheads
    • E02D5/76Anchorings for bulkheads or sections thereof in as much as specially adapted therefor

Abstract

本发明公开了一种组合式锚拉路肩挡土墙及其施工方法,涉及路基工程设计及施工领域,解决对有的工况,路肩挡土墙按现有设计易产生岩质滑坡,且工序繁琐、施工工期长的问题,采用的技术方案是:组合式锚拉路肩挡土墙,由至少两个挡土墙单元模块沿路线方向依次组合而成,挡土墙单元包括位于边坡的外侧纵向钢筋混凝土预制板、内侧纵向钢筋混凝土预制板,以及横向钢筋混凝土预制板;内外外侧纵向钢筋混凝土预制板通过拉力锚杆相连,横向钢筋混凝土预制板通过连接锚杆连接;三者形成混凝土灌注区,外侧纵向钢筋混凝土预制板还设置预应力锚索。本发明模块化制作,施工工序较少、工期短、效率高,为抢修工程、工期紧张工程路肩挡土墙设计与施工提供参考。

Description

组合式锚拉路肩挡土墙及其施工方法
技术领域
本发明涉及路基工程设计及其施工技术领域,具体是一种路肩挡土墙的设计及其施工方法。
背景技术
公布号为CN 101798817 A,公布日为2010年8月11日的专利公开了一种组合式挡土墙结构,技术方案如下:在正面、反面挡土墙预制板之间留有一定混凝土浇筑空间;至少一个垂直固定结构件,在正面、反面挡土墙预制块两侧任一侧面上通过第一固定销设置;至少一个以上间隙固定结构件,在垂直状态的正面、反面挡土墙预制块的表面和对面的任一面上,通过第二固定销设置;基础混凝土结构件上,按所需高度来多阶段层叠如被组合的正面、反面挡土墙预制块,用捆绑结构件将间隙固定结构件和垂直及水平钢筋捆绑后,使得在混凝土浇筑空间上能够浇筑混凝土。该挡土墙结构需多阶段层叠正面、反面挡土墙预制块,且需捆绑间隙固定结构件,施工工序较繁杂,施工工期较长,该组合式挡土墙整体坚固性相对较差,不适用施工工期紧张或高路肩挡土墙施工。
公告号为CN 202280075 U,公告日为2012年6月20日的专利公开了一种预制构件组合式挡土墙,该挡土墙包括立板和底板,立板与底板均为钢筋混凝土预制板,立板立设于底板上,且立板与底板上设有支撑立板的支撑装置。支撑装置包括钢筋、立板上的加强钢筋及钢筋拉环、底板上的加强钢筋及钢筋拉环。该挡土墙适用于地形平坦地区,不适用于岩质斜坡地段。此外,该挡土墙施工需要分段开挖挡土墙基础,而挡土墙基础开挖时易产生岩质滑坡,所以该挡土墙不适用于高路肩挡土墙。
授权公告号为CN 204456182 U,公告日为2015年7月8日的专利文献公开了一种竖向锚拉桩挡土墙,该挡土墙包括抗滑桩,抗滑桩下部嵌入坡底岩层或土层中,形成嵌固段;相邻抗滑桩顶部用桩顶连梁连接在一起,相邻抗滑桩位于地面和顶部之间所在段用桩间挡土板连接,形成封闭的挡土结构。在每个抗滑桩顶部内侧设有形成力臂的牛腿,牛腿另一端设置竖向锚索,锚索下端锚入稳定岩层中形成锚索锚固段。该挡土墙需要开挖抗滑桩桩基,工程造价较高,施工工期较长。
公布号为CN 107447776 A,公布日为2017年12月8日公开了一种锚拉式垂直挡土墙结构及施工方法,该挡土墙结构由基础、钢筋混凝土板、锚杆连接组成。地质条件较好地段的施工方法:①开挖边坡至设计标高;②施作基础和锚杆;③在所述基础上,施作钢筋混凝土板,并使之与锚杆连接固定。地质不良地段的施工方法:①施作边坡锚杆,对开挖边坡进行预加固;②开挖边坡至设计标高;③施作基础和锚杆;④在所述基础上,施作钢筋混凝土板,并使之与锚杆连接固定。该挡土墙结构及施工方法需分段开挖挡土墙基础,挡土墙基础开挖时易产生岩质滑坡,挡土墙施工时存在一定安全隐患。
公布号为CN 102203349 A,公布日为2011年9月28日的专利公开了一种挡土墙块及挡土墙,该挡土墙块横向沿着例如修平和筑堤的斜坡相互接合,并且在高度方向上以预定的阶梯数目堆叠,在挡土墙块内部填充有例如碎石子和鹅卵石的填充材料,构成阻止泥浆掉落的挡土墙,其中每个挡土墙块包括基本矩形的表面部分,当构建挡土墙时,该表面部分在前侧露出;基本矩形的后表面部分,当构建挡土墙时,该后表面部分隐藏在后侧;以及之间设有预定距离的成对的连接部分,该成对的连接部分将之间具有预定距离的表面部分和后表面部分相互连接,表面部分、后表面部分和成对的连接部分一体地形成基本盒子的形状,其顶部和底部是开放的;其中填充材料的空间部分,该空间部分形成在表面部分、后表面部分和成对的连接部分的内侧,后表面部分比表面部分低,并且后表面部分相对于表面部分以预定的角度倾斜,从而后表面部分的上部与表面部分之间的距离大于后表面部分下部和表面部分之间的距离。该挡土墙块及挡土墙采用预制混凝土制成的挡土墙块在高度方向上以预定的阶梯数目堆叠,挡土墙模块单元一体地形成基本盒子的形状,施工工序较复杂,人工架立模板较复杂,施工工期长。
公告号为CN 202280078 U,公告日为2012年6月20日的专利公开了一种组装式挡土墙,该挡土墙包括斜板和底板,斜板和底板均为预制件,底板呈水平设置,其背面上开设有凹槽,该凹槽内插置有与边坡地基相定位的凸榫,底板的正面上固设有第一拉环并开设有一插槽;斜板的一端部呈倾斜插置在插槽内,且于该斜板面向底板的一板面上固设第二拉环,第二拉环与第一拉环间采用钢筋连接。该挡土墙适用于地形平坦地区,不适用于岩质斜坡地段,且施工需要分段开挖挡土墙基础,挡土墙基础开挖时易产生岩质滑坡。该预制构件组合式挡土墙不适用于高路肩挡土墙。
公布号为CN 106498977 A,公告日为2017年3月15日的专利公开了一种挑梁式挡土墙结构,该挡土墙结构包括岩体及设于岩体外侧的挡土墙,岩体和挡土墙之间为回填区,回填区及挡土墙顶部修建公路,挡土墙的基座部与岩体之间通过锚杆或者锚索或者两者的组合进行连接,挡土墙的顶部向外侧悬伸形成挑梁,挡土墙与挑梁为浇筑在一起的混凝土结构。该挡土墙结构需开挖挡土墙基础,挡土墙基础开挖时易产生岩质滑坡,并且挡土墙混凝土工程量较大,工程造价相对较高。
包括上述方案的现有挡土墙结构需要分段开挖挡土墙基础,在较破碎-破碎岩质边坡、顺层岩质边坡上分段全长开挖挡墙坑槽,容易产生岩质滑坡,严重影响挡土墙施工安全。此外,并且挡墙施工需要人工架立模板,养护期较长,存在需要人工拆除模板、工序繁琐、施工工期长的不足。
因此,应充分利用岩质斜坡地段岩体力学性能,减小基础开挖面积,确保施工安全,缩短施工工期,是挡土墙设计及施工的重点考虑内容,而模块化作业为可行的一种方式。
发明内容
本发明提供一种组合式锚拉路肩挡土墙,解决对有的工况,路肩挡土墙按照现有设计,需在破碎岩质边坡或顺层岩质边坡上分段全长开挖挡墙坑槽,容易产生岩质滑坡;且挡土墙施工需要人工架立模板,养护期较长,还需要人工拆除模板,存在工序繁琐、施工工期长的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:组合式锚拉路肩挡土墙,由至少两个挡土墙单元模块沿路线方向依次组合而成,挡土墙单元包括位于边坡的外侧纵向钢筋混凝土预制板、内侧纵向钢筋混凝土预制板,以及外侧纵向钢筋混凝土预制板和内侧纵向钢筋混凝土预制板端头处的横向钢筋混凝土预制板;外侧纵向钢筋混凝土预制板的外板面和内侧纵向钢筋混凝土预制板的内板面之间通过拉力锚杆相连,横向钢筋混凝土预制板通过连接锚杆分别与外侧纵向钢筋混凝土预制板的侧边、内侧纵向钢筋混凝土预制板的侧边连接;外侧纵向钢筋混凝土预制板和内侧纵向钢筋混凝土预制板还设置向外侧倾斜的泄水孔,外侧纵向钢筋混凝土预制板、内侧纵向钢筋混凝土预制板和横向钢筋混凝土预制板围成的区域为混凝土灌注区,外侧纵向钢筋混凝土预制板的外板面设置预应力锚索,预应力锚索的锚固段用于置于边坡岩体内;内侧纵向钢筋混凝土预制板和边坡地表之间为回填区。
进一步的是:所述外侧纵向钢筋混凝土预制板、内侧纵向钢筋混凝土预制板和横向钢筋混凝土预制板均呈倒“凸”状,分为凸出部和非凸出部两部分,其中凸出部位为埋入坑槽的部分;拉力锚杆、连接锚杆和预应力锚索均设置于非凸出部。
进一步的是:所述内侧纵向钢筋混凝土预制板竖直设置,外侧纵向钢筋混凝土预制板顶部向内侧纵向钢筋混凝土预制板倾斜设置。
外侧纵向钢筋混凝土预制板和内侧纵向钢筋混凝土预制板吊装施工前,需要在边坡分别开挖坑槽。对于靠山侧为较破碎-破碎岩质斜坡或顺层岩质斜坡,为防止坑槽开挖形成岩质滑坡,内侧纵向钢筋混凝土预制板内侧的边坡设置抗滑砂浆锚杆。抗滑砂浆锚杆的锚固段延伸至岩体强风化下限以下。例如,抗滑砂浆锚杆间排距2.00×2.00米,抗滑砂浆锚杆长4.50~6.00米。对于较完整-完整岩质斜坡,即非顺层岩质斜坡,可不设置抗滑砂浆锚杆。
具体的,所述拉力锚杆为螺纹钢筋,连接锚杆为螺纹钢筋;外侧纵向钢筋混凝土预制板的外板面和内侧纵向钢筋混凝土预制板的内板面的拉力锚杆的端头处分别设置钢垫板,钢垫板外侧通过螺母固定拉力锚杆;连接锚杆的端头设置钢垫板,钢垫板外侧通过螺母固定连接锚杆。
本发明还提供一种上述任一组合式锚拉路肩挡土墙的施工方法,包括以下步骤:
S1.预制外侧纵向钢筋混凝土预制板、内侧纵向钢筋混凝土预制板和横向钢筋混凝土预制板,其中外侧纵向钢筋混凝土预制板和内侧纵向钢筋混凝土预制板上分别设置拉力锚杆预留孔、预应力锚索预留孔和泄水孔预留孔,横向钢筋混凝土预制板上设置连接锚杆预留孔;外侧纵向钢筋混凝土预制板1和内侧纵向钢筋混凝土预制板2的在挡土墙非端头处侧面还预留安装孔用于固定连接锚杆5端头的安装孔。
S2.在岩质斜坡开挖外侧纵向坑槽、内侧纵向坑槽和横向坑槽。
进一步的是:所述S2步骤中,靠山侧为较破碎-破碎岩质斜坡或顺层岩质斜坡时,先在内侧纵向坑槽的靠山侧设置抗滑砂浆锚杆,再开挖外侧纵向坑槽、内侧纵向坑槽和横向坑槽。
具体的,所述S1步骤中,外侧纵向钢筋混凝土预制板的凸出部长度2.00米,宽度0.30米,深度4.90米;内侧纵向钢筋混凝土预制板的凸出部长度2.00米,宽度0.30米,深度5.00米;横向钢筋混凝土预制板的凸出部长度1.75米,宽度0.30米,深度5.80米;所述S2步骤中,外侧纵向坑槽的长度2.40米,宽度0.80米,坑槽中心深度5.00米;内侧纵向坑槽长度2.40米,宽度0.80米,坑槽中心深度5.20米;横向坑槽长度3.05米,宽度0.80米,坑槽中心深度6.00米;外侧纵向坑槽与内侧纵向坑槽之间的水平净间距1.45米。
S3.吊装外侧纵向钢筋混凝土预制板至外侧纵向坑槽,吊装内侧纵向钢筋混凝土预制板至内侧纵向坑槽,分别吊装两块横向钢筋混凝土预制板至小里程方向的横向坑槽及大里程方向的横向坑槽。
S4.分别在外侧纵向坑槽、内侧纵向坑槽和横向坑槽内浇筑水泥砂浆,然后分别在拉力锚杆预留孔、预应力锚索预留孔、连接锚杆预留孔和泄水孔预留孔安装套管,再分别安装拉力锚杆和连接锚杆;外侧纵向钢筋混凝土预制板、内侧纵向钢筋混凝土预制板和横向钢筋混凝土预制板围成混凝土灌注区。
挡土墙端头处的横向钢筋混凝土预制板通过连接锚杆与内、外侧纵向钢筋混凝土预制板的侧边连接。挡土墙非端头处的横向钢筋混凝土预制板的两侧均与内、外侧纵向钢筋混凝土预制板通过连接锚杆连接。外侧纵向钢筋混凝土预制板和内侧纵向钢筋混凝土预制板在挡土墙非端头处均设置用于固定连接锚杆的安装孔,安装孔在内、外侧纵向钢筋混凝土预制板预制时设置。
S5.在混凝土灌注区灌注混凝土,形成混凝土路肩挡土墙,混凝土路肩挡土墙达到设计强度后在回填区进行回填。
进一步的是:在S5步骤中,灌注混凝土时,掺入速凝剂及早强剂,并抛入片石,形成含片石的混凝土路肩挡土墙。
S6.在外侧纵向钢筋混凝土预制板外板面施工预应力锚索,预应力锚索的锚固段置于中风化~新鲜岩体中。
S7.按照上述S2~S6步骤重复进行下一个挡土墙单元模块施工,其中S3步骤替换为:吊装外侧纵向钢筋混凝土预制板至外侧纵向坑槽,吊装内侧纵向钢筋混凝土预制板至内侧纵向坑槽,再吊装一块横向钢筋混凝土预制板至对应施工方向的横向坑槽。
进一步的是:所述S7步骤中,进行下一个挡土墙单元模块施工的S2步骤中,外侧纵向坑槽沿路线方向净间距1.90米,内侧纵向坑槽沿路线方向净间距1.90米,横向坑槽沿路线方向净间距3.50米。
本发明的有益效果是:组合式锚拉路肩挡土墙适用于陡倾岩质斜坡(斜坡坡度45°~75°),具有模块化制作,机械化、流水线施工,无需人工架立挡土墙模板及人工拆除挡土墙模板,工程造价相对较低。组合式锚拉路肩挡土墙施工方法施工工序较少,施工工期短,施工效率高。本发明为抢修工程、工期紧张工程路肩挡土墙设计与施工提供参考。
组合式锚拉路肩挡土墙的外侧纵向钢筋混凝土预制板、内侧纵向钢筋混凝土预制板和横向钢筋混凝土预制均呈倒“凸”状,使外侧纵向钢筋混凝土预制板、内侧纵向钢筋混凝土预制板、横向钢筋混凝土预制板兼具挡土墙模板、挡土墙基础和抗滑凸榫作用,并使上述预制板与岩体固接。
组合式锚拉路肩挡土墙施工方法中,灌注混凝土时,掺入速凝剂及早强剂,并抛入片石,不仅充分利用当地的建筑材料,而且可减少施工工期。
附图说明
图1是本发明组合式锚拉路肩挡土墙实施例的立面示意图。
图2是本发明组合式锚拉路肩挡土墙实施例的平面示意图。
图3是图2中Ⅰ-Ⅰ′剖面示意图。
图4是图2中Ⅱ-Ⅱ′剖面示意图。
附图标记:外侧纵向钢筋混凝土预制板1、内侧纵向钢筋混凝土预制板2、横向钢筋混凝土预制板3、拉力锚杆4、连接锚杆5、泄水孔6、混凝土灌注区7、预应力锚索8、回填区9、抗滑砂浆锚杆10、外侧纵向坑槽11、内侧纵向坑槽12、横向坑槽13;岩质斜坡地表14、道路路面15、岩体强风化下限16。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1至4所示,本发明组合式锚拉路肩挡土墙,由至少两个挡土墙单元模块沿路线方向依次组合而成。挡土墙单元包括位于边坡的外侧纵向钢筋混凝土预制板1、内侧纵向钢筋混凝土预制板2,以及外侧纵向钢筋混凝土预制板1和内侧纵向钢筋混凝土预制板2端头处的横向钢筋混凝土预制板3。其中,对于挡土墙任意一个端头处的挡土墙单元模块,包括外侧纵向钢筋混凝土预制板1、内侧纵向钢筋混凝土预制板2和两块横向钢筋混凝土预制板3;其他的挡土墙单元模块均仅包括外侧纵向钢筋混凝土预制板1、内侧纵向钢筋混凝土预制板2和一块横向钢筋混凝土预制板3。
外侧纵向钢筋混凝土预制板1、内侧纵向钢筋混凝土预制板2和横向钢筋混凝土预制板3在施工均需要分别在斜坡地表开挖坑槽,为了提高与斜坡之间的抗滑性,同时便于开挖坑槽施工,外侧纵向钢筋混凝土预制板1、内侧纵向钢筋混凝土预制板2和横向钢筋混凝土预制板3均呈倒“凸”状,且均可分为凸出部和非凸出部两部分,其中凸出部位为埋入坑槽的部分,非凸出部为施工时未埋入坑槽的部分。从而,外侧纵向钢筋混凝土预制板1、内侧纵向钢筋混凝土预制板2和横向钢筋混凝土预制板3均具有抗滑凸榫作用。例如,外侧纵向钢筋混凝土预制板1的凸出部长度2.00米,宽度0.30米,深度4.90米。内侧纵向钢筋混凝土预制板2的凸出部长度2.00米,宽度0.30米,深度5.00米。横向钢筋混凝土预制板3的凸出部长度1.75米,宽度0.30米,深度5.80米。
外侧纵向钢筋混凝土预制板1的外板面和内侧纵向钢筋混凝土预制板2的内板面之间通过拉力锚杆4相连。外侧纵向钢筋混凝土预制板1和内侧纵向钢筋混凝土预制板2还设置向外侧倾斜的泄水孔6。外侧纵向钢筋混凝土预制板1的外板面设置预应力锚索8,预应力锚索8的锚固段用于置于边坡岩体内。拉力锚杆4和预应力锚索8均设置于非凸出部。外侧纵向钢筋混凝土预制板1和内侧纵向钢筋混凝土预制板2在预制时预留拉力锚杆预留孔、预应力锚索预留孔和泄水孔预留孔。施工时,在外侧纵向钢筋混凝土预制板1与内侧纵向钢筋混凝土预制板2之间通过预留孔设置拉力锚杆PVC套管、预应力锚索PVC套管以及泄水孔PVC套管,拉力锚杆4穿过拉力锚杆PVC套管并两端固定。例如,拉力锚杆PVC套管直径为0.10米,预应力锚索PVC套管直径为0.20米;拉力锚杆4为螺纹钢筋,例如的螺纹钢筋,拉力锚杆4两端分别设置长宽厚度为0.20×0.20×0.01米的钢垫板,钢垫板外侧通过螺母固定拉力锚杆4。
横向钢筋混凝土预制板3通过连接锚杆5分别与外侧纵向钢筋混凝土预制板1的侧边、内侧纵向钢筋混凝土预制板2的侧边连接。横向钢筋混凝土预制板3在预制时设置连接锚杆预留孔,施工时,在预留孔内设置连接锚杆PVC套管,连接锚杆5一端固定于外侧纵向钢筋混凝土预制板1内,另一端出露于其侧边,并在施工时穿过连接锚杆PVC套管,再通过钢垫板和螺母固定。内侧纵向钢筋混凝土预制板2和横向钢筋混凝土预制板3之间采用相同的方式固定。为实现连接锚杆5的安装固定,外侧纵向钢筋混凝土预制板1和内侧纵向钢筋混凝土预制板2在挡土墙非端头处均预留安装孔,安装孔用于容纳连接锚杆5的端头、钢垫板和螺母。具体的,连接锚杆5为螺纹钢筋,例如的螺纹钢筋,连接锚杆PVC套管直径为0.20米,固定连接锚杆5的钢垫板的长宽厚度为0.30×0.30×0.01米。
外侧纵向钢筋混凝土预制板1、内侧纵向钢筋混凝土预制板2和横向钢筋混凝土预制板3围成的区域为混凝土灌注区7。混凝土灌注区7内灌注混凝土,形成混凝土路肩挡土墙,还可以抛入片石,形成片石混凝土路肩挡土墙。外侧纵向钢筋混凝土预制板1、内侧纵向钢筋混凝土预制板2、横向钢筋混凝土预制板3兼具挡土墙模板、挡土墙基础和抗滑凸榫作用。内侧纵向钢筋混凝土预制板2与边坡地表之间为回填区9,即内侧纵向钢筋混凝土预制板2与图中岩质斜坡地表14之间为回填区9,回填区9顶部形成道路路面15。为减少施工工期,混凝土灌注区7内灌注混凝土时,可按规范要求掺入适量速凝剂及早强剂,待达到设计强度后在墙背进行回填。
内侧纵向钢筋混凝土预制板2竖直设置,外侧纵向钢筋混凝土预制板1顶部向内侧纵向钢筋混凝土预制板2倾斜设置。
外侧纵向钢筋混凝土预制板1和内侧纵向钢筋混凝土预制板2吊装施工前,需要在边坡分别开挖坑槽。对于靠山侧为较破碎-破碎岩质斜坡或顺层岩质斜坡,为防止坑槽开挖形成岩质滑坡,内侧纵向钢筋混凝土预制板2内侧的边坡设置抗滑砂浆锚杆10。抗滑砂浆锚杆10的锚固段延伸至岩体强风化下限16以下。例如,抗滑砂浆锚杆10间排距2.00×2.00米,抗滑砂浆锚杆10长4.50~6.00米。对于较完整-完整岩质斜坡,即非顺层岩质斜坡,可不设置抗滑砂浆锚杆10。
本发明组合式锚拉路肩挡土墙施工方法,包括以下步骤:
S1.预制外侧纵向钢筋混凝土预制板1、内侧纵向钢筋混凝土预制板2和横向钢筋混凝土预制板3,其中外侧纵向钢筋混凝土预制板1和内侧纵向钢筋混凝土预制板2上分别设置拉力锚杆预留孔、预应力锚索预留孔和泄水孔预留孔,横向钢筋混凝土预制板上设置连接锚杆预留孔。
在挡土墙非端头处,外侧纵向钢筋混凝土预制板1和内侧纵向钢筋混凝土预制板2的侧面还预留安装孔,安装孔用于容纳连接锚杆5的端头、以及固定连接锚杆5的钢垫板和螺母。
S2.在岩质斜坡采用定向爆破或凿岩机机械开挖外侧纵向坑槽11、内侧纵向坑槽12和横向坑槽13。
外侧纵向坑槽11、内侧纵向坑槽12和横向坑槽13分别用于埋设外侧纵向钢筋混凝土预制板1、内侧纵向钢筋混凝土预制板2和横向钢筋混凝土预制板3的凸出部,所以外侧纵向坑槽11和内侧纵向坑槽12均为分段开挖。例如,外侧纵向坑槽11的长度2.40米,宽度0.80米,坑槽中心深度5.00米;内侧纵向坑槽12长度2.40米,宽度0.80米,坑槽中心深度5.20米;横向坑槽13长度3.05米,宽度0.80米,坑槽中心深度6.00米;横向坑槽13沿路线方向净间距3.50米,外侧纵向坑槽11与内侧纵向坑槽12之间的水平净间距1.45米。
为防止坑槽开挖造成岩质滑坡,在内侧纵向坑槽11靠山侧较破碎-破碎岩质斜坡、顺层岩质斜坡设置抗滑砂浆锚杆10。如图2所示,设置六排抗滑砂浆锚杆10,抗滑砂浆锚杆10间排距2.00×2.00米,砂浆锚杆长4.50~6.00米,抗滑砂浆锚杆10的锚固段延伸至岩体强风化下限16以下。对于较完整-完整岩质斜坡,即对于非顺层岩质斜坡,可不设置抗滑砂浆锚杆。
S3.使用吊车吊装外侧纵向钢筋混凝土预制板1至外侧纵向坑槽11,使用吊车吊装内侧纵向钢筋混凝土预制板2至内侧纵向坑槽12,使用吊车分别吊装两块横向钢筋混凝土预制板3至小里程方向的横向坑槽13及大里程方向的横向坑槽13。
S4.分别在外侧纵向坑槽11、内侧纵向坑槽12和横向坑槽13内浇筑水泥砂浆,例如M30水泥砂浆,使得外侧纵向钢筋混凝土预制板1、内侧纵向钢筋混凝土预制板2和横向钢筋混凝土预制板3兼具挡土墙模板、挡土墙基础和抗滑凸榫作用,并使得上述预制板与岩体固接。
然后,分别在拉力锚杆预留孔、预应力锚索预留孔、连接锚杆预留孔和泄水孔预留孔安装套管,例如分别安装PVC套管,再分别安装拉力锚杆4和连接锚杆5。
拉力锚杆4用于连接固定外侧纵向钢筋混凝土预制板1和内侧纵向钢筋混凝土预制板2。具体的,安装拉力锚杆4时,将拉力锚杆4穿过拉力锚杆预留孔连接外侧纵向钢筋混凝土预制板1的外板面和内侧纵向钢筋混凝土预制板2的内板面,其中内侧纵向钢筋混凝土预制板2的内板面指的是靠近岩质斜坡地表14的板面。在拉力锚杆4两端的外板面、内板面分别垫设钢垫板,并在钢垫板外侧通过螺母固定拉力锚杆4。固定拉力锚杆4的钢垫板长宽厚为0.20×0.20×0.01米。
连接锚杆5用于将两块横向钢筋混凝土预制板3连接固定于外侧纵向钢筋混凝土预制板1和内侧纵向钢筋混凝土预制板2两侧,使外侧纵向钢筋混凝土预制板1、内侧纵向钢筋混凝土预制板2和两块横向钢筋混凝土预制板3围成混凝土灌注区7。安装连接锚杆5时,横向钢筋混凝土预制板3分别与外侧纵向钢筋混凝土预制板1的侧边、内侧纵向钢筋混凝土预制板2的侧边连接,连接锚杆5露出上述两块预制板板面0.10米,在上述两块预制板板面外侧的拉力锚杆5处设置长宽厚为0.30×0.30×0.01米的钢垫板,再在钢垫板外侧旋转螺母固定拉力锚杆5。
S5.在混凝土灌注区7灌注混凝土,形成混凝土路肩挡土墙,混凝土路肩挡土墙达到设计强度后在回填区9进行回填。灌注混凝土时,抛入片石,形成含片石的混凝土路肩挡土墙,充分利用当地的建材。为减少施工工期,可按规范要求掺入适量速凝剂及早强剂,再在回填区9进行回填,回填区9和混凝土灌注区7的顶部形成道路路面15。
S6.在外侧纵向钢筋混凝土预制板1外板面施工预应力锚索8,预应力锚索8的锚固段置于中风化~新鲜岩体中。例如,预应力锚索8锚固段长6.00~10.00米,预应力锚索8张拉力根据挡土墙稳定性计算确定。
S7.按照上述S2~S6步骤重复进行下一个挡土墙单元模块施工,其中S3步骤仅需要吊装一块横向钢筋混凝土预制板3。即S3步骤替换为:吊装外侧纵向钢筋混凝土预制板1至外侧纵向坑槽11,吊装内侧纵向钢筋混凝土预制板2至内侧纵向坑槽12,再吊装一块横向钢筋混凝土预制板3至对应施工方向的横向坑槽13。
进行下一个挡土墙单元模块施工的S2步骤中,分段开挖外侧纵向坑槽11、内侧纵向坑槽12和横向坑槽13。其中,外侧纵向坑槽11沿路线方向净间距1.90米,内侧纵向坑槽12沿路线方向净间距1.90米,横向坑槽13沿路线方向净间距3.50米。外侧纵向坑槽11、内侧纵向坑槽12和横向坑槽13的布置与外侧纵向钢筋混凝土预制板1、内侧纵向钢筋混凝土预制板2和横向钢筋混凝土预制板3均呈倒“凸”字状对应,保证稳固。
组合式锚拉路肩挡土墙及其施工方法适用于陡倾岩质斜坡(斜坡坡度45°~75°),具有模块化制作,机械化、流水线施工,无需人工架立挡土墙模板及人工拆除挡土墙模板,工程造价相对较低,为抢修工程、工期紧张工程路肩挡土墙设计与施工提供参考。

Claims (10)

1.组合式锚拉路肩挡土墙,由至少两个挡土墙单元模块沿路线方向依次组合而成,其特征在于:挡土墙单元包括位于边坡的外侧纵向钢筋混凝土预制板(1)、内侧纵向钢筋混凝土预制板(2),以及外侧纵向钢筋混凝土预制板(1)和内侧纵向钢筋混凝土预制板(2)端头处的横向钢筋混凝土预制板(3);外侧纵向钢筋混凝土预制板(1)的外板面和内侧纵向钢筋混凝土预制板(2)的内板面之间通过拉力锚杆(4)相连,横向钢筋混凝土预制板(3)通过连接锚杆(5)分别与外侧纵向钢筋混凝土预制板(1)的侧边、内侧纵向钢筋混凝土预制板(2)的侧边连接;外侧纵向钢筋混凝土预制板(1)和内侧纵向钢筋混凝土预制板(2)还设置向外侧倾斜的泄水孔(6),外侧纵向钢筋混凝土预制板(1)、内侧纵向钢筋混凝土预制板(2)和横向钢筋混凝土预制板(3)围成的区域为混凝土灌注区(7),外侧纵向钢筋混凝土预制板(1)的外板面设置预应力锚索(8),预应力锚索(8)的锚固段用于置于边坡岩体内;内侧纵向钢筋混凝土预制板(2)和边坡地表之间为回填区(9)。
2.如权利要求1所述的组合式锚拉路肩挡土墙,其特征在于:所述外侧纵向钢筋混凝土预制板(1)、内侧纵向钢筋混凝土预制板(2)和横向钢筋混凝土预制板(3)均呈倒“凸”状,分为凸出部和非凸出部两部分,其中凸出部位为埋入坑槽的部分;拉力锚杆(4)、连接锚杆(5)和预应力锚索(8)均设置于非凸出部。
3.如权利要求1所述的组合式锚拉路肩挡土墙,其特征在于:所述内侧纵向钢筋混凝土预制板(2)竖直设置,外侧纵向钢筋混凝土预制板(1)顶部向内侧纵向钢筋混凝土预制板(2)倾斜设置。
4.如权利要求1所述的组合式锚拉路肩挡土墙,其特征在于:所述内侧纵向钢筋混凝土预制板(2)内侧的边坡设置抗滑砂浆锚杆(10)。
5.如权利要求1至4任意权利要求所述的组合式锚拉路肩挡土墙,其特征在于:所述拉力锚杆(4)为螺纹钢筋,连接锚杆(5)为螺纹钢筋;外侧纵向钢筋混凝土预制板(1)的外板面和内侧纵向钢筋混凝土预制板(2)的内板面的拉力锚杆(4)的端头处分别设置钢垫板,钢垫板外侧通过螺母固定拉力锚杆(4);连接锚杆(5)的端头设置钢垫板,钢垫板外侧通过螺母固定连接锚杆(5)。
6.组合式锚拉路肩挡土墙的施工方法,其特征在于:对权利要求1至5任一组合式锚拉路肩挡土墙进行施工,包括以下步骤:
S1.预制外侧纵向钢筋混凝土预制板(1)、内侧纵向钢筋混凝土预制板(2)和横向钢筋混凝土预制板(3),其中外侧纵向钢筋混凝土预制板(1)和内侧纵向钢筋混凝土预制板(2)上分别设置拉力锚杆预留孔、预应力锚索预留孔和泄水孔预留孔,横向钢筋混凝土预制板(3)上设置连接锚杆预留孔;
外侧纵向钢筋混凝土预制板1和内侧纵向钢筋混凝土预制板2的在挡土墙非端头处侧面还预留安装孔用于固定连接锚杆5端头的安装孔;
S2.在岩质斜坡开挖外侧纵向坑槽(11)、内侧纵向坑槽(12)和横向坑槽(13);
S3.吊装外侧纵向钢筋混凝土预制板(1)至外侧纵向坑槽(11),吊装内侧纵向钢筋混凝土预制板(2)至内侧纵向坑槽(12),分别吊装两块横向钢筋混凝土预制板(3)至小里程方向的横向坑槽(13)及大里程方向的横向坑槽(13);
S4.分别在外侧纵向坑槽(11)、内侧纵向坑槽(12)和横向坑槽(13)内浇筑水泥砂浆,然后分别在拉力锚杆预留孔、预应力锚索预留孔、连接锚杆预留孔和泄水孔预留孔安装套管,再分别安装拉力锚杆(4)和连接锚杆(5);外侧纵向钢筋混凝土预制板(1)、内侧纵向钢筋混凝土预制板(2)和横向钢筋混凝土预制板(3)围成混凝土灌注区(7);
S5.在混凝土灌注区(7)灌注混凝土,形成混凝土路肩挡土墙,混凝土路肩挡土墙达到设计强度后在回填区(9)进行回填;
S6.在外侧纵向钢筋混凝土预制板(1)外板面施工预应力锚索(8),预应力锚索(8)的锚固段置于中风化~新鲜岩体中;
S7.按照上述S2~S6步骤重复进行下一个挡土墙单元模块施工,其中S3步骤替换为:吊装外侧纵向钢筋混凝土预制板(1)至外侧纵向坑槽(11),吊装内侧纵向钢筋混凝土预制板(2)至内侧纵向坑槽(12),再吊装一块横向钢筋混凝土预制板(3)至对应施工方向的横向坑槽(13)。
7.如权利要求6所述的组合式锚拉路肩挡土墙的施工方法,其特征在于:所述S2步骤中,靠山侧为较破碎-破碎岩质斜坡或顺层岩质斜坡时,先在内侧纵向坑槽(12)的靠山侧设置抗滑砂浆锚杆(10),再开挖外侧纵向坑槽(11)、内侧纵向坑槽(12)和横向坑槽(13)。
8.如权利要求6所述的组合式锚拉路肩挡土墙的施工方法,其特征在于:所述S1步骤中,外侧纵向钢筋混凝土预制板的凸出部长度2.00米,宽度0.30米,深度4.90米;内侧纵向钢筋混凝土预制板的凸出部长度2.00米,宽度0.30米,深度5.00米;横向钢筋混凝土预制板的凸出部长度1.75米,宽度0.30米,深度5.80米;
所述S2步骤中,外侧纵向坑槽(11)的长度2.40米,宽度0.80米,坑槽中心深度5.00米;内侧纵向坑槽(12)长度2.40米,宽度0.80米,坑槽中心深度5.20米;横向坑槽(13)长度3.05米,宽度0.80米,坑槽中心深度6.00米;外侧纵向坑槽(11)与内侧纵向坑槽(12)之间的水平净间距1.45米。
9.如权利要求6所述的组合式锚拉路肩挡土墙的施工方法,其特征在于:在S5步骤中,灌注混凝土时,掺入速凝剂及早强剂,并抛入片石,形成含片石的混凝土路肩挡土墙。
10.如权利要求6至9任一权利要求所述的组合式锚拉路肩挡土墙的施工方法,其特征在于:所述S7步骤中,进行下一个挡土墙单元模块施工的S2步骤中,外侧纵向坑槽(11)沿路线方向净间距1.90米,内侧纵向坑槽(12)沿路线方向净间距1.90米,横向坑槽(13)沿路线方向净间距3.50米。
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CN113073582A (zh) * 2021-04-19 2021-07-06 中铁二院工程集团有限责任公司 一种边坡危岩落石拦挡结构的施工方法

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