CN110409241B - 一种钢筋格构柱在路基快速施工应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及公路路基施工领域，具体涉及一种钢筋格构柱在路基快速施工应用方法，包括钢筋格构柱钻孔锚固、钢筋格构柱安装、石渣回填等步骤，本发明在沟壑斜坡面上设置钢筋格构柱拦挡结构，然后回填形成施工便道，钢筋格构柱置于挡墙内侧，距离挡墙内边线不小于1m，以不影响后期挡墙施工；钢筋格构柱锚入基岩不小于1m，钢筋格柱沿路线布置，如果设置钢筋格构柱高度较大，在边坡岩体打设锚筋，拉结筋加固。为提高其耐久性，可在钢筋格构柱及拉结筋部位涂刷防锈漆，本发明解决路基开挖遇冲沟问题，不需要等待设计路基形成后再继续进行路基开挖，不需要进行超挖，不影响后期路基挡墙施工，是一种成本低、适用广、控制挂渣，快速形成施工通道的方法。

Description

一种钢筋格构柱在路基快速施工应用方法

技术领域

本发明涉及公路路基施工领域，具体涉及一种钢筋格构柱在路基快速施工应用方法。

背景技术

山区公路具有地质地形条件复杂、地形起伏大，沟壑发育较多的特点，在路基开挖过程中常见坡度陡且狭窄的沟谷，路堑开挖宽度不足以满足机械设备通行的条件，大大增加了施工难度，严重制约施工进度。现有方法主要有如下几种：

（1）修筑路基挡墙法：路基开挖到沟壑位置时，停止前进，按照设计图纸进行挡墙施工，待挡墙修筑后回填形成通道，再进行前方路基施工；

（2）超挖法：沟壑位置及两侧路堑边坡或路基高程进行超挖，形成满足机械设备通行道路；

（3）栈桥法：当沟壑宽度较窄时，架设栈桥形成通道。

（4）直接回填法：沟壑坡度较缓时，直接回填形成临时路基通道。

修筑路基挡墙法，冲沟位置挡墙基础需开挖呈台阶状，受坡度陡、基岩裸露等地形地质条件影响，挡墙基础开挖难度较大，挡墙施工占用时间长，严重制约施工进度，开挖机械设备闲置。

超挖法，需要冲沟两侧一定范围内开始超挖顺接，超挖工程量较大，同时，边坡超挖造成边坡高度增加，加大施工难度，增加安全风险。

栈桥法，适用于狭窄的沟壑，栈桥两端基础需处理平整，且基础承载力需满足要求，适用范围小，成本高。

直接回填法，适用于坡度较缓的沟壑，适用范围小，回填方量大，易形成挂渣，对环境造成影响，后期挡墙施工需二次开挖。

基于上述已有技术，本申请人作了持久而有益的探索与反复的设计，并且进行了非有限次数的试验，终于找到了解决上述技术问题的办法并且形成了下面将要介绍的技术方案。

发明内容

为解决现有技术的问题，本发明提供了一种钢筋格构柱在路基快速施工应用方法，本发明主要应用在公路路基开挖过程中遇冲沟等沟壑，尤其基岩裸露沟壑，在公路路基开挖阶段实现快速形成通道。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种钢筋格构柱在路基快速施工应用方法，包括如下步骤：

（1）钻孔锚固：

在冲沟斜坡面采用手风钻钻孔，钢筋格构柱排与道路轴线一致，钻孔深度需不小于1m；

锚固插筋外露长度为50cm-150cm；

（2）钢筋格构柱安装：

1）钢筋格构柱上部结构提前制作，运到现场后，利用吊车辅助机械吊装，与已预埋插筋对接，单面焊接长度不小于10d；

2）水平连接筋与钢筋格构柱主筋点焊固定，钢筋网片与水平连接筋点焊固定；

3）设置拉结筋进行加固；

4）涂刷防锈漆处理；

5）如果钢筋格钩柱高度较大，可将钢筋格构柱制作成多节，随石渣回填分层安装加固；

（3）石渣回填：

石渣回填与拉结筋设置同步进行，回填石渣采用人工夯分层压实，回填到拉结筋位置时，设置拉结筋进行加固，拉结筋周围50cm范围采用细料回填；直至回填形成便道；

所述钢筋格构柱包括钢筋格构柱主筋、钢筋格构柱箍筋、拉结筋、锚杆，钢筋格构柱主筋数量为3-4个，钢筋格构柱箍筋缠绕焊接固定于钢筋格构柱主筋上，钢筋格构柱箍筋采用 φ6～φ10 mm的圆钢，相邻钢筋格构柱箍筋的间距200～300mm，拉结筋一端与钢筋格构柱主筋固定连接，拉结筋另一端与锚杆固定连接；

所述钢筋格构柱设置于路基挡墙内侧，距离路基挡墙内边线不小于1000mm，钢筋格构柱主筋锚入基岩不小于1000m；

所述钢筋格构柱沿路线布置，间距1～1.5m，相邻钢筋格构柱之间通过连接筋固定连接，连接筋上固定有钢筋网片，连接筋采用φ25的钢筋，钢筋网片为φ12～φ16mm。

本发明解决路基开挖遇冲沟问题，不需要等待设计路基形成后再继续进行路基开挖，不需要进行超挖，不影响后期路基挡墙施工，是一种成本低、适用广、控制挂渣，快速形成施工通道的方法；

（1）在陡峻的斜坡面上，采用吊绳法作业，手风钻钻孔，易于操作，以10m宽沟壑，钢筋格构柱间距1m，一台手风钻钻孔为例，手风钻平均钻孔速率取3m/h，钻孔需用时间约10h，钢筋格构柱下部插筋安装时间约4h，上部钢筋格构柱提前制作，现场固定，回填形成通道需用时间3～4天（白班施工）；

（2）避免挡墙施工时将回填石渣二次开挖等成本的发生，且不需要断路；

（3）钢筋格构柱支挡结构起到拦渣作用，可有效控制边坡挂渣，减小对环境的破坏；

（4）通过拉结筋的设置，回填高度不受限制，灵活性较高。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明中钢筋格构柱主视结构示意图。

图3是本发明中钢筋格构柱俯视结构示意图。

图4是本发明中钢筋格构柱一种实施结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步详细说明,实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。

如图1-4所示的一种钢筋格构柱在路基快速施工应用方法，包括如下步骤：

（1）钻孔锚固

在冲沟斜坡面上不便于使用履带式钻机、100B浅孔钻机等体型大、重量大的钻孔设备，在冲沟斜坡面采用手风钻钻孔，作业人员双保险吊绳作业，即两根安全绳分别固定在不同的固定点上，固定点应牢固。钻孔位置需测量放样定点，保证其与后期挡墙开挖变形保护层厚度不小于1m，钢筋格构柱排与道路轴线一致，钻孔深度需不小于1m。

锚固插筋型号与钢筋格构柱主筋一致，锚固插筋外露长度为50cm-150cm，优选的为100cm，接头错开的同时也便于操作，采用先注浆后插杆的施工工艺。

（2）钢筋格构柱安装

1）钢筋格构柱上部结构提前制作，运到现场后，利用吊车等辅助机械吊装，与已预埋插筋对接，单面焊接长度不小于10d。

2）水平连接筋与钢筋格构柱主筋点焊固定，钢筋网片与水平连接筋点焊固定。

3）设置拉结筋进行加固。如果设置钢筋格构柱高度较大，在边坡岩体打设锚筋，拉结筋加固。

4）涂刷防锈漆处理。为提高其耐久性，可在钢筋格构柱及拉结筋部位涂刷防锈漆。

5）如果钢筋格钩柱高度较大，可将钢筋格构柱制作成多节，随石渣回填分层安装加固。

（3）石渣回填

石渣回填与拉结筋设置同步进行，回填石渣采用人工夯分层压实，回填到拉结筋位置时，设置拉结筋进行加固，拉结筋周围50cm范围采用细料回填；直至回填形成便道。

钢筋格构包括钢筋格构柱主筋1、钢筋格构柱箍筋2、拉结筋4 、锚杆5，钢筋格构柱主筋1数量为3-4个，钢筋格构柱主筋1直径为14-28mm，钢筋格构柱主筋1的间距250-300mm，钢筋格构柱箍筋2缠绕焊接固定于钢筋格构柱主筋1上，钢筋格构柱箍筋2采用 φ6～φ10mm的圆钢，相邻钢筋格构柱箍筋2的间距200～300mm，钢筋格构柱箍筋2与主筋焊接固定，提高钢筋格构柱刚度，拉结筋4一端与钢筋格构柱主筋1固定连接，拉结筋4另一端与锚杆5固定连接。钢筋具有强度高，易于锚固与岩石或混凝土中的特点，通过钢筋或箍筋将主筋连接成整体，则大大提高了构件的刚度。钢筋格构柱作为支撑体系，在工程实践中已广泛应用，并取得了较好的效果。

钢筋格构柱截面参数计算

以3根φ25钢筋（HRB400）作为主筋，间距为30cm的钢筋格构柱为例进行计算。

φ25钢筋界面面积A=4.909cm2；

极惯性矩

IA=

=

=1.916cm4；

钢筋格构柱极惯性矩

Ix0=IA+y12A+ 2IA+2y22A

=1.916+202

4.909+2

1.916+2

102

4.909=2951.15cm4；

钢筋格构柱截面抵抗矩

Wx1=Ix0/y1=2951.15/20=147.56cm3；

Wx2=Ix0/y2=2951.15/10=295.1cm3；

钢筋格构柱截面回转半径

Ix=

=

=22.66cm；

由以上截面参数，可计算出钢筋格构柱不同受力情况下的抗弯强度、扰度、抗剪能力、立杆稳定性等。

钢筋格构设置于路基挡墙内侧，距离路基挡墙内边线不小于1000mm，以不影响后期挡墙施工；钢筋格构柱主筋1锚入基岩不小于1000m，采用M30砂浆或锚固剂锚固。

钢筋格构沿路线布置，间距1～1.5m，相邻钢筋格构之间通过连接筋31固定连接，连接筋31上固定有钢筋网片32，连接筋31采用φ25的钢筋，连接筋31或采用角钢、钢管等，钢筋网片32为φ12～φ16mm，以阻挡回填石渣。

实施案例：河南天池抽水蓄能电站位于河南省南阳市南召县马市坪乡境内，地处伏牛山南麓，天池抽水蓄能电站由上水库、输水系统、地下厂房系统、下水库及地面开关站等建筑物组成。工程装机容量1200MW(4×300MW)，属一等大(Ⅰ)型工程。

上下库连接公路为场内三级公路，全长11.1km，高差600m，路基宽度7.5/8m，最大纵坡9%，共设置14条隧道，隧道总长为2.6km。公路沿线总体为中山地貌，地形陡峻，沟谷发育且狭窄，山峰耸立，沟壑深邃，悬崖绝壁遍布其间；线路大部分在陡峭的山坡上穿行，地形坡度多在50°以上，部分路段为近直立岩坡，施工难度大，尤其遇冲沟深切部位，如不解决跨越冲沟问题，将寸步难行。通过本发明，有效解决的此问题。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (1)

1.一种钢筋格构柱在路基快速施工应用方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）钻孔锚固：

在冲沟斜坡面采用手风钻钻孔，钢筋格构柱排与道路轴线一致，钻孔深度需不小于1m；

锚固插筋外露长度为50cm-150cm；

（2）钢筋格构柱安装：

1）钢筋格构柱上部结构提前制作，运到现场后，利用吊车辅助机械吊装，与已预埋插筋对接，单面焊接长度不小于10d，其中d指的是已预埋插筋的直径；

2）水平连接筋与钢筋格构柱主筋点焊固定，钢筋网片与水平连接筋点焊固定；

3）设置拉结筋进行加固；

4）涂刷防锈漆处理；

5）如果钢筋格钩柱高度较大，可将钢筋格构柱制作成多节，随石渣回填分层安装加固；

（3）石渣回填：

石渣回填与拉结筋设置同步进行，回填石渣采用人工夯分层压实，回填到拉结筋位置时，设置拉结筋进行加固，拉结筋周围50cm范围采用细料回填；直至回填形成便道；

所述钢筋格构柱包括钢筋格构柱主筋、钢筋格构柱箍筋、拉结筋、锚杆，钢筋格构柱主筋数量为3-4个，钢筋格构柱箍筋缠绕焊接固定于钢筋格构柱主筋上，钢筋格构柱箍筋采用φ6～φ10 mm的圆钢，相邻钢筋格构柱箍筋的间距200～300mm，拉结筋一端与钢筋格构柱主筋固定连接，拉结筋另一端与锚杆固定连接；

所述钢筋格构柱设置于路基挡墙内侧，距离路基挡墙内边线不小于1000mm，钢筋格构柱主筋锚入基岩不小于1000m；

所述钢筋格构柱沿路线布置，间距1～1.5m，相邻钢筋格构柱之间通过连接筋固定连接，连接筋上固定有钢筋网片，连接筋采用φ25的钢筋，钢筋网片为φ12～φ16mm。

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