CN110777844A - 一种基于废旧护栏立柱的撑壁结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于废旧护栏立柱的撑壁结构，用于既有挡土墙加固，所述撑壁结构沿水平方向紧贴挡土墙外侧间隔设置且固定于地基上，所述撑壁结构包括撑壁、基础和多个废旧护栏立柱，所述基础与撑壁相连且埋设于地基之中，所述基础、撑壁和地基内均埋设有沿水平方向间隔设置且竖立的废旧护栏立柱，所述废旧护栏立柱用于撑壁结构加筋和地基加固，本发明具有成本低、施工简单方便且经济环保的优点。

Description

一种基于废旧护栏立柱的撑壁结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及路基工程、岩土工程废旧护栏立柱回收领域，尤其涉及一种基于废旧护栏立柱的撑壁结构及其施工方法。

背景技术

随着公路和城市道路里程尤其是高速公路里程的不断增加，营运时间的延长，以及安全防护等级的提高，大量原有道路工程波形护栏需要进行维修、改造或升级，从而积累了大量拆除回收的废旧护栏立柱，使得如何提高废旧护栏立柱的回收及再利用率成为当前道路养护管理的一个难题。同时，部分既有挡土墙在长期运营过程中受到各种荷载和环境因素的综合作用而出现强度、刚度和稳定性不足等问题，导致存在潜在失稳风险或已出现局部变形等现象，急需进行维修加固。传统的拆除重建法需要长时间封闭交通进行施工，社会影响大，且存在边坡失稳风险；锚固法主要适用于水泥混凝土和钢筋混凝土的挡土墙，其施工工艺较为复杂，维修加固成本高；采用既有挡土墙外侧加宽基础、加厚墙体的方法，除了施工时需要挖除一部分墙后填土存在边坡失稳风险外，其新旧基础、墙体结合的施工质量不易控制，并占用更多空间。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种成本低、施工简单方便、利于既有挡土墙加固且经济环保的基于废旧护栏立柱的撑壁结构及其施工方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于废旧护栏立柱的撑壁结构，所述撑壁结构沿水平方向紧贴挡土墙外侧间隔设置且固定于地基上，所述撑壁结构包括撑壁、基础和多个废旧护栏立柱，所述基础与撑壁相连且埋设于地基之中，所述基础、撑壁和地基内均埋设有沿水平方向间隔设置且竖立的废旧护栏立柱，所述废旧护栏立柱用于撑壁结构加筋和地基加固。

作为对上述技术方案的进一步改进：

所述废旧护栏立柱包括地基－基础加筋，所述地基－基础加筋自基础延伸至地基内。

所述废旧护栏立柱包括地基－基础－撑壁加筋，所述地基－基础－撑壁加筋自撑壁穿过基础延伸至地基内。

所述废旧护栏立柱包括基础－撑壁加筋，所述基础－撑壁加筋自撑壁延伸至基础内。

所述废旧护栏立柱包括撑壁内部加筋，所述撑壁内部加筋埋设于撑壁内。

以挡土墙的长度方向为y向，所述撑壁沿y向的宽度为W1，所述基础沿y向的宽度为W2，其中，W1＜W2。

以挡土墙的高度方向为z向，所述撑壁顶面沿z向相对于基础顶面的高度为H1，所述挡土墙顶面沿z向相对于基础顶面的高度为H2，其中H1≤H2。

以挡土墙的宽度方向为x向，所述撑壁顶部沿x向的长度为L1，所述撑壁底部沿x向的长度为L2，其中L1＜L2。

作为一个总的发明构思，本发明还提供一种基于废旧护栏立柱的撑壁结构的施工方法，包括以下步骤：

S1、确定撑壁结构的位置，开挖基坑；

S2、将废旧护栏立柱初步分成三组，按预设要求将第一组废旧护栏立柱的下段打入地基中，将第二组废旧护栏立柱的下段固定于基础所在位置；

S3、浇筑基础混凝土，待混凝土强度形成后拆模；

S4、按预设要求将第三组废旧护栏立柱设置于撑壁所在位置；

S5、分层浇筑撑壁混凝土，待混凝土强度形成后拆模；

S6、平整场地。

作为对上述技术方案的进一步改进：

所述步骤S2和S4中，对所述废旧护栏立柱根据实际需求进行接长或截短，相邻废旧护栏立柱的接长点沿竖直方向错位设置。

所述步骤S2中，所述第一组废旧护栏立柱分为两小组，其中一小组的废旧护栏立柱的上端预留于基础所在位置，另一小组的废旧护栏立柱穿过基础且上端预留于撑壁所在位置。

所述步骤S2中，所述第二组废旧护栏立柱的上段预留于撑壁所在位置。

所述错位设置的间距大于0.05m。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的撑壁结构及其施工方法，废旧护栏立柱易于获取，适用于多种工程情况，工程造价低，施工简单方便，用于既有挡土墙体外加固，撑壁结构具有防护加固效果好，布置灵活，易于施工，无需开挖挡土墙墙背填土，不破坏既有挡土墙的结构强度，与加宽基础、加厚墙体的方法相比占用空间小。同时，撑壁结构不仅可以用于既有挡土墙的维修加固，在设置立壁和连续筏形基础的情况下还可以对边坡直接进行加固，解决了道路工程废旧护栏立柱的回收及再利用率低的问题，达到很好的经济环保效果，实现社会对节能环保、可持续发展及道路防灾减灾的需求。废旧护栏立柱自身具有足够的强度和刚度，本发明的撑壁结构可有效地综合加固地基、路基边坡和既有挡土墙。

附图说明

图1为本发明撑壁结构的总体布置示意图。

图2为撑壁结构的平面布置示意图。

图3为撑壁结构的横断面布置示意图。

图4为撑壁结构的施工方法流程示意图。

图中各标号表示：

1、撑壁结构；2、挡土墙；3、地基；4、路基边坡；11、废旧护栏立柱；111、地基－基础加筋；112、地基－基础－撑壁加筋；113、基础－撑壁加筋；114、撑壁内部加筋；12、撑壁；13、基础。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。除非特殊说明，本发明采用的仪器或材料为市售。

如图1至图3所示，本实施例中一种用于既有挡土墙2体外加固的基于废旧护栏立柱11的撑壁结构1，多个撑壁结构1沿水平方向紧贴挡土墙2外侧间隔设置且固定于地基3上，撑壁结构包括撑壁12、基础13和多个废旧护栏立柱11，基础13与撑壁12相连且埋设于地基3之中，基础13、撑壁12和地基3内均埋设有沿水平方向设置且竖立的废旧护栏立柱11，废旧护栏立柱11用于撑壁结构1加筋和地基3加固。

本实施例中，基础13与撑壁12的底部相连。撑壁结构1内的废旧护栏立柱11起到加筋作用，利用废旧护栏立柱11自身具有的足够强度和刚度特性，综合提高既有挡土墙2的整体强度、刚度、抗滑和抗倾覆稳定性及地基3承载能力，并综合加固地基3和路基边坡4，提高路基边坡4的稳定性。

撑壁结构1紧贴既有挡土墙2墙面外侧设置，抵抗由存在潜在失稳风险或已产生局部变形的既有挡土墙2传递的土压力作用，起到既有挡土墙2体外加固的效果。

本实施例中，废旧护栏立柱11来自于道路工程维修、改造或升级后拆除回收的废旧护栏立柱11；撑壁12和基础13内部及地基3通过废旧护栏立柱11进行加筋；既有挡土墙2为运营期存在潜在失稳风险或已产生局部变形而需要进行维修加固的重力式挡土墙或轻型挡土墙；撑壁结构1在既有挡土墙2体外增设，用于综合加固地基3、路基边坡4和既有挡土墙2。

本实施例中，基础13－撑壁12内的废旧护栏立柱11，即基础－撑壁加筋113，底部嵌入至挡土墙2墙趾内，挡土墙2墙趾与废旧护栏立柱11底部接触部分做开浅孔处理，浅孔孔深不超过30cm，孔径较废旧护栏立柱11断面尺寸略大，以确保废旧护栏立柱11与既有挡土墙2连接稳固且不破坏既有挡土墙2的结构强度。

本实施例中，撑壁12内的废旧护栏立柱11，即撑壁内部加筋114，底部嵌入至挡土墙2墙体内，挡土墙2墙体与废旧护栏立柱11底部接触部分做开浅孔处理，浅孔孔深不超过30cm，孔径较废旧护栏立柱11断面尺寸略大，以确保废旧护栏立柱11与既有挡土墙2连接稳固且不破坏既有挡土墙2的结构强度。

本实施例中，废旧护栏立柱11的间距、数量和长度应根据既有挡土墙2外侧的地基3岩土条件和潜在滑动面及撑壁12和基础13的几何尺寸选择，废旧护栏立柱11长度根据需要进行接长或截短；其在平面上按矩形方格状或梅花状交错布设，纵横向设置各不少于3排。

本实施例中，废旧护栏立柱11按平面布设位置，分为地基－基础加筋111、地基－基础－撑壁加筋112、基础－撑壁加筋113和撑壁内部加筋114四种类型，实际中具体类型按需要选择。其中，地基－基础加筋111指的是在平面上位于基础13范围内但不在撑壁12范围内的废旧护栏立柱11，其下段打入地基3，上段埋设于基础13内部，即自基础13延伸至地基3内的废旧护栏立柱11，用于地基3的加固及基础13的加筋；地基－基础－撑壁加筋112指的是在平面上位于地基3、基础13和撑壁12三者重合范围内的废旧护栏立柱11，其下段打入地基3，中段埋设于基础13内部，上段埋设于撑壁12内部，即自撑壁12穿过基础13延伸至地基3内的废旧护栏立柱11，用于地基3的加固及基础13和撑壁12的加筋；基础－撑壁加筋113指的是在平面上位于基础13和撑壁12二者重合范围内但不在地基3范围内的废旧护栏立柱11，其下段埋设于基础13内部，上段埋设于撑壁12内部，即撑壁12延伸至基础13内的废旧护栏立柱11，用于基础13和撑壁12的加筋；撑壁内部加筋114指的是在平面上位于撑壁12范围内但不在基础13范围内的废旧护栏立柱11，其全部埋设于撑壁12内部，即位于撑壁12内的废旧护栏立柱11，用于撑壁12的加筋。

本实施例中，相邻撑壁结构1中心之间的水平间距不小于2.0m。

以挡土墙2的长度方向为y向，以挡土墙2的宽度方向为x向，以挡土墙2的高度方向为z向，撑壁12沿y向的宽度为W1，基础13沿y向的宽度为W2，其中，W1＜W2。撑壁12的宽度W1不小于0.5m，本实施例中，基础13平面上除靠近既有挡土墙2一侧以外其他三个侧向外露部分各应宽出撑壁12底面两侧不少于0.2m，即（W2－W1）/2≥0.2m。

撑壁12顶面沿z向相对于基础13顶面的高度为H1，挡土墙2顶面沿z向相对于基础13顶面的高度为H2，其中H1≤H2。本实施例中，撑壁12顶面高度不超过既有挡土墙2墙顶高度。

撑壁12顶部沿x向的长度为L1，撑壁12底部沿x向的长度为L2，其中L1＜L2。即撑壁12横断面上采用上窄下宽形式。

本实施例中，基础13埋深不小于1.0m，相邻撑壁结构11的基础13之间预留不小于0.3m的水平净间距，在其他实施例中，各撑壁结构1的基础13之间可连成为整体式筏形基础也可取得相同或相似的技术效果。

图4示出了本发明用于既有挡土墙2体外加固的基于废旧护栏立柱11的撑壁结构1的施工方法，包括以下步骤：

S1：开挖基坑：根据各撑壁结构1布设位置进行施工放样并平整场地，开挖基坑至规定埋深，确保基底夯实平整；

S2：打入地基3加固和基础13加筋的废旧护栏立柱11：将平面上基础13范围内的地基－基础加筋111和地基－基础－撑壁加筋112的下段按规定深度打入地基3，其中，地基－基础加筋111上段预留在基础13内部，地基－基础－撑壁加筋112的中部位于基础13中，上段预留在撑壁12内部；将基础－撑壁加筋113的下段位于基础13内部且底部嵌入至挡土墙2墙体内，上段预留在撑壁12内部；同时，按规定数量和纵横向间距布设，对安设的废旧护栏立柱11设置箍筋并进行必要的接长或截短，其中相邻废旧护栏立柱11的接长点应上下错开0.05m以上；

S3：浇筑基础13混凝土：设立基础13混凝土模板，按规定几何尺寸一次浇筑成型基础13混凝土，待混凝土强度形成后进行拆模；

S4：安设撑壁12加筋的废旧护栏立柱11：按规定数量和纵横向间距分层安设撑壁12内加筋的撑壁内部加筋114，撑壁内部加筋114位于撑壁12内且撑壁内部加筋114底部嵌入至挡土墙2墙体内，根据S2要求对安设的废旧护栏立柱11设置箍筋并进行必要的接长或截短；

S5：浇筑撑壁12混凝土：分层设立撑壁12混凝土模板，按规定几何尺寸分层浇注成型撑壁12混凝土，待混凝土强度形成后进行拆模；

S6：平整场地：拆除施工设施，回填基础13周围填土，并夯实平整。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种基于废旧护栏立柱的撑壁结构，其特征在于：所述撑壁结构（1）沿水平方向紧贴挡土墙（2）外侧间隔设置且固定于地基（3）上，所述撑壁结构（1）包括撑壁（12）、基础（13）和多个废旧护栏立柱（11），所述基础（13）与撑壁（12）相连且埋设于地基（3）之中，所述基础（13）、撑壁（12）和地基（3）内均埋设有沿水平方向间隔设置且竖立的废旧护栏立柱（11），所述废旧护栏立柱（11）用于撑壁结构（1）加筋和地基（3）加固。

2.根据权利要求1所述的撑壁结构，其特征在于：所述废旧护栏立柱（11）包括地基－基础加筋（111），所述地基－基础加筋（111）自基础（13）延伸至地基（3）内。

3.根据权利要求1所述的撑壁结构，其特征在于：所述废旧护栏立柱（11）包括地基－基础－撑壁加筋（112），所述地基－基础－撑壁加筋（112）自撑壁（12）穿过基础（13）延伸至地基（3）内。

4.根据权利要求1所述的撑壁结构，其特征在于：所述废旧护栏立柱（11）包括基础－撑壁加筋（113），所述基础－撑壁加筋（113）自撑壁（12）延伸至基础（13）内。

5.根据权利要求1所述的撑壁结构，其特征在于：所述废旧护栏立柱（11）包括撑壁内部加筋（114），所述撑壁内部加筋（114）埋设于撑壁（12）内。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的撑壁结构，其特征在于：以挡土墙（2）的长度方向为y向，所述撑壁（12）沿y向的宽度为W1，所述基础（13）的沿y向的宽度为W2，其中，W1＜W2。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的撑壁结构，其特征在于：以挡土墙（2）的高度方向为z向，所述撑壁（12）顶面沿z向相对于基础（13）顶面的高度为H1，所述挡土墙（2）顶面沿z向相对于基础（13）顶面的高度为H2，其中H1≤H2。

8.根据权利要求7所述的撑壁结构，其特征在于：以挡土墙（2）的宽度方向为x向，所述撑壁（12）顶部沿x向的长度为L1，所述撑壁（12）底部沿x向的长度为L2，其中L1＜L2。

9.一种根据权利要求2至8中任一项所述的基于废旧护栏立柱的撑壁结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、确定撑壁结构（1）的位置，开挖基坑；

S2、将废旧护栏立柱（11）初步分成三组，按预设要求将第一组废旧护栏立柱（11）的下段打入地基（3）中，将第二组废旧护栏立柱（11）的下段固定于基础（13）所在位置；

S3、浇筑基础（13）混凝土，待混凝土强度形成后拆模；

S4、按预设要求将第三组废旧护栏立柱（11）设置于撑壁（12）所在位置；

S5、分层浇筑撑壁（12）混凝土，待混凝土强度形成后拆模；

S6、平整场地。

10.根据权利要求9所述的施工方法，其特征在于：所述步骤S2和S4中，对所述废旧护栏立柱（11）根据实际需求进行接长或截短，相邻废旧护栏立柱（11）的接长点沿竖直方向错位设置。

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