CN112726641B - 一种抗滑桩与挡土板的连接方法 - Google Patents
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Abstract
一种抗滑桩与挡土板的连接方法，对抗滑桩与挡土板连接处进行受力分析，将抗滑桩与挡土板连接处的挡土板分为承压式挡土板和抗剪式挡土板；所述承压式挡土板为弧形或由弧形简化的折线形挡土板，承压式挡土板位于抗滑桩背侧；所述抗剪式挡土板为直线形挡土板，抗剪式挡土板位于抗滑桩间。本发明对抗滑桩与挡土板连接处进行受力分析，将抗滑桩与挡土板连接处的挡土板分为承压式挡土板和抗剪式挡土板，并对承压式挡土板和抗剪式挡土板与抗滑桩的连接工序进行了设计，避免了常规预埋钢筋法需穿过钢模板容易导致模板报废的问题。
Description
技术领域
本发明属于岩土工程中的支挡结构设计技术领域，具体涉及一种抗滑桩与挡土板的连接方法。
背景技术
桩板挡墙是一种重要的挡土结构，在边坡工程中广泛使用。人工挖孔矩形桩与挡土板的连接方式已较为成熟，表1是常见的连接方式及优缺点总结。
表1
随着技术经济水平的提高，机械旋挖圆形抗滑桩逐渐替代人工挖孔矩形桩，主要体现在大大提高生产效率及有利保障了施工人身安全。考虑到截面形状、施工方法上的差异，挡土板的连接的适宜性也存在一定的差异。
圆截面抗滑桩一般采用机械旋挖施工，干作业或泥浆护壁，不同人工挖孔桩采用混凝土护壁，机械旋挖施工圆桩桩孔无法长期稳定，成孔后须及时浇筑，悬臂段桩板一般后浇。
圆截面抗滑桩与挡土板连接，有以下技术难点：
桩板整体浇筑法：由于圆形截面与矩形或弧形挡土板截面组合，较人工开挖矩形桩挡土板支模更为困难；
植筋法：相同截面面积，圆桩水平向承载力较矩形桩差，配筋率一般较矩形桩更大，植筋难度较人工开挖矩形桩增大，更容易损伤纵筋和箍筋。
常规预埋钢筋法：同矩形桩相同，均需穿过钢模板，易导致模板报废。
直接搭接法：施工简便快速，相较其他几种方法，钢筋混凝土圬工用量大，桩模板更加复杂。抗滑桩面层翼板与挡土板搭接，桩模板较为复杂；抗滑桩背侧搭接，接触面积较小，易因应力集中造成破坏，受力状态差，挡土板不宜放在桩背侧。
其它改进连接方法有桩孔内预埋直螺纹套筒连接挡土板横向钢筋，该方法施工较为简便，但不满足规范要求的混凝土构件位于同一连接区段内的纵向受力钢筋接头面积百分率不宜超过50％的要求，在桩板接触位置形成薄弱面。
桩径：桩间距因设计计算确定，具体每个工程都存在一定的差异，导致模板的周转使用率低，定制不规则钢模板整体浇筑法并不经济。因此一般工程中圆截面抗滑桩与挡土板连接的关键技术在于不损坏桩体灌注钢模板的同时保证与挡土板的连接可靠。
发明内容
通过研究以上常规方法，并针对常规预埋钢筋法进行改进，本发明提供了一种抗滑桩与挡土板的连接方法，以达到不损坏抗滑桩钢模板且满足受力要求。
本发明通过如下技术方案予以实现：
一种抗滑桩与挡土板的连接方法，先对抗滑桩与挡土板连接处进行受力分析，将抗滑桩与挡土板连接处的挡土板分为承压式挡土板和抗剪式挡土板；其中，
所述承压式挡土板位于抗滑桩背侧；承压式挡土板与抗滑桩连接的施工方法为：
1)用机械开挖出抗滑桩桩孔；
2)吊装抗滑桩钢筋笼，安放断桩处处理钢筋笼，灌注地面以下桩身混凝土；
3)将抗滑桩悬臂段埋件M1与悬臂段模板胶接固定；
4)抗滑桩悬臂段支模，并使悬臂段埋件M1与钢筋笼焊接固定；
5)灌注抗滑桩悬臂段混凝土，待混凝土强度达到设计强度后拆模；
6)在浇筑好的抗滑桩上清理出悬臂段埋件M1，并将悬臂段埋件M1与挡土板的横向钢筋熔透焊接固定；
7)支设模板浇筑承压式挡土板混凝土；
所述抗剪式挡土板位于抗滑桩间；抗剪式挡土板与抗滑桩连接的施工方法为：
1)用机械开挖出抗滑桩桩孔；
2)吊装抗滑桩钢筋笼，安放断桩处处理钢筋笼；
3)在抗滑桩桩孔处灌注桩身混凝土；
4)抗滑桩悬臂段支模；
5)将抗滑桩悬臂段埋件M2与悬臂段模板胶接固定，并使其与钢筋笼焊接；
6)灌注抗滑桩悬臂段混凝土，待混凝土强度达到设计强度后拆模；
7)抗剪钢筋穿过悬臂段埋件M2，并注浆补强，抗剪钢筋的设计面积应大于抗剪式挡土板计算横向筋面积；
8)锚固筋、抗剪式挡土板钢筋焊接；
9)支设模板浇筑抗剪式挡土板混凝土。
较佳地，所述承压式挡土板中，悬臂段埋件M1通过与钢模板胶接、与钢筋笼焊接的方式和抗滑桩固定；拆模后承压式挡土板通过挡土板横向筋与抗滑桩悬臂段埋件M1焊接。
较佳地，所述承压式挡土板为弧形挡土板或折线形挡土板。
较佳地，所述抗剪式挡土板中，悬臂段埋件M2通过与钢模板胶接、与钢筋笼焊接的方式和抗滑桩固定；拆模后抗剪钢筋穿过悬臂段埋件M2，并与锚固钢筋焊接。
较佳地，所述抗剪式挡土板为直线形挡土板。
较佳地，悬臂段埋件M1为钢板与锚固钢筋焊接而成的构件，悬臂段埋件M2为钢管。
本发明具有以下优点：
1.根据连接处受力特点，区分承压式、抗剪式分别设计连接处埋件，节点处受力科学合理；
2.承压式挡土板横向钢筋穿筋变为焊接，施工更为简单；
3.抗剪式挡土板连接处减少了抗剪钢筋的穿孔数量(减少约1半左右)，施工更为简便；
4.避免了常规预埋钢筋法需穿过钢模板容易导致模板报废的问题，达到无损伤钢模板的目的。
附图说明
图1和图2为承压式挡土板与抗滑桩连接示意图；
图3和图4为悬臂段埋件M1与挡土板横向筋连接示意图；
图5为抗剪式挡土板与抗滑桩连接的平面示意图；
图6为抗剪式挡土板与抗滑桩连接的立面示意图；
图7和图8为抗滑桩断桩处的处理结构图；
图中：1-抗滑桩，2-弧形挡土板，3-折线形挡土板，4-锚固钢筋，5-钢板，6-挡土板横向钢筋，7-悬臂段埋件M2，8-抗剪钢筋A，9-锚固钢筋，10-直线形挡土板，11-抗剪钢筋B，12-箍筋非加密区，13-箍筋加密区，14-断桩处。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例。本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术、连接关系或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术、连接关系、条件或者按照产品说明书、规范进行。所用材料、仪器或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。
结合图1-8所示，本发明公开了一种抗滑桩与挡土板的连接方法，该方法中，先对抗滑桩与挡土板连接处进行受力分析，将抗滑桩与挡土板连接处的挡土板分为承压式挡土板和抗剪式挡土板；其中，
所述承压式挡土板为弧形或由弧形简化的折线形挡土板，如图1-4所示，承压式挡土板位于抗滑桩背侧；承压式挡土板与抗滑桩连接的施工方法为：
1)用机械开挖出抗滑桩桩孔；
2)吊装抗滑桩钢筋笼，安放断桩处处理钢筋笼，灌注地面以下桩身混凝土；
3)将抗滑桩悬臂段埋件M1与悬臂段模板胶接固定；
4)抗滑桩悬臂段支模，并使悬臂段埋件M1与钢筋笼焊接固定；
5)灌注抗滑桩悬臂段混凝土，待混凝土强度达到设计强度后拆模；
6)在浇筑好的抗滑桩上清理出悬臂段埋件M1，并将悬臂段埋件M1与挡土板的横向钢筋熔透焊接固定；
7)支设模板浇筑承压式挡土板混凝土；
当然了，抗滑桩悬臂段埋件M1与悬臂段模板胶接固定也可以在抗滑桩悬臂段支模后进行；
所述抗剪式挡土板为直线形挡土板，如图5和图6所示，抗剪式挡土板位于抗滑桩间；抗剪式挡土板与抗滑桩连接的施工方法为：
1)用机械开挖出抗滑桩桩孔；
2)吊装抗滑桩钢筋笼，安放断桩处处理钢筋笼；
3)在抗滑桩桩孔处灌注桩身混凝土；
4)抗滑桩悬臂段支模；
5)将抗滑桩悬臂段埋件M2与悬臂段模板胶接固定，并使其与钢筋笼焊接；
6)灌注抗滑桩悬臂段混凝土，待混凝土强度达到设计强度后拆模；
7)抗剪钢筋穿过悬臂段埋件M2，并注浆补强，抗剪钢筋的设计面积应大于抗剪式挡土板计算横向筋面积；
8)锚固筋、抗剪式挡土板钢筋焊接；
9)支设模板浇筑抗剪式挡土板混凝土。
进一步地，抗滑桩与承压式挡土板的连接结构包括：机械旋挖抗滑桩、承压式挡土板、悬臂段埋件M1、挡土板横向筋和处理断桩浇筑位置的钢筋笼；所述承压式挡土板位于两根相邻的机械旋挖抗滑桩背侧，所述挡土板横向筋布设在承压式挡土板内；所述悬臂段埋件M1为钢板与锚固钢筋焊接而成的构件；承压式挡土板两端均通过悬臂段埋件M1实现与机械旋挖抗滑桩的连接固定。
进一步地，抗滑桩与抗剪式挡土板的连接结构包括：机械旋挖抗滑桩、抗剪式挡土板、悬臂段埋件M2、抗剪钢筋A、锚固钢筋和处理断桩浇筑位置的钢筋笼；所述抗剪式挡土板位于两个相邻的机械旋挖抗滑桩之间；所述悬臂段埋件M2为钢管，悬臂段埋件M2浇筑在机械旋挖抗滑桩悬臂段内；所述抗剪钢筋穿过悬臂段埋件M2并与设在机械旋挖抗滑桩两侧的锚固钢筋焊接；抗剪钢筋和锚固钢筋浇筑在抗剪式挡土板内；所述钢筋笼由抗剪钢筋B和箍筋组成。
具体地，所述承压式挡土板中，悬臂段埋件M1为钢板与锚固钢筋焊接而成的构件；悬臂段埋件M1通过与钢模板胶接、与钢筋笼焊接的方式和抗滑桩固定；拆模后承压式挡土板通过挡土板横向筋与抗滑桩悬臂段埋件M1焊接。
具体地，所述抗剪式挡土板中，悬臂段埋件M2为钢管；悬臂段埋件M2通过与钢模板胶接、与钢筋笼焊接的方式和抗滑桩固定；拆模后抗剪钢筋穿过悬臂段埋件M2，并与锚固钢筋焊接。
桩孔施工完成后，为避免塌孔，一般要求开挖完成后及时完成混凝土灌注，一般无时间搭设悬臂段的脚手架及桩模板，因此桩基混凝土浇筑过程中，难以实现地面以下和地面以上一次性浇筑，导致多次浇筑，形成断桩；当然对于悬臂段长度较小，支模难度小，时间短，桩孔不易垮塌的情况，也可一次性浇筑，不做断桩处加强处理。本发明在抗滑桩断桩处的处理方式为：在抗滑桩断桩浇筑处增设钢筋笼。纵向抗剪钢筋通长布置，在上下非加密区长度不小于一个锚固段长度；断桩浇筑处上下300mm范围内为箍筋加密区，非加密区布置范围同纵筋要求，如图7-8所示。锚固钢筋可以增加整体性，且减少穿抗剪钢筋的长度，便利施工；锚固钢筋与抗剪钢筋焊接连接，抗剪钢筋增大了直径，减少穿孔数，降低施工难度。本发明中，所有铁件均采用热镀锌防腐，焊接破坏之处喷锌处理。
常规预埋法先将钢模板穿孔，通过波纹管预留孔道、穿筋、压浆、灌注桩体混凝土，随后将穿孔并固定的钢筋与挡土板钢筋连接，浇筑挡土板混凝土，实施过程中对钢模板造成了穿孔破坏，且不区分挡土板的受力形式，设计上不合理。本发明通过设计改进，对抗滑桩与挡土板连接处进行受力分析，将抗滑桩与挡土板连接处的挡土板分为承压式挡土板和抗剪式挡土板，并对承压式挡土板和抗剪式挡土板与抗滑桩的连接工序进行了设计，避免了常规预埋钢筋法需穿过钢模板容易导致模板报废的问题，达到了不损坏抗滑桩钢模板且满足受力要求的目的。
以上所披露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (3)
1.一种抗滑桩与挡土板的连接方法，其特征在于：对抗滑桩与挡土板连接处进行受力分析，将抗滑桩与挡土板连接处的挡土板分为承压式挡土板和抗剪式挡土板；其中，
所述承压式挡土板位于抗滑桩背侧，承压式挡土板为弧形挡土板或折线形挡土板；承压式挡土板与抗滑桩连接的施工方法为：
1)用机械开挖出抗滑桩桩孔；
2)吊装抗滑桩钢筋笼，安放断桩处处理钢筋笼，灌注地面以下桩身混凝土；
3)将抗滑桩悬臂段埋件M1与悬臂段模板胶接固定；悬臂段埋件M1为钢板与锚固钢筋焊接而成的构件；
4)抗滑桩悬臂段支模，并使悬臂段埋件M1与钢筋笼焊接固定；
5)灌注抗滑桩悬臂段混凝土，待混凝土强度达到设计强度后拆模；
6)在浇筑好的抗滑桩上清理出悬臂段埋件M1，并将悬臂段埋件M1与挡土板的横向钢筋熔透焊接固定；
7)支设模板浇筑承压式挡土板混凝土；
所述抗剪式挡土板位于抗滑桩间，抗剪式挡土板为直线形挡土板；抗剪式挡土板与抗滑桩连接的施工方法为：
1)用机械开挖出抗滑桩桩孔；
2)吊装抗滑桩钢筋笼，安放断桩处处理钢筋笼；
3)在抗滑桩桩孔处灌注桩身混凝土；
4)抗滑桩悬臂段支模；
5)将抗滑桩悬臂段埋件M2与悬臂段模板胶接固定，并使其与钢筋笼焊接；悬臂段埋件M2为钢管；
6)灌注抗滑桩悬臂段混凝土，待混凝土强度达到设计强度后拆模；
7)抗剪钢筋穿过悬臂段埋件M2，并注浆补强，抗剪钢筋的设计面积应大于抗剪式挡土板计算横向筋面积；
8)锚固筋、抗剪式挡土板钢筋焊接；
9)支设模板浇筑抗剪式挡土板混凝土。
2.根据权利要求1所述的一种抗滑桩与挡土板的连接方法，其特征在于：所述承压式挡土板中，悬臂段埋件M1通过与钢模板胶接、与钢筋笼焊接的方式和抗滑桩固定；拆模后承压式挡土板通过挡土板横向筋与抗滑桩悬臂段埋件M1焊接。
3.根据权利要求1所述的一种抗滑桩与挡土板的连接方法，其特征在于：所述抗剪式挡土板中，悬臂段埋件M2通过与钢模板胶接、与钢筋笼焊接的方式和抗滑桩固定；拆模后抗剪钢筋穿过悬臂段埋件M2，并与锚固钢筋焊接。
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