CN113431082A - 一种快速装配式挡土墙结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速装配式挡土墙结构及其施工方法，包括基础底座、截面内设置工字钢的预制混凝土钢管桩、预制钢筋混凝土挡板和预制钢筋混凝土盖板。所述截面内设置工字钢的预制混凝土钢管桩插入基础底板，在钢管桩背部设置装配挡板。在完成钢管桩与挡土墙挡板的安装后，将预制钢筋混凝土盖板装配在顶板和钢管桩的顶部。所述部件均通过工厂提前预制，现场直接组装，缩短现场施工周期。本发明还提供了一种快速装配式挡土墙施工方法，通过预制装配式结构结合含工字钢的钢管桩设计，具有施工方便、施工速度快、运输方便、施工周期短、构造简单等优点，能够提高施工的效率和增强挡土墙的稳定性。

Description

一种快速装配式挡土墙结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及公路工程挡土墙领域，具体说是一种快速装配式挡土墙结构及其施工方法。

背景技术

挡土墙是一种常见的加固支挡结构，其施工质量直接决定了周边结构物的安全，挡土墙在外界不利因素的影响下，可能会出现整体滑移、倾斜变形、坍塌、局部破坏等工程灾害。

在工程中，加固方式可采用重力式挡土墙、加筋土挡土墙、悬臂桩挡土墙、锚拉桩挡土墙、斜桩自平衡挡土墙等，而这些加固方式采用混凝土现浇等形式都需要进行现场支模，需要的工作面较大，成本较高。

而在我国大规模基础设施建设的大背景下，如何快速的进行挡土墙施工且能保证其安全稳定性是工程界关心的重要问题。装配式建筑具有便于运输、环境污染小、施工方便、生产效率高等优点，已经成为我国建筑结构发展的一个重要方向。装配式建筑采用标准化设计、工厂化生产装配化施工、信息化管理，能够实现工厂预制，现场装配，节能环保，质量可控，且施工方便，生产效率高。在此背景基础上，发明一种具有装配式特点的挡土墙形式能有效加快施工进度，提高施工效率，并且能有效保证挡墙安全。

发明内容

为了解决以上描述的问题，使挡土墙具有足够的稳定性和耐久性，本发明特提出一种快速装配式挡土墙结构，并且通过工字梁管桩结构提高抗剪特性，增加安全稳定性，降低工程成本，达到快速修复的目的，此外，本发明还提供了一种工艺简便、操作方便快速、人工成本小的快速装配式挡土墙结构的施工方法，能够利用预制部件在现场拼装，且本发明也可用于对边坡坍塌类似事故进行快速修复。

本发明采用的技术方案是：一种快速装配式挡土墙结构，所述挡土结构包括基础底座，含有工字钢的预制混凝土钢管桩，预制钢筋混凝土挡土背板，预制钢筋混凝土顶盖；所述基础底座右侧分别设有矩形凹槽、圆形定位孔，左侧分别设有与右侧对应的矩形肋、圆形定位钢筋，上侧设有钢管桩洞、挡土背板装配槽，其中钢管桩洞设有两个定位耳凹槽；所述含有工字钢的预制混凝土钢管桩，由外部钢管、内部工字钢（工字钢的腹板与挡土墙背板垂直，位置确定后填入混凝土）以及轻质混凝土预制而成，另外钢管桩的底部焊接有两个定位耳；所述预制钢筋混凝土挡土背板是由加筋轻质混凝土预制而成，前侧设有钢管桩位置凹弧，凹弧中间间隔区域还设置有排水孔，左侧设有T型凹槽，右侧设有T型肋，在其顶部设有方形定位榫；所述预制钢筋混凝土顶盖，在其下侧设有钢管桩孔洞，挡土背板方形定位榫对应的定位铆孔，左侧设有T型凹槽，右侧设有T型肋。

进一步地，所述挡土墙底部是由若干基础底座拼接而成，具体是通过右侧的矩形肋、圆形定位钢筋，与右侧对应的矩形凹槽、圆形定位孔对应拼接，形成整体。

进一步地，所述钢管桩定位耳与基础底座定位耳槽的位置，正确的将含有工字钢的预制混凝土钢管桩插入基础底板的桩洞；并且所述根据挡土背板装配槽的位置装配挡土墙背板，并且挡土墙背板左侧T型凹槽，右侧T型肋对应连接。

进一步地，所述预制钢筋混凝土顶盖底侧上的钢管桩孔洞、定位卯孔分别与钢管桩、挡土背板方形定位榫相匹配拼装；所述预制钢筋混凝土顶盖底左侧T型凹槽与右侧T型肋相匹配连接。

进一步地，所述挡土背板上排水孔的作用是排出挡土墙后的水。

作为一个总的发明构思，本发明还提供一种上述的快速装配式挡土墙结构的施工方法，包括以下步骤：

S1、工厂预制挡土墙。在预制挡土墙各单位件时，严格按照结构设计进行加筋处理，其次应保证工字钢的腿线与钢管桩底部两个定位耳所形成的弦平行，换而言之即为工字钢的腹板与挡土墙背板垂直，使用的混凝土不得低于C30；

S2、施工准备：平整场地和工作面清理；

S3、装配预制挡土墙基础底座：挡土墙基础底座安装采用吊放形式，单个逐一安装，应将矩形凹槽、圆形定位孔与对应的矩形肋、圆形定位钢筋密切配合，尽量减少缝隙；

S4、装配预制混凝土钢管桩：钢管桩的安放时采用吊放形式，吊放钢管桩入基础底座钢管桩洞时应人工稳定住，并将基础底座的定位耳凹槽与钢管桩底侧的定位耳对准，严禁高起猛落、碰撞和强行放下；

S5、装配预制挡土背板：将预制挡土背板吊装在基础底座与钢管桩共同形成的挡土墙背板卡槽内。

S6、装配预制钢筋混凝土顶盖：预制顶盖同样采用吊装形式，吊放预制钢筋混凝土顶盖时注意与钢管桩、挡土背板方形定位榫，侧边顶盖配合，严禁高起猛落、碰撞和强行放下；

S7、填土、夯实：在靠近挡土墙背板侧向内依次填碎石、砂石、以及其它填土层，碎石、砂石层厚度不超过10cm，填土过程采用分次逐层填土，厚度不应该超过1米，每层填土后利用小型夯土机进行压实，待压实完成后进行下一层填土，直至完成施工。

本发明的优点和有益效果是：本发明通过预制装配式结构结合含工字钢的钢管桩设计，因此有施工方便、施工速度快、运输方便、施工周期短、构造简单、抗剪强度大等效果，大大提高施工效率，提高了挡土墙的稳定性。

附图说明

图1是本发明之实施例的基础底座立体结构示意图。

图2是本发明之实施例的钢管柱立体结构示意图。

图3是本发明之实施例的挡土墙背板立体结构示意图。

图4是本发明之实施例的下部立体结构示意图。

图5是本发明之实施例的顶盖立体结构示意图。

图6是本发明之实施例的立体结构示意图。

图中编号含义：1、基础底座；1-1、矩形肋；1-2、圆形定位钢筋；1-3、矩形凹槽；1-4、挡土背板装配槽；1-5、圆形定位孔；1-6、定位耳槽；1-7、钢管桩洞；2、钢管桩；2-1、外部钢管；2-2、工字钢；2-3、轻质混凝土；2-4、定位耳；3、挡土墙背板；3-1、T型凹槽；3-2、挡土墙背板定位榫；3-3、排水孔；3-4、钢管桩位置凹槽；3-5、T型肋；4、顶盖；4-1、钢管桩孔洞；4-2、挡土定位卯孔；4-3、顶盖T型凹槽；4-4、顶盖T型肋；5-1、碎石层；5-2、砂石层；5-3、其它填土层。

实施例

具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

下面结合附图和实施例对本发明专利进一步说明。

本发明提供一种快速装配式挡土墙结构的实施例，如图6所示，包括基础底座1，所述基础底座1沿挡土墙整体的长度方向由单位件逐一依次左右侧顺序拼接而成挡土墙底座；含有工字钢2-2的预制混凝土钢管桩2，所述钢管桩2通过在外部钢管2-1内加入工字钢2-2预制而成并安装在基础底座1的钢管桩洞1-7内；挡土墙背板3，所述挡土墙背板3通过加筋处理后预制，吊装在挡土墙背板装配槽1-4内；顶盖4，所述顶盖4通过加筋处理后，吊装在挡土墙上部，并与钢管桩2、挡土墙背板方形定位榫相连接。

具体地，如图1、2、3所示，预制基础底座1按照长200cm，宽80cm，高40cm进行预制，预制模板其左侧设有两个矩形肋1-1，三个圆形定位钢筋1-2，右侧设有两个矩形凹槽1-3、三个圆形定位孔1-4，上侧设有一个钢管桩洞1-7，深32cm、一个挡土墙背板装配槽1-4，对内部进行金属配筋，并对三个圆形定位钢筋1-2进行特殊固定处理，防止位移，影响后期装配。

进一步优选地，如图2所示，预制含有工字钢2-2的预制混凝土钢管桩2采用外径42.4cm的DN32号钢管，长度244cm，在底部焊接两个装配定位耳2-4，内部截面内放入同等长度的36C号工字钢2-2，并确保工字钢2-2的腹板与两定位耳2-4所形成的弦垂直，填入轻质混凝土2-3。

进一步优选地，如图3、4所示，预制挡土墙背板3按照长180cm，高205cm，厚21cm进行预制，前侧设三个钢管桩位置凹弧3-4、排水孔3-3，右侧设T型肋3-5，左侧设T型凹槽3-1，顶部设三个挡土墙背板定位榫3-2，对内部进行加筋处理，并填入混凝土。

进一步优选地，如图5所示，预制顶盖4按照长180cm，宽70cm，高20cm进行预制，其底侧设有三个钢管桩孔洞4-1以及四个挡土定位卯孔4-2，左侧设有T型凹槽4-3，右侧设有T型肋4-4，对内部进行加筋处理，并填入混凝土。

进一步优选地，各部件的模具制作方法根据尺寸可采用铸造方式、冲压方式、焊接方式、拼装方式的其中之一，对内部进行加筋处理后填入混凝土，并经过振捣、抹压静置24h后拆模，养护3d后可码放，但高度不要超过四层，继续养护至28d，可运输装配。

进一步优选地，装配预制挡土墙基础底座1：挡土墙基础底座安装采用吊放形式，单个逐一安装，应将矩形凹槽1-3、圆形定位孔1-5与对应的矩形肋1-1、圆形定位钢筋1-2密切配合，尽量减少缝隙。

进一步优选地，装配预制混凝土钢管桩2：钢管桩2的安放时采用吊放形式，吊放钢管桩2入基础底座1的钢管桩洞1-7应人工稳定住，并将基础底座1的定位耳凹槽1-6与钢管桩2底侧的定位耳2-4对准，严禁高起猛落、碰撞和强行放下。

进一步优选地，装配预制挡土墙背板3：将预制挡土墙背板3吊装在基础底座1钢管桩2共同形成的挡土墙背板卡槽内。

进一步优选地，装配预制钢筋混凝土顶盖4：预制顶盖4同样采用吊装形式，吊放预制钢筋混凝土顶盖4时注意与钢管桩2、挡土背板定位榫3-2，顶盖T型凹槽4-3、顶盖T型肋部件4-4配合，严禁高起猛落、碰撞和强行放下。

进一步优选地，在靠近挡土墙背板3侧向内依次填碎石层5-1、砂石层5-2、以及其它填土层5-3，碎石层5-1、砂石层5-2厚度不超过10cm，填土过程采用分次逐层填土，厚度不应该超过1米，每层填土后利用小型夯土机进行压实，待压实完成后进行下一层填土，直至完成施工。

本方案中，由6个基础底座构成长480cm，高40cm的挡土墙底座，钢管桩高244cm，其中插入基础底座的钢管桩洞32cm，顶盖的钢管桩洞12cm，预留装配间隙1cm，顶盖高20cm，装配完成后形成长480cm，高260cm的挡土墙。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种快速装配式挡土墙结构，包括基础底座（1），内部设置工字钢（2-2）的预制混凝土钢管桩（2），预制钢筋混凝土挡土墙背板（3），预制钢筋混凝土顶盖（4），其特征在于：含有工字钢（2-2）的预制混凝土钢管桩（2）插入基础底座（1）的钢管桩洞（1-7），钢管桩（2）后方装配挡土墙背板（3），预制钢筋混凝土顶盖（4）装配在钢管桩（2）与挡土墙背板（3）顶部；

所述基础底座（1）右侧分别设有矩形凹槽（1-3）、圆形定位孔（1-5），左侧分别设有与右侧对应的矩形肋（1-1）、圆形定位钢筋（1-2），上侧设有钢管桩洞（1-7）、挡土背板装配槽（1-4），其中钢管桩洞（1-7）设有定位耳凹槽（1-6）；

所述含有工字钢（2-2）的预制混凝土钢管桩（2）包括外部的钢管（2-1）、插入外部钢管（2-1）的工字钢（2-2），以及填充在外部钢管（2-1）中的轻质混凝土（2-3），钢管桩（2）的底部设有嵌入定位耳凹槽（1-6）的定位耳（2-4）；

所述预制钢筋混凝土挡土墙背板（3）前侧设有多个钢管桩位置凹弧（3-4），其中间间隔区域还设置有排水孔（3-3），左侧设有T型凹槽（3-1），右侧设有T型肋（3-5），在其顶部设有挡土墙定位榫（3-2）；

所述预制钢筋混凝土顶盖（4）的下侧设有钢管桩孔洞（4-1），以及与挡土墙背板定位榫（3-2）对应的挡土定位卯孔（4-2），左侧设有顶盖T型凹槽（4-3），右侧对应的设有顶盖T型肋（4-4）。

2.根据权利要求1所述的一种快速装配式挡土墙结构，其特征在于：由若干基础底座（1）拼接形成挡土墙底部。

3.一种快速装配式挡土墙结构的施工方法，其特征在于：包括以下施工步骤，

S1，工厂预制挡土墙背板（3）和钢管桩（2）；所述工字钢（2-2）的腿线与钢管桩（2）底部两个定位耳（2-4）所形成的弦平行，确保安装后使工字钢（2-2）的腹板与挡土墙背板（3）垂直；使用的轻质混凝土（2-3）不低于C30；

S2，施工准备：平整场地和工作面清理；

S3，装配预制挡土墙基础底座（1）：挡土墙基础底座（1）安装采用吊放形式，单个逐一安装，使矩形凹槽（1-3）、圆形定位孔（1-5）分别与对应的矩形肋（1-1）、圆形定位钢筋（1-2）密切配合；

S4，装配预制混凝土钢管桩（2）：钢管桩的安放采用吊放形式，吊放钢管桩（2）入基础底座（1）的钢管桩洞（1-7）时，使基础底座（1）的定位耳槽（1-6）与钢管桩（2）底侧的定位耳（2-4）对准；

S5，装配挡土墙背板（3）：将挡土墙背板（3）吊装在基础底座（1）的挡土墙背板装配槽（1-4）内，使钢管桩位置凹弧（3-4）对应于钢管桩（2）；

S6，装配预制钢筋混凝土顶盖（4）：顶盖（4）采用吊装形式，吊放预制钢筋混凝土顶盖（4）时，使钢管桩（2）、挡土墙背板定位榫（3-2），分别与钢管桩孔洞（4-1）和挡土墙背板定位卯孔（4-2）配合，并使相邻的顶盖T型凹槽（4-3）和顶盖T型肋部件（4-4）配合；

S7，填土、夯实：在靠近挡土墙背板（3）侧向内依次填碎石层（5-1）、砂石层（5-2）、以及其它填土层（5-3），碎石层（5-1）、砂石层（5-2）厚度不超过10cm，填土过程采用分次逐层填土，厚度不超过1米，每层填土后进行压实，待压实完成后进行下一层填土，直至完成施工。

Images