CN114319425A - 一种新建桩板墙-既有悬臂挡土墙路堤帮宽组合挡土结构 - Google Patents
一种新建桩板墙-既有悬臂挡土墙路堤帮宽组合挡土结构 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种新建桩板墙‑既有悬臂挡土墙路堤帮宽组合挡土结构，涉及公路、铁路既有线路基拓宽改造工程技术领域。一种新建桩板墙‑既有悬臂挡土墙路堤帮宽组合挡土结构，包括既有悬臂式挡土墙、斜拉预应力锚索、新建桩体和新建挡土板，所述新建桩体和新建挡土板设置在既有悬臂式挡土墙的内侧，所述新建桩体顶部高于既有挡土墙的墙顶。通过在既有悬臂式挡土墙内侧增设桩板式挡土墙，无需新增征收用地，即可实现路堤帮宽，为保证既有挡土墙的正常使用，在墙顶施加预应力锚索对其进行加固利用，无需拆除既有挡土墙，二者协同作用共同分担侧压力，最大限度利用既有工程，既节约投资又降低了施工风险。
Description
技术领域
本发明涉及公路、铁路既有线路基拓宽改造工程技术领域，具体为一种新建桩板墙-既有悬臂挡土墙路堤帮宽组合挡土结构。
背景技术
近年来我国铁路、公路等交通基础设施建设飞速发展，伴随着客、货运输需求的扩大，既有线改建及临近既有线的新建项目也逐年递增。当地形受限无放坡条件时，常采用支挡结构进行收坡。
桩板式挡土墙是一种钢筋混凝土薄壁式挡土墙,其主要特点是构造简单、施工方便，节约用地、墙身断面较小，自身质量轻，可以较好的发挥材料的强度性能,能适应承载力较低的地基。其由桩及桩间的挡土板两部分组成，利用桩深埋部分的锚固段的锚固作用和被动抗力维护挡土墙的稳定。适用于铁路、公路、建筑基坑支护、码头岸坡等侧压力较大的加固地段，其设计、施工技术已十分成熟。
当新建线路近接既有高路堤进行敷设时，可通过增设桩板式挡土墙，直接在既有路堤边坡上进行新建路堤帮填改造，既有悬臂式挡土墙和新建桩板墙共同承担填土和列车荷载产生的侧压力，二者协同作用，既保证了既有线的稳定及列车的正常运行，又充分发挥了既有支挡结构的承载作用。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种新建桩板墙-既有悬臂挡土墙路堤帮宽组合挡土结构，充分利用既有路堤式挡土墙，在既有路堤边坡上新建支挡结构对路基进行帮宽改造，既节约投资又降低了施工风险。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种新建桩板墙-既有悬臂挡土墙路堤帮宽组合挡土结构，包括既有悬臂式挡土墙、斜拉预应力锚索、新建桩体和新建挡土板，所述新建桩体和新建挡土板设置在既有悬臂式挡土墙的内侧，所述新建桩体顶部高于既有挡土墙的墙顶，所述新建桩体锚固深度大于既有悬臂式挡土墙的底板深度，所述新增斜拉预应力锚索设置在既有悬臂式挡土墙的墙身上部。
优选的，所述既有悬臂式挡土墙的墙身上部设置有斜拉预应力锚索，并布置在新建桩体之间的新建挡土板的下方，所述斜拉预应力锚索的下端锚固定连接在既有路堤稳定岩土体内，上端与既有悬臂式挡土墙墙身上部相连接，且斜拉预应力锚索与水平面成一夹角θ。
优选的，所述既有悬臂式挡土墙距离墙顶顶部不小0.5m处沿线路方向按一定间距钻设锚索孔，并放置所述斜拉预应力锚索。
优选的，所述斜拉预应力锚索由紧固头、自由段、锚固段三部分组成，其中所述紧固头由水泥锚墩、钢垫板和锚具组成。
优选的，一种新建桩板墙-既有悬臂挡土墙路堤帮宽组合挡土的施工工艺，包括以下步骤：
S1、桩施工前先开挖边坡台阶，局部整平，做好桩孔周围地表截、排水及防渗工作，然后，在既有悬臂式挡土墙内侧按设计位置沿线路纵向施工建造桩体，桩身施工应从两端向中间间隔开挖施工，严禁全段同时施工，为保证桩孔开挖的施工安全和护壁质量，桩孔应配筋且采取边挖边护的方法进行施工，护壁衬砌必须及时紧跟开挖，护壁施工过程中，在立模灌注每节钢筋混凝土前，注意清除岩壁上的浮土和松动石块，使护壁混凝土紧贴孔壁，每节开挖应在上节护壁终凝后进行，每节开挖深度宜取一米一节，如桩孔有超挖，其超挖部分必须用与桩身同等级的混凝土嵌补，桩身混凝土要振捣密实，保证材料之间结合牢固；桩身混凝土应连续灌注，以免形成施工缝；
S2、将新建桩体的混凝土振捣密实，保证混凝土与钢筋之间结合牢固，桩身混凝土应连续灌注，避免形成施工缝，如有间断，第二次浇筑时，必须保证新浇注混凝土与已浇注混凝土的牢固粘结，竖向主筋或其它钢材的搭接接头应错开，斜拉预应力锚索布置在两根新桩之间的挡土板下方，用于平衡新帮填路基自重及列车荷载产生的侧压力通过挡土板下方土体传递到既有挡土墙上的土压力，斜拉预应力锚索由紧固头，自由段，锚固段三部分组成，其中紧固头由水泥锚墩、钢垫板和锚具组成，预应力锚索采用的是4～8股的钢绞线；
S3、在既有路堤边坡上开挖台阶，台阶宽度不大于1.5m，高度1.0m，然后，在相邻的桩体边坡坡面以上悬臂端侧翼之间搭设挡土板，形成桩板式挡土墙结构，在挡土板后侧设置一定厚度的袋装砂夹卵石反滤层，并捣固密实，使板与桩体密贴；
S4、待步骤S3中的新建桩体强度达到设计要求后即可填筑板后土体，填埋台阶，选择符合要求的填料并进行压实，形成路堤帮宽改造后的新建路基边坡，完成既有线路基帮宽改造。
（三）有益效果
本发明提供了一种新建桩板墙-既有悬臂挡土墙路堤帮宽组合挡土结构。具备以下有益效果：
本发明适用于地形受限区段，为路堤帮宽改造，在既有悬臂式挡土墙内侧增设桩板式挡土墙，无需新增征收用地，为保证既有挡土墙的正常使用，在墙顶施加预应力锚索对其进行加固利用，无需拆除既有挡土墙，二者协同作用共同分担侧压力，最大限度利用既有工程，既节约投资又降低了施工风险，通过改变桩板墙桩身截面尺寸、锚固段和悬臂段长度、桩间距等，来满足不同条件下的工程需求。
附图说明
图1是本发明既有路堤及既有悬臂式挡土墙断面图；
图2是本发明帮宽路堤的既有-新建组合挡土结构立面图；
图3是本发明帮宽路堤的既有-新建组合挡土结构侧面图；
图4是本发明帮宽路堤的既有-新建组合挡土结构平面图；
图5是本发明既有挡土墙增设预应力锚索新型紧固头示意图。
其中，1、既有悬臂式挡土墙；2、斜拉预应力锚索；3、新建桩体；4、新建挡土板；5、水平面；6、水泥锚墩；7、钢垫板；8、锚具；9、排水孔；10、反滤层；11、既有路堤边坡；12、新建路堤边坡；13、开挖台阶；14、锚索孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1-5所示，本发明实施例提供一种新建桩板墙-既有悬臂挡土墙路堤帮宽组合挡土结构，包括既有悬臂式挡土墙1、斜拉预应力锚索2、新建桩体3和新建挡土板4，新建桩体3和新建挡土板4设置在既有悬臂式挡土墙1的内侧，新建桩体3顶部高于既有挡土墙1的墙顶，新建桩体3锚固深度大于既有悬臂式挡土墙1的底板深度，新增斜拉预应力锚索2设置在既有悬臂式挡土墙1的墙身上部。
新建桩体3桩孔施工应间隔开挖，严禁全段同时施工，开挖桩孔时在桩孔顶部设置高0.5m护壁锁口，桩孔采取边挖边护方法施工，护壁衬砌必须及时紧跟开挖，新建桩体3桩身混凝土要振捣密实，保证材料之间结合牢固，桩身混凝土需连续灌注，以免形成施工缝。
既有悬臂式挡土墙1的墙身上部设置有斜拉预应力锚索2，并布置在新建桩体3之间的新建挡土板4的下方，斜拉预应力锚索2的下端锚固定连接在既有路堤稳定岩土体内，上端与既有悬臂式挡土墙1墙身上部相连接，且斜拉预应力锚索2与水平面5成一夹角θ。
既有悬臂式挡土墙1距离墙顶顶部不小0.5m处沿线路方向按一定间距钻设锚索孔14，并放置斜拉预应力锚索2。
斜拉预应力锚索2由紧固头、自由段、锚固段三部分组成，其中紧固头由水泥锚墩6、钢垫板7和锚具8组成。
在既有路基边坡11开挖台阶13，台阶宽度不大于1.5m，高度1.0m，并设置4%向内倾斜坡度。
一种新建桩板墙-既有悬臂挡土墙路堤帮宽组合挡土的施工工艺，包括以下步骤：
S1、桩施工前先开挖边坡台阶，局部整平，做好桩孔周围地表截、排水及防渗工作，然后，在既有悬臂式挡土墙内侧按设计位置沿线路纵向施工建造桩体，在既有悬臂式挡土墙内侧开挖桩孔（通常人工开挖，必要时可使用风镐），布设钢筋并向桩孔内灌注混凝土，形成桩体；开挖时首先在桩孔顶部地面浇筑高0.5m护壁锁口，护壁锁口均采用C25钢筋混凝土灌注；然后桩孔开挖，每开挖一米设置一节护壁，桩孔成型后浇筑混凝土成桩，桩身施工应从两端向中间间隔开挖施工，严禁全段同时施工，为保证桩孔开挖的施工安全和护壁质量，桩孔应配筋且采取边挖边护的方法进行施工，护壁衬砌必须及时紧跟开挖，护壁施工过程中，在立模灌注每节混凝土前，注意清除岩壁上的浮土和松动石块，使护壁混凝土紧贴孔壁，每节开挖应在上节护壁终凝后进行，每节开挖深度宜取一米一节；
如桩孔有超挖，其超挖部分必须用与桩身同等级的混凝土嵌补，桩身混凝土要振捣密实，保证材料之间结合牢固；桩身混凝土应连续灌注，以免形成施工缝。
S2、将新建桩体3的混凝土振捣密实，保证混凝土与钢筋之间结合牢固，桩身混凝土应连续灌注，避免形成施工缝，如有间断，第二次浇筑时，必须保证新浇注混凝土与已浇注混凝土的牢固粘结，竖向主筋或其它钢材的搭接接头应错开；
斜拉预应力锚索布置在两根新桩之间的挡土板下方，用于平衡新帮填路基自重及列车荷载产生的侧压力通过挡土板下方土体传递到既有挡土墙上的土压力，斜拉预应力锚索由紧固头，自由段，锚固段三部分组成，其中紧固头由水泥锚墩、钢垫板和锚具组成，预应力锚索采用的是4～8股的钢绞线。
S3、在既有路堤边坡上开挖台阶，台阶宽度不大于1.5m，高度1.0m，然后，在相邻的桩体边坡坡面以上悬臂端侧翼之间搭设挡土板，形成桩板式挡土墙结构，在挡土板后侧设置一定厚度的袋装砂夹卵石反滤层，并捣固密实，使板与桩体密贴，新建挡土板4采用工厂预制，现场拼装的方式施工，每块新建挡土板4的跨中底部设置一个排水孔9，尺寸为10cm×10cm，并在挡土板后侧设置0.3m厚袋装砂夹卵石反滤层10；
S4、待步骤S3中的新建桩体3强度达到设计要求后即可填筑板后土体，填埋台阶，选择符合要求的填料并进行压实，形成路堤帮宽改造后的新建路基边坡12，完成既有线路基帮宽改造。
该发明适用于地形受限区段，为路堤帮宽改造，在既有悬臂式挡土墙内侧增设桩板式挡土墙，无需新增征收用地。为保证既有挡土墙的正常使用，在墙顶施加预应力锚索对其进行加固利用，无需拆除既有挡土墙，二者协同作用共同分担侧压力，最大限度利用既有工程，既节约投资又降低了施工风险。通过改变桩板墙桩身截面尺寸、锚固段和悬臂段长度、桩间距等，来满足不同条件下的工程需求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种新建桩板墙-既有悬臂挡土墙路堤帮宽组合挡土结构，包括既有悬臂式挡土墙（1）、斜拉预应力锚索（2）、新建桩体（3）和新建挡土板（4），其特征在于：所述新建桩体（3）和新建挡土板（4）设置在既有悬臂式挡土墙（1）的内侧，所述新建桩体（3）顶部高于既有挡土墙（1）的墙顶，所述新建桩体（3）锚固深度大于既有悬臂式挡土墙（1）的底板深度，所述新增斜拉预应力锚索（2）设置在既有悬臂式挡土墙（1）的墙身上部。
2.根据权利要求1所述的一种新建桩板墙-既有悬臂挡土墙路堤帮宽组合挡土结构，其特征在于：所述既有悬臂式挡土墙（1）的墙身上部设置有斜拉预应力锚索（2），并布置在新建桩体（3）之间的新建挡土板（4）的下方，所述斜拉预应力锚索（2）的下端锚固定连接在既有路堤稳定岩土体内，上端与既有悬臂式挡土墙（1）墙身上部相连接，且斜拉预应力锚索（2）与水平面（5）成一夹角θ。
3.根据权利要求1所述的一种新建桩板墙-既有悬臂挡土墙路堤帮宽组合挡土结构，其特征在于：所述既有悬臂式挡土墙（1）距离墙顶顶部不小0.5m处沿线路方向按一定间距钻设锚索孔（14），并放置所述斜拉预应力锚索（2）。
4.根据权利要求1所述的一种新建桩板墙-既有悬臂挡土墙路堤帮宽组合挡土结构，其特征在于：所述斜拉预应力锚索（2）由紧固头、自由段、锚固段三部分组成，其中所述紧固头由水泥锚墩（6）、钢垫板（7）和锚具（8）组成。
5.根据权利要求1所述的一种新建桩板墙-既有悬臂挡土墙路堤帮宽组合挡土的施工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、桩施工前先开挖边坡台阶，局部整平，做好桩孔周围地表截、排水及防渗工作，然后，在既有悬臂式挡土墙内侧按设计位置沿线路纵向施工建造桩体，桩身施工应从两端向中间间隔开挖施工，严禁全段同时施工，为保证桩孔开挖的施工安全和护壁质量，护壁应配筋且采取边挖边护的方法进行施工，护壁衬砌必须及时紧跟开挖，护壁施工过程中，在立模灌注每节混凝土前，注意清除岩壁上的浮土和松动石块，使护壁混凝土紧贴孔壁，每节开挖应在上节护壁终凝后进行，每节开挖深度宜取一米一节；
S2、将新建桩体（3）的混凝土振捣密实，保证混凝土与钢筋之间结合牢固，桩身混凝土应连续灌注，避免形成施工缝，如有间断，第二次浇筑时，必须保证新浇注混凝土与已浇注混凝土的牢固粘结，竖向主筋或其它钢材的搭接接头应错开；
S3、在既有路堤边坡上开挖台阶，台阶宽度不大于1.5m，高度1.0m，然后，在相邻的桩体边坡坡面以上悬臂端侧翼之间搭设挡土板，形成桩板式挡土墙结构，在挡土板后侧设置一定厚度的袋装砂夹卵石反滤层，并捣固密实，使板与桩体密贴；
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