一种适用于填方边坡的桩板挡墙结构及施工方法与流程

1.本发明专利属于岩土工程中的支挡结构设计技术领域，特别提供一种适用于填方边坡的桩板挡墙结构及其施工方法。


背景技术：

2.桩板挡墙是岩土工程填方边坡中一种常用的支挡结构，尤其适用于高大填方边坡。较之矩形截面抗滑桩，圆形截面抗滑桩具有施工速度快，安全隐患小等特点，随着技术水平的发展以及项目工期的要求，越来越来多圆形截面抗滑桩已替代矩形抗滑桩。
3.由于采用机械施工，圆形截面桩无混凝土护壁措施，为保障成桩质量，常常在桩孔成型后要求快速完成地面以下桩体混凝土浇筑，地面以上桩体来不及支模，在地面处易形成断桩，抗滑桩出现薄弱面，不利于工程安全，需要专门性的针对薄弱面进行加强设计，并结合施工措施实现；另一方面，地面以上圆形截面桩与挡土板连接较矩形截面桩困难，但圆形截面桩与挡土板连接较矩形截面桩困难，如何在满足受力要求下与挡土板实现可靠连接、缩短工期、方便施工、造型美观等要求，是一项亟需解决的难题。目前常用的桩板挡的重要构件之一挡土板结构为现浇或预制，现浇需要考虑在桩身预留连接结构，预制法需要采取措施保证桩与挡土板连接的可靠性。常用的圆形截面抗滑桩与现浇挡土板连接方法为预埋钢筋或植筋。预埋钢筋法为通过模板穿孔预埋钢筋，或在抗滑桩体上钻孔植入钢筋，后浇筑挡土板。预埋钢筋施工的挡土板，在施工过程中易造成模板穿孔，难以重复使用，导致非常高的报废率，造成浪费；植筋法施工的挡土板，易因造成抗滑桩筋体损伤甚至打断，给工程安全带来隐患。同时现浇挡土板需混凝土强度达到后方可进行桩板挡墙后土体回填，造成工期大大延长。预制挡土板常常为方便施工考虑，放置在桩背侧，与圆桩的接触面较小，板体接触部分易产生应力集中，受力不良，且放在北侧易造成整体桩板挡墙的结构不美观。
4.因此基于结构安全、缩短工期、方便施工、以及造型美观等角度考虑本发明提出一种适用于填方边坡的桩板挡墙结构及其施工方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种适用于填方边坡的桩板挡墙结构及其施工方法，能够解决目前圆形截面抗滑桩施工出现的断桩浇筑薄弱面问题；同时与现浇挡土板因混凝土强度等待造成的工期延长、及因植筋造成的结构不安全、因预埋钢筋造成的模板报废率高等问题；及能够解决预制挡土板与圆形截面抗滑桩的连接不可靠问题。且挡土板位于桩前，面层平整，造型美观。
6.为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：一种适用于填方边坡的桩板挡墙结构，包括地下抗滑桩、地上抗滑桩、连系梁和预制挡土板，所述地下抗滑桩设置于地面线以下，形状为圆柱体，所述地上抗滑桩设置于地面线以上，整体为柱体，挡土侧为弧形，临空侧为矩形，地下抗滑桩与地上抗滑桩与地面线的
交界处设置有连系梁，所述预制挡土板设置于地上抗滑桩的矩形侧，并于地上抗滑桩的两侧固设有矩形限位块，地上抗滑桩通过锚筋缠绕后贯穿设置于预制挡土板上的预留锚孔与预制档土板进行张拉锁定连接连接，预留锚孔内的孔隙灌水泥浆填充，相邻两块预制挡土板间通过纵向设置预留孔道，预留孔道内置钢筋插销并浇灌水泥砂浆填充固定。
7.所述锚筋贯穿预制挡土板后，其端部通过封锚结构固定于预制档土板的临空侧，所述封锚结构包括锚垫板和螺母，使用锚垫板和螺母紧固后再浇筑混凝土封闭。
8.所述锚筋裸露部分采用耐压强力不小于4mpa的材料管进行套接。
9.所述材料管为pe或pvc。
10.所述材料管内用黄油填充，两端外绕扎工程胶布固封。
11.所述锚筋为精轧螺纹钢或普通螺纹钢，锚杆钢筋刷沥青底漆和沥青玻纤布缠裹两层。
12.本发明还提供一种适用于填方边坡的桩板挡墙结构的施工方法，包括以下步骤：（1）平整地面，开挖连系梁沟槽，浇筑混凝土垫层，支两侧沟槽壁模板；（2）旋挖机就位，成孔，吊放抗滑桩钢筋笼；（3）编织连系梁钢筋笼，并在桩左侧1/3跨，右侧2/3跨连系梁位置处设置模板；（4）浇筑地下抗滑桩及桩左侧1/3跨，右侧2/3跨连系梁混凝土，并预留两侧搭接钢筋，并满足钢筋连接区接头面积不大于50%要求；（5）按（2）～（4）工序施工完成地下抗滑桩及两侧连系梁；（6）地上抗滑桩支模，浇筑地上抗滑桩混凝土；（7）在所述（2）工序同步或提前预制挡土板；（8）安放预制挡土板就位，横向上将预制挡土板通过锚筋张拉、锁定锚筋贯穿预制挡土板上设置的预留锚孔与地上抗滑桩固定连接；（9）纵向上，通过在预留孔道安放竖向钢筋插销，及灌水泥浆实现挡土板各块连接；（10）重复步骤(8)到(9)直到完成所有挡土板安装, 使用封锚砼封锚头，分层回填地上抗滑桩挡土一侧的填土。
13.本发明具有以下技术优点：1）桩与地面交接处设置连系梁，实现了地面上下抗滑桩断桩浇筑的加强，结构可靠性更高。
14.2）地下抗滑桩为机械施工圆截面桩，地上抗滑桩迎土侧桩为弧形，连接挡土板侧桩为矩形，对挡土板及锚筋张拉更为有利，受力科学。
15.3）挡土板为预制，方便吊装，节约了施工工期。
16.4）纵向上，挡土板间缝搭接，采用钢筋及插销连接，并灌入水泥砂浆，保证了整体性。
17.5）挡土板与抗滑桩无需植筋即可实现可靠连接，避免了常规的植筋法对抗滑桩筋体的损伤。钢筋锚杆无锚固段，穿入钢筋后即可张拉锁定，无常规锚固的锚固段强度达到的等待时间。锚筋避免了与土层的粘结作用，仅靠锚筋杆体提供张拉力，可靠性更高。
18.6）锚筋缠绕地上抗滑桩进行连接时，外套pe管或其他耐压强度较高的材料管，黄油充填两端外绕扎工程胶布；锚杆钢筋采用精轧螺纹钢或普通螺纹钢，钢筋刷沥青底漆和
沥青玻纤布缠裹二层。实现了防腐要求，满足使用耐久性。
19.7）本发明的有益效果是操作简单、工期缩短、绿色高效、安全快捷。
附图说明
20.图1 桩板挡墙立面显示图；图2 桩板挡墙剖面显示图；图3预制挡土板与地上抗滑桩连接结构显示图；图4连系梁剖面显示图；图5 预制挡土板侧面连接显示图；图6封锚砼结构图；图中1、地下抗滑桩；2、连系梁；3、地面抗滑桩；4、预制挡土板；5、限位块；6、锚筋；7、锚筋套管；8、封锚结构；9、预留孔道；10、钢筋插销；11、水泥砂浆；12、锚垫板；13、螺母。
具体实施方式
21.现在参考附图1到图6描述本发明的实施例。本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于本发明专利，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。
22.结合图1～6所示，本发明公开了一种适用于填方边坡的桩板挡墙结构，本发明根据锚固及挡土板的受力特点，设计了一种地面以上临空侧矩形，挡土侧弧形的抗滑桩，及一种预制挡土板，并结合锚固措施，有效实现了预制挡土板与抗滑桩的可靠连接；结合施工工序保障，于地面附近使用连系梁保障了地面上下断桩处的连接加强，实现了地面上下不同截面桩的施工，于横向纵向穿锚筋，实现了挡土板与抗滑桩的可靠连接，以及挡土板与挡土板的可靠连接。
23.具体的，该桩板挡墙结构包括地下抗滑桩1、地上抗滑桩3和预制挡土板4，地下抗滑桩1设置于地面线以下，形状为圆柱体，地上抗滑桩1设置于地面线以上，整体为柱体，挡土侧为弧形，临空侧为矩形，地下抗滑桩1和地上抗滑桩3与地面线的交界处设置有连系梁2，预制挡土板4设置于地上抗滑桩3的矩形侧，并于地上抗滑桩3的两侧固设有矩形限位块5，地上抗滑桩3通过锚筋6缠绕后贯穿设置于预制挡土板4上的预留锚孔与预制挡土板4进行张拉锁定连接，预留锚孔内的孔隙灌水泥浆填充，相邻两块预制挡土板4间通过纵向设置预留孔道9，预留孔道9内置钢筋插销10并浇灌水泥砂浆11填充固定。
24.预制挡土板和圆形截面抗滑桩的连接结构的支挡结构具体施工方法为：（1）平整地面，开挖连系梁沟槽，浇筑混凝土垫层，支两侧沟槽壁模板；（2）旋挖机就位，成孔，吊放抗滑桩钢筋笼；（3）编织连系梁钢筋笼，并在桩左侧1/3跨，右侧2/3跨连系梁位置处设置模板；（4）浇筑地下抗滑桩及桩左侧1/3跨，右侧2/3跨连系梁混凝土，并预留两侧搭接钢筋，并满足钢筋连接区接头面积不大于50%要求；（5）按（2）～（4）工序施工完成地下抗滑桩及两侧连系梁；（6）地上抗滑桩支模，浇筑地上抗滑桩混凝土；
（7）在所述（2）工序同步或提前预制挡土板；（8）安放预制挡土板就位，横向上将预制挡土板通过锚筋张拉、锁定锚筋贯穿预制挡土板上设置的预留锚孔与地上抗滑桩固定连接；（9）纵向上，通过在预留孔道安放竖向钢筋插销，及灌水泥浆实现挡土板各块连接；（10）重复步骤(8)到(9)直到完成所有挡土板安装, 使用封锚砼封锚头，分层回填地上抗滑桩挡土一侧的填土。
25.具体地，抗滑桩地面以下为机械施工圆形截面桩，为钢筋混凝土结构；抗滑桩地面以上为挡土侧弧形截面，临空侧矩形截面桩，为钢筋混凝土结构；连系梁为地面以下挖槽支模浇筑，为钢筋混凝土结构；预制挡土板为特定外形的钢筋混凝土预制结构，并预留锚固用的横向预留锚孔和纵向的预留孔道；锚筋为钢绞线，精轧螺纹钢筋，或普通螺纹钢筋，应采用刷沥青底漆和沥青玻纤布缠裹两层的措施防腐。并通过特定的封锚砼固定于预制档土板的临空侧（临空侧是相对于挡土侧限定，桩板挡墙搭建好后，一侧挡土，一侧临空），封锚结构包括垫板和螺母，使用锚垫板12和螺母13紧固后再浇筑混凝土封闭；锚筋套管为pe套管或其他耐压性较高材料，耐压强力不小于4mpa，黄油充填两端外绕扎工程胶布。
26.桩板挡墙通过施工迭代的方式实现断桩处的连接，以及挡土板与桩，相邻挡土板与挡土板的有效连接。
27.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。