一种装配式预制墙板路基结构及施工方法与流程

1.本发明属于路基建造技术领域，具体涉及一种装配式预制墙板路基结构及施工方法。


背景技术：

2.随着现代交通科技和信息技术的不断发展，工作及生活节奏的加快，人们对方便快速出行的呼声也越来越高。近年来，我国加大基础设施建设速度，但随着城镇化规模的不断加大，人口的增多，相应的交通运输量及小汽车保有量也快速增长，城市交通拥堵及环境保护问题也越来越突出，大规模高速公路改扩建、轨道交通建设等迫在眉睫。
3.近十几年来我国高速公路和轨道交通发展迅速，建设规模大，线路长，地质条件复杂，其中有相当一部分建在软土地基上，目前解决软土地基沉降的方式主要有两种：一种是以桥代路，另一种是对软土进行处理。以桥代路方式中桥梁造价较高，而对软土进行处理，无论是从成本还是优质填料的来源上都存在较大困难。因此，急需一种能够避免造价高昂和施工条件复杂的新型路基结构。


技术实现要素：

4.针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了一种装配式预制墙板路基结构，用以解决现有路基建设复杂且成本高昂的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供一种装配式预制墙板路基结构，其包括边坡，设于所述边坡平面上的第一预制板；
6.所述第一预制板的一端搭接所述边坡顶部平面，且所述第一预制板搭接所述边坡顶部平面的一端与边坡上路基之间设有现浇段，所述现浇段用于所述第一预制板与所述边坡上路基之间的固定连接，所述第一预制板背离所述边坡的一端沿横向伸出；
7.所述第一预制板底部还设有第二预制板，所述第二预制板竖向设置，其一端抵接所述第一预制板底面，其另一端插设在所述边坡斜面上；
8.所述第二预制板为沿纵向设置的多个，且相邻两所述第二预制板之间设有连接件，以将各所述第二预制板连接形成整体。
9.作为本发明的进一步改进，所述第二预制板朝向相邻两第二预制板的两端均设有凹陷结构，两相邻所述第二预制板之间的凹陷结构合围形成柱状空腔，且该柱状空腔内灌注有混凝土。
10.作为本发明的进一步改进，所述连接件包括设置在两相邻所述第二预制板相接端面处的预埋剪力钉所述预埋剪力钉一端固接所述第二预制板，其另一端插设在两相邻所述第二预制板之间的混凝土内。
11.作为本发明的进一步改进，所述连接件包括嵌设在两相邻所述第二预制板相接端面处的预埋钢索套环，所述预埋钢索套环的开口沿竖向设置，且两所述第二预制板上的所述预埋钢索套环开口在竖向上部分重叠，两所述预埋钢索套环之间沿竖向穿设有钢筋。
12.作为本发明的进一步改进，所述第一预制板为沿纵向并排设置的多个，且相邻两所述第一预制板之间通过现浇连接。
13.作为本发明的进一步改进，所述第一预制板与所述边坡平面之间设有垫块，所述垫块上竖向穿设有波形钢护栏立柱，所述波形钢护栏立柱一端插设在所述边坡平面内，其另一端插设在所述垫块内。
14.作为本发明的进一步改进，所述边坡斜面上还设有基槽，所述第二预制板插接在所述基槽内。
15.本发明还包括一种装配式预制墙板路基结构施工方法，用于形成所述的装配式预制墙板路基结构，其包括如下步骤：
16.s1：在边坡斜面上沿纵向挖设基槽，将第二预制板竖向吊装至基槽内；
17.s2：沿基槽开设方向设置另一第二预制板，将两相邻第二预制板之间的预埋剪力钉嵌设入凹陷结构；
18.s3：将相邻两第二预制板上的预埋钢索套环竖向堆叠设置，沿竖向穿设钢筋并将两第二预制板上的预埋钢索套环串接；
19.s4：重复步骤s2、s3，使得边坡斜面上形成沿纵向排布的墙板结构；
20.s5：在基槽与第二预制板之间浇筑混凝土，在相邻第二预制板之间浇筑混凝土；
21.s6：横向吊装第一预制板，将第一预制板的一端搭接在边坡平面上，另一端搭接在第二预制板顶部；
22.s7：在第一预制板搭接边坡平面的一端与边坡平面上的路基之间浇筑混凝土，在相邻第一预制板之间浇筑混凝土。
23.作为本发明的进一步改进，s6中第一预制板与边坡平面搭接处还包括如下步骤：在第一预制板与边坡平面之间放置垫块，垫块内竖向穿设波形钢护栏立柱，将波形钢护栏立柱底部插设在边坡平面内。
24.上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
25.总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：
26.(1)本发明的装配式预制墙板路基结构，其通过采用墙板式结构，将第一预制板与第二预制板之间简单搭接，然后通过路基与第一预制板之间的现浇段对其进行固定，第二预制板之间形成相互连接固定结构，简化了第一预制板与第二预制板之间的连接方式，提高路基施工效率，并且第二预制板之间形成的整体结构能够很好地阻挡边坡泥土堆积带来的侧向压力，确保路基结构的稳定性。
27.(2)本发明的装配式预制墙板路基结构，其通过在第二预制板拼接面设置凹陷结构与凹陷结构进行配合连接，并在两凹陷结构之间灌注混凝土，使得两第二预制板之间在横向上产生约束力，避免其受边坡处的侧向土压力时向两侧倾倒；同时，对应在第二预制板的拼接面上设置预埋剪力钉的形式，通过将剪力钉插设在混凝土内，进一步增加二者的连接稳定性，确保路基结构的稳定。
28.(3)本发明的装配式预制墙板路基结构，其通过在相邻第二预制板之间设置预埋钢索套环，再通过钢筋结构将两第二预制板之间的预埋钢索套环全部穿接在一起，形成在纵向上的相互拖拽结构，以保证第二预制板连接稳定性，即便在侧向土压力过大的情况下，
一个第二预制板松动时，也能通过两侧的第二预制板对其进行拖拽，防止落梁问题，避免局部第二预制板倾覆的问题。
29.(4)本技术中第二预制板之间连接形成的整体结构除了包括混凝土柱与凹陷结构、预埋剪力钉与混凝土连接等形成的刚性连接结构，还有通过预埋钢索套环套接与钢筋固定的柔性连接结构，刚性连接结构能够确保第二预制板之间的连接稳固，柔性连接结构能够在局部第二预制板出现松动时能够通过两侧第二预制板将其拖拽，避免第二预制板倾覆问题，大大提高整体路基结构的整体稳定性能。
附图说明
30.图1是本发明实施例中装配式预制墙板路基结构的整体结构示意图；
31.图2是本发明实施例中装配式预制墙板路基结构的侧面示意图；
32.图3是本发明实施例其中一种第二预制板与第二预制板的配合示意图；
33.图4是本发明实施例中凹陷结构处结构示意图；
34.图5是本发明实施例其中一种第二预制板与第二预制板的配合示意图。
35.在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：
36.1、边坡；2、第一预制板；3、现浇段；4、第二预制板；5、凹陷结构；6、预埋剪力钉；7、预埋钢索套环；8、钢筋；9、垫块；10、波形钢护栏立柱；11、基槽。
具体实施方式
37.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
38.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
39.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
40.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
41.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在
第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
42.实施例：
43.本技术中的方向约定参照常规铁路、路基等方向命名规则，其中横向为垂直于路基延伸方向，纵向为路基延伸方向，竖向为高度方向。
44.请参阅图1～5，本发明优选实施例中的装配式预制墙板路基结构，其包括边坡1，设置在边坡1平面上的第一预制板2，该第一预制板2的一端搭接在边坡1顶部平面上，第一预制板2搭接在边坡1顶部平面的一端与边坡1上的路基之间设有现浇段3，该现浇段3用于将第一预制板2与边坡1上的路基之间固定连接，第一预制板2背离边坡1的一端沿横向伸出；同时，该第一预制板2底部还设有第二预制板4，该第二预制板4竖向设置，其一端抵接在第一预制板2的底面上，其另一端插设在边坡1斜面上；该第二预制板4为沿纵向设置的多个，并且相邻两第二预制板4之间还设有连接件，该连接件将各第二预制板4连接形成整体结构。
45.本技术中的装配式预制墙板路基结构优选适用于单车道扩建，其两侧为边坡1结构，并且可适用于软弱土层、表土层、粘土等软土地基，其主要应对在软土地基上的高效快速施工，并能很好应对软土地基在雨水环境下的侧向堆积问题，通过将第二预制板4连接形成整体结构能够较好应对局部第二预制板4倾覆问题，在区域部位第二预制板4出现松动或不稳问题时，相邻区域第二预制板4结构能够向其施加一个拖拽力，使之稳定维持，确保其对上方第一预制板2的良好支撑效果，使得形成的装配式预制墙板路基结构的稳定使用。同时第一预制板2与第二预制板4的分立设置，大大提高了路基结构的施工效率，平板状预制板结构相较于常规t形结构件等更便于加工，并且在吊装施工过程中也更为快速，可降低施工精度要求，便于更换维修等。
46.本技术中第一预制板2端部与原有路基通过现浇段3进行固定，第二预制板4通过在边坡1斜面上形成整体稳定结构，第二预制板4能够完美对第一预制板2进行支撑，在实现t形预制板支撑效果的同时，简化预制板的制备与安装需求，提高装配式预制墙板路基结构的施工效率。
47.进一步地，作为本发明的优选实施例，本技术中的第二预制板4朝向相邻两第二预制板4的两端设置有凹陷结构5，两相邻第二预制板4之间的凹陷结构5合围形成柱状空腔，且该柱状空腔内灌注有混凝土。
48.考虑到边坡1侧向泥土堆积带来的侧向土压力，本技术通过在相邻第二预制板4对接面之间设置凹陷结构5，通过在凹陷结构5合围形成的柱状空腔内灌注混凝土，利用混凝土形成对两第二预制板4在横向上的限位结构，以此增加第二预制板4对侧向土压力的承受能力，并且在其中一个第二预制板4在侧向土压力下发生松动时，相邻两第二预制板4能够通过凹陷结构5与混凝土柱对其进行约束限定，确保其支撑稳定性。并使得在第二预制板4松动时，在相邻第二预制板4的制约下，其竖向承载效果不受影响，仍旧能够对第一预制板2起到支撑作用，确保路基结构的稳定使用。
49.优选地，该第二预制板4在纵向两端的凹陷结构5为“凹”形结构，使得整个第二预制板4为标准结构件，整体加工制备方便，并不会对第二预制板4的搬运和现场施工吊装造
成阻碍。
50.进一步地，作为本发明的优选实施例，本技术中的连接件包括设置在相邻第二预制板4相接端面处的预埋剪力钉6，在第二预制板4的设置过程中，可以在第二预制板4的一侧设置预埋剪力钉6，也可以在两第二预制板4上相对侧均设置预埋剪力钉6，预埋剪力钉6之间错落设置，避免安装过程中相互触碰，同时预埋剪力钉6一端固接在第二预制板4上，另一端插接在凹陷结构5之间的混凝土内，以此确保第二预制板4与混凝土之间的连接稳定性。
51.进一步地，作为本发明的优选实施例，本技术中的连接件包括嵌设在两相邻第二预制板4相接端面处的预埋钢索套环7，该预埋钢索套环7的开口沿竖向设置，并且两第二预制板4上的预埋钢索套环7在竖向上部分重叠，使得其在竖向上形成穿设通道，并通过竖向钢筋8结构将两第二预制板4上的预埋钢索套环7全部竖向穿设连接。为了避免侧向土压力造成局部第二预制板4的倾覆问题，本技术中除了采用凹陷结构5与混凝土配合形式，以及预埋剪力钉6和混凝土配合形式，其还设置预埋钢索套环7，其通过预埋钢索套环7横向重叠，并形成沿竖向的通孔，再通过竖向钢筋8结构将预埋钢索套环7串接在一起，使得两第二预制板4通过预埋钢索套环7连接在一起，形成一个柔性的连接结构。
52.可选地，本技术中的第二预制板4相接端面处设置凹陷结构5，其中预埋剪力钉6设置在两第二预制板4凹陷结构5正对面上，即凹陷结构5的凸起平面和凹陷平面上均设置；预埋钢索套环7仅设置在两第二预制板4凹陷结构5的凹陷底面，参照图4所示。以此在第二预制板4安装过程中可直接拼接，不用过度考虑预埋钢索套环7的大小和安装空间。
53.进一步地，作为本发明的优选实施例，虽然上述预埋钢索套环7与钢筋8穿设结构能实现第二预制板4之间的初步限位，但其不能实现第二预制板4的固定连接，为了确保第二预制板4的稳定连接，第二预制板4的凹陷结构5之间浇筑的混凝土将预埋钢索套环7、钢筋8、预埋剪力钉6等全部封装，以此将第二预制板4形成整体固接结构。
54.进一步地，本技术中的边坡1斜面上还设有基槽11，该第二预制板4插接在该基槽11内，且基槽11内同样浇筑混凝土，使得第二预制板4稳定固定在基槽11内。由于边坡1泥土相较于混凝土结构较为松软，采用纯粹插接方式直接将第二预制板4插设在边坡1斜面上可能导致第二预制板4沉降或倾斜，因此挖设基槽11并在基槽11内浇筑混凝土，使得第二预制板4底部稳定设立在基槽11内。
55.进一步地，作为本发明的优选实施例，本技术中的第一预制板2为沿纵向并排设置的多个，且相邻第一预制板2之间通过现浇连接。由于需要第一预制板2在路基平面上形成平面结构，其作为行车或行人载体，需要眼路基延伸方向布置，并且为了确保第一预制板2之间的连接稳定性，第一预制板2之间同样浇筑混凝土，使之成为整体。
56.优选地，第一预制板2一端搭接在边坡1顶部平面上，其另一端搭接在第二预制板4顶端，第二预制板4为硬质结构，其不容易发生下沉问题，而边坡1本身为泥土，第一预制板2与边坡1接触面可能向下沉降，为此在第一预制板2朝向边坡1顶部平面的一端设置垫块9，垫块9隔在二者之间，并且为了防止垫块9滑移，垫块9内竖向穿设波形钢护栏立柱10，该波形钢护栏立柱10一端穿设在垫块9内，其另一端插入边坡1平面内，以此将垫块9固定在边坡1顶部平面上。
57.优选地，本技术中的结构件采用标准预制结构件，其中第一预制板2和第二预制板
4宽4m、厚0.26m，每块板跨径3m，各预制板相接时接缝宽度为4cm，垫块9为方形结构，其宽度为30cm。上述结构均采用标准化结构件，方便各结构件的统一制备，同时便于施工的高效快速进行。
58.进一步地，本技术还包括一种装配式预制墙板路基结构施工方法，主要用于形成上述装配式预制墙板路基结构，具体步骤如下：
59.s1：在边坡1斜面上沿纵向挖设基槽11，将第二预制板4竖向吊装至基槽11内；
60.s2：沿基槽11开设方向设置另一第二预制板4，将两相邻第二预制板4之间的预埋剪力钉6嵌设入凹陷结构；
61.s3：将相邻两第二预制板4上的预埋钢索套环7竖向堆叠设置，沿竖向穿设钢筋8并将两第二预制板4上的预埋钢索套环7串接；
62.s4：重复步骤s2、s3，使得边坡1斜面上形成沿纵向排布的墙板结构；
63.s5：在基槽11与第二预制板4之间浇筑混凝土，在相邻第二预制板4之间浇筑混凝土；
64.s6：横向吊装第一预制板2，将第一预制板2的一端搭接在边坡1平面上，另一端搭接在第二预制板4顶部；
65.优选地，该第一预制板2与边坡1平面之间还设置有垫块9，该垫块9内竖向穿设波形钢护栏立柱10结构，该波形钢护栏立柱10插设在边坡1顶部的平面上；
66.s7：在第一预制板2搭接边坡1平面的一端与边坡1平面上的路基之间浇筑混凝土，在相邻第一预制板2之间浇筑混凝土。
67.本技术将装配式预制墙板结构设置为第一预制板2和第二预制板4结构，在使得该路基结构具备较好的承载能力的前提下，简化预制板结构的制备与安装施工过程，同时第二预制板4之间的连接件制备简单，安装方便，可大幅提高第二预制板4的安装稳定性；第一预制板2与路基连接部分底部设置的垫块9和波形钢护栏立柱10结构也能增加第一预制板2与路基之间的连接稳定性，整体提高装配式预制墙板路基结构的稳定性。
68.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。