CN110106896A - 一种边坡加固的预制卡槽式锚墩格构梁结构及装配施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种边坡加固的预制卡槽式锚墩格构梁结构及装配施工方法，包括预制卡槽式锚墩、预制梁与边坡坡面，所述预制卡槽式锚墩位于边坡坡面，所述预制梁位于预制卡槽式锚墩四周外表面，所述预制卡槽式锚墩的一侧设置有预制格构横梁。本发明所述的一种边坡加固的预制卡槽式锚墩格构梁结构及装配施工方法，通过在PC构件厂生产预制卡槽式钢筋混凝土锚墩和预制钢筋混凝土梁，然后以所述预制构件为基本拼装单元在边坡施工现场快速安全拼装，既能应用于挖方边坡的加固治理又能应用于填方边坡的加固治理，因此本发明有利于实现格构梁边坡加固快速安全装配施工，带来更好的使用前景。

Description

一种边坡加固的预制卡槽式锚墩格构梁结构及装配施工方法

技术领域

本发明涉及边坡加固结构领域，特别涉及一种边坡加固的预制卡槽式锚墩格构梁结构及装配施工方法。

背景技术

格构加固技术是利用浆砌片石、现浇钢筋混凝土或预制预应力混凝土格构进行边坡坡面防护，并利用锚杆或锚索加以固定的一种边坡加固技术。利用框格护坡可以在框格之内种植花草可以达到极其美观的效果，这种技术山区高速公路中高陡边坡加固中被广泛采用，其护坡达到既美观又安全的良好效果。

格构的主要作用是将坡体的剩余下滑力或岩土压力分配给格构结点处的锚杆或锚索，然后通过锚索传递给坡体稳定地层，从而使坡体在由锚杆或锚索提供的锚固力的作用下处于稳定状态，因此格构仅仅是一种传力结构，而抗滑力主要由格构结点处设置的锚杆提供。

目前我国在边坡工程加固治理中主要采用浆砌片石和现浇钢筋混凝土格构，远远落后于建筑业发达的日本及欧美发达国家，浆砌片石由于其提供的抗滑阻力较小，一般适用于规模较小的低矮平缓边坡的防冲刷治理；现浇钢筋混凝土格构由于能提供较大的抗滑阻力，整体性较好且能与预应力锚索很好地协同受力因此在国内各种类型不同高度的边坡加固中广泛应用，特别是在以开挖为主的路堑边坡和填筑为主的路堤边坡加固治理中应用广泛。

鉴于目前国内常用的浆砌块石格构和现浇钢筋混凝土格构存在以下缺点：①需要较长时间的养护，不利于边坡的及早稳定，一般不能用于边坡抢险工程；②边坡施工现场需要较多的模板和施工人员，不利于实现快速安装的建筑工业化；③一般情况下边坡施工现场条件恶劣，在斜坡上设置模板、浇捣混凝土容易出现模板下滑、移位和混凝土漏浆影响支护结构质量的不利状况；④现场现浇混凝土的振捣对边坡扰动较大，甚至会诱发大规模滑坡等地质灾害的发生，为此，我们提出一种边坡加固的预制卡槽式锚墩格构梁结构及装配施工方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种边坡加固的预制卡槽式锚墩格构梁结构及装配施工方法，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种边坡加固的预制卡槽式锚墩格构梁结构及装配施工方法，包括预制卡槽式锚墩、预制梁与边坡坡面，所述预制卡槽式锚墩位于边坡坡面，所述预制梁位于预制卡槽式锚墩四周外表面，所述预制卡槽式锚墩的一侧设置有预制格构横梁，所述预制卡槽式锚墩的上端一侧设置有预制格构纵梁，所述预制卡槽式锚墩的中部设置有预应力锚杆，所述预应力锚杆的顶端设置有封锚。

优选的，包括以下步骤：

步骤一：开挖边坡并修整坡面。按照设计要求开挖边坡并将坡面修整成平面或者多级平面。

步骤二：测量放线，按照施工图纸要求将预制卡槽式锚墩及预制格构横梁与预制格构纵梁的位置标注在边坡坡面上。

步骤三：坡面开槽，根据坡面上标注的卡槽式锚墩及纵横梁的位置垂直于坡面开槽以便于在坡面上安装预制卡槽式锚墩和预制格构横梁和预制格构纵梁，开槽尺寸应稍大于预制卡槽式锚墩和预制梁的尺寸，开槽深度应不小于20mm。

步骤四：预应力锚杆施工，根据施工图按预定角度在预制格构梁纵横向交汇处卡槽式锚墩预留锚孔位置用钻机干钻成孔，高压风枪清孔后安装预应力锚杆并注浆待强，在此期间注意不宜随意触碰锚杆外锚段。此处预应力锚杆宜采用螺丝端杆锚杆，预应力锚杆杆体宜采用Ф25-Ф40预应力钢筋；锚具宜采用螺丝端杆锚具，包括螺丝端杆、螺母锚具和钢垫片三部分组成用于张拉端，螺丝端杆与预应力钢筋宜采用对焊连接。

步骤五：预制构件安装，首先用起吊设备将预制梁放入边坡坡面所开槽内以形成格构横梁和格构纵梁并做好预制构件的临时防护避免预制梁发生滑移或翻转；接着调装卡槽式锚墩并将锚杆外锚段穿过卡槽式锚墩的预留锚孔，同时将已经安装到位的相邻两纵两横共四根预制格构梁的梁端卡入卡槽内，立即安装钢垫板后并用螺母锚具紧固临时固定卡槽式锚墩。

步骤六：锚杆的张拉锁定，用液压千斤顶依次对坡面上所有预应力锚杆施加第一级荷载后立即紧固螺母锚具，然后依次对所有锚杆施加下一级荷载并随时紧固每个螺母锚具直至所有锚杆张拉至锁定值，并完成所有螺母锚具的最后一次紧固。

步骤七：其他辅助作业，所有锚杆张拉锁定后应对锚杆外锚段进行封锚，并向卡槽内注入水泥砂浆以填充卡槽与预制梁端部之间的空间，并做好预制构件吊钩和吊环的防腐处理。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该一种边坡加固的预制卡槽式锚墩格构梁结构及装配施工方法，预制卡槽式锚墩和预制梁外形紧凑简洁、在PC工厂里批量生产，效率高、质量有保证、同时又能节能减排，降低环境污染；预制构件外形简单，便于预制构件的大批量生产、堆放、搬运和吊装，结构构件抗裂性好；施工现场安装工序简单便于操作，预制构件安装到位后可立即对预应力锚杆张拉、锁定，有利于边坡及早稳定；结构自重较轻配合小型调运设备可以减少劳动力，交叉作业方便，加快安装进度，施工基本不受天气的影响；现场节省大量施工模板和劳动力、安装精度高，施工质量有保证；安装后的格构梁受力明确(纵横向梁体处于简支状态)，结构上安全可靠，配合全长粘结式锚杆、锚管或预应力锚杆、锚索能适用于各种类型、各种规模和不同高度的挖方边坡或填方边坡的加固治理，适用性广泛，特别适用于对时间有紧迫要求的抢险救灾边坡治理工程；整个加固体系的现场安装除锚杆砂浆需要用到少量水之外，几乎不会大量用水，减少了偏远地区对水的依赖程度；完工后的格构梁框格内植草或栽种小型灌木有利于与周边环境相协调，有利于环境保护，使用的效果相对于传统方式更好。

附图说明

图1为本发明一种边坡加固的预制卡槽式锚墩格构梁结构及装配施工方法加固后的预应力锚杆卡槽式锚墩格构梁体系三维图。

图2为本发明一种边坡加固的预制卡槽式锚墩格构梁结构及装配施工方法单个预应力锚杆卡槽式锚墩格构梁单元三维图。

图3为本发明一种边坡加固的预制卡槽式锚墩格构梁结构及装配施工方法预制卡槽式锚墩1俯视三维图。

图4为本发明一种边坡加固的预制卡槽式锚墩格构梁结构及装配施工方法预制卡槽式锚墩1仰视三维图。

图5为本发明一种边坡加固的预制卡槽式锚墩格构梁结构及装配施工方法预制等截面矩形梁三维图。

图6为本发明一种边坡加固的预制卡槽式锚墩格构梁结构及装配施工方法预制变截面矩形梁三维图。

图中：1、预制卡槽式锚墩；101、预留卡槽；102、预留锚孔；2、预制梁；201、预制格构横梁；202、预制格构纵梁；3、边坡坡面；4、预应力锚杆；5、封锚。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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。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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利，并不用于限定本专利。

实施例一：

预制卡槽式锚墩1为钢筋混凝土结构，外形整体上可以为立方体、长方体、圆柱体或锥台体等形式。

以本实施例一种长方体预制卡槽式锚墩为例，其外形尺寸B×L×H宜为700mm×700mm×500mm、800mm×800mm×600mm、900mm×900mm×700mm、1000mm×1000mm×800mm或其他尺寸，B、L和H分别是卡槽式锚墩的宽度、长度和高度。

预制卡槽式锚墩1在其厚度方向上等分面以下正交地设置四个卡槽101用于预制梁2梁端的卡入，卡槽式锚墩设置卡槽101的一面为迎土面；卡槽的尺寸应稍大于预制梁2的截面尺寸，预制梁2梁端卡入预制锚墩卡槽101的深度(即搭接长度)应不小于250mm。

预制梁2为一钢筋混凝土等截面矩形梁或变截面矩形梁，梁截面的有效尺寸可以为b×h＝250mm×250mm、300mm×300mm、350mm×350mm、400mm×400mm或其他尺寸，预制梁的长度l应根据边坡坡面上锚墩设置间距和预制梁2梁端卡入预制锚墩卡槽101的深度(即搭接长度)综合确定，其长度可以按照模数制作为l＝1500mm、2000mm、2500mm、3000mm等尺寸。b、h和l分别为预制梁的宽度、高度和长度。

预制梁2在PC工程生产时可以采用普通受力钢筋、为提高其抗裂性能也可以采用预应力钢筋、为提高使用的兼容性也可以将预制预应力方桩截断后直接应用为预制梁。

预制梁2宜采用两点起吊法，在预制梁顶面上距梁端0.207l处对称地设置两个吊钩或吊环以便于预制梁的吊装及运输，l为梁长。

预制卡槽式锚墩1与预制梁2宜采用强度等级不低于C30混凝土，有条件的情况下应优先采用高强混凝土。

预制卡槽式锚墩1与预制梁2的受力钢筋应采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋，箍筋宜采用HPB300光圆钢筋，光圆钢筋的直径应不小于φ8。

实施例二：一种边坡加固的预制卡槽式锚墩格构梁结构及装配施工方法，预制卡槽式锚墩及预制梁应根据边坡坡度、坡高、边坡岩土体的稳定程度配合全长粘结型锚杆、锚管或预应力锚杆、锚索使用。本实施例以挖方边坡配合预应力锚杆使用并详细介绍其装配施工流程。

包括以下步骤：

步骤一：开挖边坡并修整坡面。按照设计要求开挖边坡并将坡面修整成平面或者多级平面。

步骤二：测量放线，按照施工图纸要求将预制卡槽式锚墩1及预制格构横梁201与预制格构纵梁202的位置标注在边坡坡面3上。

步骤三：坡面开槽，根据坡面上标注的卡槽式锚墩及纵横梁的位置垂直于坡面开槽以便于在坡面上安装预制卡槽式锚墩1和预制格构横梁201和预制格构纵梁202，开槽尺寸应稍大于预制卡槽式锚墩1和预制梁2的尺寸，开槽深度应不小于200mm。

步骤四：预应力锚杆4施工，根据施工图按预定角度在预制格构梁纵横向交汇处卡槽式锚墩预留锚孔102位置用钻机干钻成孔，高压风枪清孔后安装预应力锚杆并注浆待强，在此期间注意不宜随意触碰锚杆外锚段。此处预应力锚杆4宜采用螺丝端杆锚杆，预应力锚杆4杆体宜采用Ф25-Ф40预应力钢筋；锚具宜采用螺丝端杆锚具，包括螺丝端杆、螺母锚具和钢垫片三部分组成用于张拉端，螺丝端杆与预应力钢筋宜采用对焊连接。

步骤五：预制构件安装，首先用起吊设备将预制梁2放入边坡坡面3所开槽内以形成格构横梁和格构纵梁并做好预制构件的临时防护避免预制梁2发生滑移或翻转；接着调装卡槽式锚墩并将锚杆外锚段穿过卡槽式锚墩的预留锚孔102，同时将已经安装到位的相邻两纵两横共四根预制格构梁的梁端卡入卡槽内，立即安装钢垫板后并用螺母锚具紧固临时固定卡槽式锚墩。

步骤六：锚杆的张拉锁定，用液压千斤顶依次对坡面上所有预应力锚杆施加第一级荷载后立即紧固螺母锚具，然后依次对所有锚杆施加下一级荷载并随时紧固每个螺母锚具直至所有锚杆张拉至锁定值，并完成所有螺母锚具的最后一次紧固。

步骤七：其他辅助作业，所有锚杆张拉锁定后应对锚杆外锚段进行封锚，并向卡槽内注入水泥砂浆以填充卡槽与预制梁端部之间的空间，并做好预制构件吊钩和吊环的防腐处理。

需要说明的是，本发明为一种边坡加固的预制卡槽式锚墩格构梁结构及装配施工方法，由预制卡槽式锚墩1、预留卡槽101、预留锚孔102、预制梁2、预制格构横梁201、预制格构纵梁202、边坡坡面3、预应力锚杆4、封锚5，开挖边坡并修整坡面。按照设计要求开挖边坡并将坡面修整成平面或者多级平面，测量放线，按照施工图纸要求将预制卡槽式锚墩1及预制格构横梁201与预制格构纵梁202的位置标注在边坡坡面3上，坡面开槽，根据坡面上标注的卡槽式锚墩及纵横梁的位置垂直于坡面开槽以便于在坡面上安装预制卡槽式锚墩1和预制格构横梁201和预制格构纵梁202，开槽尺寸应稍大于预制卡槽式锚墩1和预制梁2的尺寸，开槽深度应不小于200mm，预应力锚杆4施工，根据施工图按预定角度在预制格构梁纵横向交汇处卡槽式锚墩预留锚孔102位置用钻机干钻成孔，高压风枪清孔后安装预应力锚杆并注浆待强，在此期间注意不宜随意触碰锚杆外锚段。此处预应力锚杆4宜采用螺丝端杆锚杆，预应力锚杆4杆体宜采用Ф25-Ф40预应力钢筋；锚具宜采用螺丝端杆锚具，包括螺丝端杆、螺母锚具和钢垫片三部分组成用于张拉端，螺丝端杆与预应力钢筋宜采用对焊连接，预制构件安装，首先用起吊设备将预制梁2放入边坡坡面3所开槽内以形成格构横梁和格构纵梁并做好预制构件的临时防护避免预制梁2发生滑移或翻转；接着调装卡槽式锚墩并将锚杆外锚段穿过卡槽式锚墩的预留锚孔102，同时将已经安装到位的相邻两纵两横共四根预制格构梁的梁端卡入卡槽内，立即安装钢垫板后并用螺母锚具紧固临时固定卡槽式锚墩，锚杆的张拉锁定，用液压千斤顶依次对坡面上所有预应力锚杆施加第一级荷载后立即紧固螺母锚具，然后依次对所有锚杆施加下一级荷载并随时紧固每个螺母锚具直至所有锚杆张拉至锁定值，并完成所有螺母锚具的最后一次紧固，其他辅助作业，所有锚杆张拉锁定后应对锚杆外锚段进行封锚，并向卡槽内注入水泥砂浆以填充卡槽与预制梁端部之间的空间，并做好预制构件吊钩和吊环的防腐处理，预制卡槽式锚墩和预制梁外形紧凑简洁、在PC工厂里批量生产，效率高、质量有保证、同时又能节能减排，降低环境污染；预制构件外形简单，便于预制构件的大批量生产、堆放、搬运和吊装，结构构件抗裂性好；施工现场安装工序简单便于操作，预制构件安装到位后可立即对预应力锚杆张拉、锁定，有利于边坡及早稳定；结构自重较轻配合小型调运设备可以减少劳动力，交叉作业方便，加快安装进度，施工基本不受天气的影响；现场节省大量施工模板和劳动力、安装精度高，施工质量有保证；安装后的格构梁受力明确(纵横向梁体处于简支状态)，结构上安全可靠，配合全长粘结式锚杆、锚管或预应力锚杆、锚索能适用于各种类型、各种规模和不同高度的挖方边坡或填方边坡的加固治理，适用性广泛，特别适用于对时间有紧迫要求的抢险救灾边坡治理工程；整个加固体系的现场安装除锚杆砂浆需要用到少量水之外，几乎不会大量用水，减少了偏远地区对水的依赖程度；完工后的格构梁框格内植草或栽种小型灌木有利于与周边环境相协调，有利于环境保护，较为实用。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种边坡加固的预制卡槽式锚墩格构梁结构及装配施工方法，包括预制卡槽式锚墩(1)、预制梁(2)与边坡坡面(3)，其特征在于：所述预制卡槽式锚墩(1)位于边坡坡面(3)，所述预制梁(2)位于预制卡槽式锚墩(1)四周外表面，所述预制卡槽式锚墩(1)的一侧设置有预制格构横梁(201)，所述预制卡槽式锚墩(1)的上端一侧设置有预制格构纵梁(202)，所述预制卡槽式锚墩(1)的中部设置有预应力锚杆(4)，所述预应力锚杆(4)的顶端设置有封锚(5)。

2.根据权利要求1所述的一种边坡加固的预制卡槽式锚墩格构梁结构及装配施工方法，包括以下步骤：

步骤一：开挖边坡并修整坡面。按照设计要求开挖边坡并将坡面修整成平面或者多级平面；

步骤二：测量放线，按照施工图纸要求将预制卡槽式锚墩(1)及预制格构横梁(201)与预制格构纵梁(202)的位置标注在边坡坡面(3)上；

步骤三：坡面开槽，根据坡面上标注的卡槽式锚墩及纵横梁的位置垂直于坡面开槽以便于在坡面上安装预制卡槽式锚墩(1)和预制格构横梁(201)和预制格构纵梁(202)，开槽尺寸应稍大于预制卡槽式锚墩(1)和预制梁(2)的尺寸，开槽深度应不小于200mm；

步骤四：预应力锚杆(4)施工，根据施工图按预定角度在预制格构梁纵横向交汇处卡槽式锚墩预留锚孔(102)位置用钻机干钻成孔，高压风枪清孔后安装预应力锚杆并注浆待强，在此期间注意不宜随意触碰锚杆外锚段。此处预应力锚杆(4)宜采用螺丝端杆锚杆，预应力锚杆(4)杆体宜采用Ф25-Ф40预应力钢筋；锚具宜采用螺丝端杆锚具，包括螺丝端杆、螺母锚具和钢垫片三部分组成用于张拉端，螺丝端杆与预应力钢筋宜采用对焊连接；

步骤五：预制构件安装，首先用起吊设备将预制梁(2)放入边坡坡面(3)所开槽内以形成格构横梁和格构纵梁并做好预制构件的临时防护避免预制梁(2)发生滑移或翻转；接着调装卡槽式锚墩并将锚杆外锚段穿过卡槽式锚墩的预留锚孔(102)，同时将已经安装到位的相邻两纵两横共四根预制格构梁的梁端卡入卡槽内，立即安装钢垫板后并用螺母锚具紧固临时固定卡槽式锚墩；

步骤六：锚杆的张拉锁定，用液压千斤顶依次对坡面上所有预应力锚杆施加第一级荷载后立即紧固螺母锚具，然后依次对所有锚杆施加下一级荷载并随时紧固每个螺母锚具直至所有锚杆张拉至锁定值，并完成所有螺母锚具的最后一次紧固；

步骤七：其他辅助作业，所有锚杆张拉锁定后应对锚杆外锚段进行封锚，并向卡槽内注入水泥砂浆以填充卡槽与预制梁端部之间的空间，并做好预制构件吊钩和吊环的防腐处理。