CN115198775A - 填方区预应力锚拉式桩板墙以及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种填方区预应力锚拉式桩板墙，包括坡体、桩、冠梁、挡土板和锚索，所述坡体设置有台阶状开挖面，所述桩沿其长度方向间隔预埋锚索孔道和沿其长度方向间隔预埋钢筋，所述桩设置在台阶状开挖面前侧，所述冠梁设置在桩顶，所述挡土板挂在桩侧；本发明，回填区锚索外采取钢筋混凝土梁保护，通过钢筋混凝土梁承受回填土体竖向荷载，使锚索不会因回填土体固结沉降而随之沉降，避免锚索因回填土体沉降过大导致锚索变形、应力超过允许值断裂。
Description
技术领域
本发明涉及一种填方区预应力锚拉式桩板墙以及其施工方法。
背景技术
现有技术:预应力锚拉式桩板墙一般应用于挖方区边坡支护工程中，在半填半挖地区有时候也会用到，在半填半挖区预应力锚拉式桩板墙一般先施工桩,并在桩上预留锚索孔道，后挂桩间挡土板，然后填土回填压实至第一排锚索位置，再施工第一道锚索并施加预应力，然后再挂桩间挡土板，再回填压实至第二道锚索位置，再施工第二道锚索并施加预应力，依次重复挂板-回填土体-施工锚索工序，直至桩板墙顶。
上述的缺点是：预应力锚拉式桩板墙在填方区应用时由于锚索有一部分位于填方区，在下部锚索施工完毕后，锚索以上部位需继续回填土体，并采取机械分层填筑压实，若回填土体压实度不足，下部土体在上部荷载的持续加载作用下将发生较大的固结沉降，由于锚索侧向刚度小，锚索随着土体沉降，而发生沉降变形，随着锚索变形，锚索应力也随着增大，当锚索的应力及变形超过材料极限时将导致锚索断裂，锚索断裂将改变整体桩板墙受力体系，导致整体桩板墙发生强度破坏。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种填方区预应力锚拉式桩板墙。
本发明的第二目的在于提供一种填方区预应力锚拉式桩板墙的施工方法。
本发明的第一目的是这样实现的：
一种填方区预应力锚拉式桩板墙，包括坡体、桩、冠梁、挡土板和锚索，所述坡体设置有台阶状开挖面，所述桩沿其长度方向间隔预埋锚索孔道和沿其长度方向间隔预埋钢筋，所述桩设置在台阶状开挖面前侧，所述冠梁设置在桩顶，所述挡土板挂在桩侧；
所述挡土板与坡体台阶状开挖面之间的地面及台阶状开挖面表面铺设级配砂碎石，级配砂碎石底部间隔2m-3m预埋有连通排水沟的管式渗沟，级配砂碎石表面覆盖有土工布，土工布上分层回填压实回填土，直至回填土高于第一道锚索孔道的标高，所述回填土中浇筑第一道钢筋混凝土梁并将纵筋与桩体中预埋钢筋连接，所述第一道钢筋混凝土梁开有第一道锚索通道，所述锚索依次穿过第一道锚索孔道和第一道锚索通道锚固于原状坡体内。
所述台阶状开挖面表面铺设级配砂碎石，级配碎石表面铺设土工布，在土工布与挡土板间的回填土上继续回填压实回填土，直至回填土高于第二道锚索孔道的标高，所述回填土中浇筑第二道钢筋混凝土梁并将纵筋与桩体中预埋钢筋连接，所述第二道钢筋混凝土梁开有第二道锚索通道，所述锚索依次穿过第二道锚索孔道和第二道锚索通道锚固于原状坡体内，同时台阶状开挖面的台阶设置有支墩，支墩顶部抵靠在后一道钢筋混凝土梁，如此类推，施工至低于坡顶0.5m处铺设防水复合土工膜并回填土至坡顶。
本发明，回填区锚索外采取钢筋混凝土梁保护，通过钢筋混凝土梁承受回填土体竖向荷载，使锚索不会因回填土体固结沉降而随之沉降，避免锚索因回填土体沉降过大导致锚索变形、应力超过允许值断裂。
本发明，锚索外钢筋混凝土梁，超过一定跨度设置浆砌石或砖砌支墩，有效的减小钢筋混凝土梁的截面，有效的控制钢筋混凝土梁承受竖向土压力时的挠度变形。
本发明，坡顶设置防水复合土工膜，能够有效的防止降雨下渗，原状坡体与回填土体间设置级配砂碎石，并上覆土工布后通过墙脚管式渗沟将桩板墙后水体快速***至排水沟内，能够避免原状坡体与回填区交界面形成薄弱带，有效的解决了普通挡土墙泄水孔基本不排水的问题。
本发明的第二目的是这样实现的：
一种填方区预应力锚拉式桩板墙的施工方法，包括以下步骤，
步骤一：桩按设计要求预埋锚索孔道以及预埋钢筋，桩设置在坡体一侧，桩顶设置冠梁，直至桩和冠梁强度满足要求后，在桩侧挂挡土板；
步骤二：坡体修整台阶状开挖面在挡土板与坡体台阶状开挖面之间的地面及台阶状开挖面表面铺设级配砂碎石，级配砂碎石底面间隔2m-3m埋设管式渗沟，管式渗沟连通排水沟，级配砂碎石表面覆盖有土工布，土工布上分层回填压实回填土，直至回填土高于第一道锚索孔道的标高，回填土中开挖支模沟槽，支模沟槽内设置有纵筋，纵筋与对应的预埋钢筋焊接，往支模沟槽浇筑混凝土形成第一道钢筋混凝土梁，令第一道钢筋混凝土梁开有第一道锚索通道；
步骤三：利用施工机械将钻杆穿过第一道锚索孔道、第一道锚索通道进入坡体中成孔并注浆形成第一道锚索，待第一道锚索强度达到要求后张拉，令第一锚索一端锚固在坡体内，第一锚索另一端伸出挡土墙连接锚头；
步骤四：所述台阶状开挖面高于第一道锚索的台阶砌筑毛石砌体的支墩至第二道钢筋混凝土梁底部，支墩往上支撑第二道钢筋混凝土梁；
步骤五：坡体修整台阶状开挖面，在台阶状开挖面表面铺设级配砂碎石，级配碎石表面铺设土工布，在土工布与挡土板间的回填土上继续回填压实回填土，直至回填土高于第二道锚索孔道的标高，回填土中开挖支模沟槽，支模沟槽内设置有纵筋，纵筋与对应的预埋钢筋焊接，往支模沟槽浇筑混凝土形成第二道钢筋混凝土梁，令第二道钢筋混凝土梁开有第一道锚索通道；
步骤六：利用施工机械将钻杆穿过第二道锚索孔道、第二道锚索通道进入坡体中成孔并注浆形成第二道锚索，待第二道锚索强度达到要求后张拉，令第二锚索一端锚固在坡体上，第二锚索另一端伸出挡土墙连接锚头；
步骤七：所述台阶状开挖面高于第二道锚索的台阶砌筑毛石砌体的支墩至第三道钢筋混凝土梁底部，支墩往上支撑第三道钢筋混凝土梁；
步骤八：重复执行步骤五、步骤六和步骤七，直至施工至墙顶路面下0.5m，接着铺设防水复合土工膜，接着回填土压实至坡顶；
步骤九：待锚索应力监测并对部分锚索进行复拉，当锚索应力变化稳定后，对锚头进行封锚施工。
本发明，回填区锚索外采取钢筋混凝土梁保护，通过钢筋混凝土梁承受回填土体竖向荷载，使锚索不会因回填土体固结沉降而随之沉降，避免锚索因回填土体沉降过大导致锚索变形、应力超过允许值断裂。
本发明，锚索外钢筋混凝土梁，超过一定跨度设置浆砌石或砖砌支墩，有效的减小钢筋混凝土梁的截面，有效的控制钢筋混凝土梁承受竖向土压力时的挠度变形。
本发明，坡顶设置防水复合土工膜，能够有效的防止降雨下渗，原状坡体与回填土体间设置级配砂碎石，并上覆土工布后通过墙脚管式渗沟将桩板墙后水体快速***至排水沟内，能够避免原状坡体与回填区交界面形成薄弱带，有效的解决了普通挡土墙泄水孔基本不排水的问题。
本发明的第二目的还可以采用以下技术措施解决：
进一步地，所述锚索进入坡体的部分为锚固段，锚索位于锚索孔和锚索通道内的部分为自由段，所述锚固段和自由段设置有防腐涂层。
本发明的有益效果如下：
本发明，回填区锚索外采取钢筋混凝土梁保护，通过钢筋混凝土梁承受回填土体竖向荷载，使锚索不会因回填土体固结沉降而随之沉降，避免锚索因回填土体沉降过大导致锚索变形、应力超过允许值断裂。
本发明，锚索外钢筋混凝土梁，超过一定跨度设置浆砌石或砖砌支墩，有效的减小钢筋混凝土梁的截面，有效的控制钢筋混凝土梁承受竖向土压力时的挠度变形。
本发明，坡顶设置防水复合土工膜，能够有效的防止降雨下渗，原状坡体与回填土体间设置级配砂碎石，并上覆土工布后通过墙脚管式渗沟将桩板墙后水体快速***至排水沟内，能够避免原状坡体与回填区交界面形成薄弱带，有效的解决了普通挡土墙泄水孔基本不排水的问题。
附图说明
图1为本发明预应力锚拉式桩板墙的结构示意图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为本发明预应力锚拉式桩板墙中钢筋混凝土梁与桩、锚索连接示意图。
图4为本发明预应力锚拉式桩板墙中钢筋混凝土梁示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例，结合图1到图4所示，一种填方区预应力锚拉式桩板墙，包括坡体5、桩1、冠梁2、挡土板4和锚索14，所述坡体5设置有台阶状开挖面6，所述桩1沿其长度方向间隔预埋锚索孔道3和沿其长度方向间隔预埋钢筋20，所述桩1设置在台阶状开挖面6前侧，所述冠梁2设置在桩1顶，所述挡土板4挂在桩1侧边。
所述挡土板4与坡体5台阶状开挖面6之间的地面7及台阶状开挖面6表面铺设级配砂碎石8, 级配砂碎石8间隔2m-3m预埋有连通排水沟10的管式渗沟9。所述级配砂碎石8表面覆盖有土工布11，土工布11上分层回填压实回填土12，直至回填土12高于第一道锚索孔道3的标高，所述回填土12中浇筑第二道钢筋混凝土梁13并将纵筋21与桩体中预埋钢筋20连接，所述第一道钢筋混凝土梁13开有第一道锚索通道19，所述锚索14依次穿过第一道锚索孔道3和第一道锚索通道19锚固于坡体5内。
所述台阶状开挖面6的台阶铺设级配砂碎石8，级配碎石8表面铺设土工布11，在土工布11与挡土板4间的回填土12上继续回填压实回填土12，直至回填土12高于第二道锚索孔道3的标高，所述回填土12中浇筑第二道钢筋混凝土梁13并将纵筋21与桩体中预埋钢筋20连接，所述第二道钢筋混凝土梁13开有第二道锚索通道19，所述锚索14依次穿过第二道锚索孔道3和第二道锚索通道19锚固于原状坡体5内，同时台阶状开挖面6的台阶设置有支墩16，支墩16顶部抵靠在后一道钢筋混凝土梁13，如此类推，施工至低于坡顶0.5m处铺设防水复合土工膜17并回填土12至坡顶18。
一种填方区预应力锚拉式桩1板墙的施工方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤一：桩1按设计要求预埋锚索孔道3以及预埋钢筋20，桩1设置在坡体5一侧，桩1顶设置冠梁2，直至桩1和冠梁2强度满足要求后，在桩1侧挂挡土板4。
步骤二：坡体5修整台阶状开挖面6在挡土板4与坡体5台阶状开挖面6之间的地面7及台阶状开挖面6表面铺设级配砂碎石8，级配砂碎石8底面间隔2m-3m埋设管式渗沟9，管式渗沟9连通排水沟10，级配砂碎石8表面覆盖有土工布11，土工布11上分层回填压实回填土12，直至回填土12高于第一道锚索孔3道的标高，回填土12中开挖支模沟槽，支模沟槽内设置有纵筋21，纵筋21与对应的预埋钢筋20焊接，往支模沟槽浇筑混凝土形成第一道钢筋混凝土梁13，令第一道钢筋混凝土梁13开有第一道锚索通道19。
步骤三：利用施工机械将钻杆穿过第一道锚索孔道3、第一道锚索通道19进入坡体5中成孔并注浆形成第一道锚索14，待第一道锚索14强度达到要求后张拉，令第一锚索14一端锚固在坡体5内，第一锚索14另一端伸出挡土墙连接锚头15。
步骤四：所述台阶状开挖面6高于第一道锚索14的台阶砌筑毛石砌体的支墩16至第二道钢筋混凝土梁13底部，支墩16往上支撑第二道钢筋混凝土梁13。
步骤五：坡体5修整台阶状开挖面6，在台阶状开挖面6表面铺设级配砂碎石8，级配碎石8表面铺设土工布11，在土工布11与挡土板4间的回填土12上继续回填压实回填土12，直至回填土12高于第二道锚索孔道3的标高，回填土12中开挖支模沟槽，支模沟槽内设置有纵筋21，纵筋21与对应的预埋钢筋20焊接，往支模沟槽浇筑混凝土形成第二道钢筋混凝土梁13，令第二道钢筋混凝土梁13开有第一道锚索通道19。
步骤六：利用施工机械将钻杆穿过第二道锚索孔道3、第二道锚索通道19进入坡体5中成孔并注浆形成第二道锚索14，待第二道锚索14强度达到要求后张拉，令第二锚索14一端锚固在坡体5内，第二锚索14另一端伸出挡土墙连接锚头15。
步骤七：所述台阶状开挖面6高于第二道锚索14的台阶砌筑毛石砌体的支墩16至第三道钢筋混凝土梁13底部，支墩16往上支撑第三道钢筋混凝土梁13。
步骤八：重复执行步骤五、步骤六和步骤七，直至施工至墙顶路面下0.5m，接着铺设防水复合土工膜17，接着回填土12压实至坡顶18。
步骤九：待锚索14应力监测并对部分锚索14进行复拉，当锚索14应力变化稳定后，对锚头15进行封锚施工。
进一步地，所述锚索14进入坡体5的部分为锚固段，锚索14位于锚索孔道3和锚索通道19内的部分为自由段，所述锚固段和自由段设置有防腐涂层。
本发明的预应力锚拉式桩1板墙，由于对回填区锚索14采取钢筋混凝土梁13进行保护，依靠钢筋混凝土梁13承受上部回填土12体荷载，该钢筋混凝土梁13一端通过钢筋与桩1连接，一端支承于原状土平台上，若跨度太大中间可设置支墩16，以保证依靠较小的截面尺寸即可承受较大的竖向荷载而竖向挠度较小，竖向变形可控制在几毫米内，可避免锚索14因回填土12压实度不足而导致锚索14发生竖向变形，致使锚索14因变形、应力过大发生强度破坏而断裂。
本发明的预应力锚拉式桩1板墙，在坡顶18地面1m左右铺设防水复合土工膜17，可有效防止降雨下渗，减小降雨对桩1板墙后回填土12体的影响。对原状坡体5表面开挖成台阶状，并铺设级配砂碎石8，级配砂碎石8上铺土工布11，回填土12体、原状坡体5中的水体依靠重力作用渗透至级配砂碎层，并通过坡脚管式渗沟9，将砂碎层中水体排至挡土墙前排水沟10内。回填土12体、原状坡体5间的级配砂碎石8由于其渗透系数大，可迅速的将桩1板墙后的水体快速下渗至坡脚管式渗沟9，管式渗沟9由于直径较一般泄水孔大得多，且渗透系数大，日出水量大，可实现快速***地下水，有效的解决普通泄水孔基本不排水的问题。
Claims (3)
1.一种填方区预应力锚拉式桩板墙，包括坡体、桩、冠梁、挡土板和锚索，其特征在于：所述坡体设置有台阶状开挖面，所述桩沿其长度方向间隔预埋锚索孔道和沿其长度方向间隔预埋钢筋，所述桩设置在台阶状开挖面前侧，所述冠梁设置在桩顶，所述挡土板挂在桩侧；
所述挡土板与坡体台阶状开挖面之间的地面及台阶状开挖面表面铺设级配砂碎石，级配砂碎石底部间隔2m-3m预埋有连通排水沟的管式渗沟，级配砂碎石表面覆盖有土工布，土工布上分层回填压实回填土，直至回填土高于第一道锚索孔道的标高，所述回填土中浇筑第一道钢筋混凝土梁并将纵筋与桩体中预埋钢筋连接，所述第一道钢筋混凝土梁开有第一道锚索通道，所述锚索依次穿过第一道锚索孔道和第一道锚索通道锚固于原状坡体内；
所述台阶状开挖面表面铺设级配砂碎石，级配碎石表面铺设土工布，在土工布与挡土板间的回填土上继续回填压实回填土，直至回填土高于第二道锚索孔道的标高，所述回填土中浇筑第二道钢筋混凝土梁并将纵筋与桩体中预埋钢筋连接，所述第二道钢筋混凝土梁开有第二道锚索通道，所述锚索依次穿过第二道锚索孔道和第二道锚索通道锚固于原状坡体内，同时台阶状开挖面的台阶设置有支墩，支墩顶部抵靠在后一道钢筋混凝土梁，如此类推，施工至低于坡顶0.5m处铺设防水复合土工膜并回填土至坡顶。
2.一种填方区预应力锚拉式桩板墙的施工方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤一：桩按设计要求预埋锚索孔道以及预埋钢筋，桩设置在坡体一侧，桩顶设置冠梁，直至桩和冠梁强度满足要求后，在桩侧挂挡土板；
步骤二： 坡体修整台阶状开挖面在挡土板与坡体台阶状开挖面之间的地面及台阶状开挖面表面铺设级配砂碎石，级配砂碎石底面间隔2m-3m埋设管式渗沟，管式渗沟连通排水沟，级配砂碎石表面覆盖有土工布，土工布上分层回填压实回填土，直至回填土高于第一道锚索孔道的标高，回填土中开挖支模沟槽，支模沟槽内设置有纵筋，纵筋与对应的预埋钢筋焊接，往支模沟槽浇筑混凝土形成第一道钢筋混凝土梁，令第一道钢筋混凝土梁开有第一道锚索通道；
步骤三：利用施工机械将钻杆穿过第一道锚索孔道、第一道锚索通道进入坡体中成孔并注浆形成第一道锚索，待第一道锚索强度达到要求后张拉，令第一锚索一端锚固在坡体内，第一锚索另一端伸出挡土墙连接锚头；
步骤四：所述台阶状开挖面高于第一道锚索的台阶砌筑毛石砌体的支墩至第二道钢筋混凝土梁底部，支墩往上支撑第二道钢筋混凝土梁；
步骤五： 坡体修整台阶状开挖面，在台阶状开挖面表面铺设级配砂碎石，级配碎石表面铺设土工布，在土工布与挡土板间的回填土上继续回填压实回填土，直至回填土高于第二道锚索孔道的标高，回填土中开挖支模沟槽，支模沟槽内设置有纵筋，纵筋与对应的预埋钢筋焊接，往支模沟槽浇筑混凝土形成第二道钢筋混凝土梁，令第二道钢筋混凝土梁开有第一道锚索通道；
步骤六：利用施工机械将钻杆穿过第二道锚索孔道、第二道锚索通道进入坡体中成孔并注浆形成第二道锚索，待第二道锚索强度达到要求后张拉，令第二锚索一端锚固在坡体内，第二锚索另一端伸出挡土墙连接锚头；
步骤七：所述台阶状开挖面高于第二道锚索的台阶砌筑毛石砌体的支墩至第三道钢筋混凝土梁底部，支墩往上支撑第三道钢筋混凝土梁；
步骤八：重复执行步骤五、步骤六和步骤七，直至施工至墙顶路面下0.5m，接着铺设防水复合土工膜，接着回填土压实至坡顶；
步骤九：待锚索应力监测并对部分锚索进行复拉，当锚索应力变化稳定后，对锚头进行封锚施工。
3.根据权利要求2所述一种填方区预应力锚拉式桩板墙的施工方法，其特征在于：所述锚索进入坡体的部分为锚固段，锚索位于锚索孔和锚索通道内的部分为自由段，所述锚固段和自由段设置有防腐涂层。
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