预应力锚索装配式桩板墙防护施工方法

摘要

本发明涉及一种预应力锚索装配式桩板墙防护施工方法，主要包括预制管桩、预制桩板墙、墙内预应力锚索、后浇基础、填方侧预应力锚索，预制管桩内设置有上下两层端板，下端板至管桩顶部采用混凝土灌芯，上端板顶部设置有预应力锚索，锚索顶部与桩壁预留筋共同锚固于预制桩板墙基础顶部；预制桩板墙内设置有竖向预应力锚索及排水通道，桩板墙基础底部镶嵌于预制管桩顶部，并在桩板墙基础周围设置后浇基础；桩板墙与边坡采用预应力锚索拉结，并在墙体与边坡间回填气泡轻质土。本发明实现了桩板墙防护结构的整体装配式安装，同时通过设置预应力锚索等结构有效保证桩板墙的稳定性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种预应力锚索装配式桩板墙防护结构及施工方法。属于地基与基础工程领 域，适用于路堤抗滑挡墙施工，亦适用于对滑坡体的加固工程。

背景技术

挡土墙是一种重要的支挡结构，被广泛的应用在边坡的加固工程当中，应用过程中，为 了适应不同地区的建筑条件(如地基、料源、地形等)和不同的使用要求(如建筑高度、稳 定性等)，已研发了多种形式的挡土墙，如悬臂式、扶壁式、加筋土式、锚杆式、土钉式及卸 荷板式等，工艺简易，技术成熟，但结构形式较为单一，工效有限。

随着新型结构的研究发展，出现了一些复合式挡土墙，如竖向预应力锚杆挡土墙、重力 式锚杆挡土墙等。竖向预应力锚杆挡土墙是重力式挡土墙与竖向设置的预应力锚杆组合形成 的一种新型支挡构造物，重力式锚杆挡土墙是在重力式挡土墙的基础上，利用锚杆技术形成 的另一种新型支挡构造物，这两类新型挡土墙相比于传统挡土墙具有更好的支挡效果，且施 工工艺也较为传统，不存在技术难度较高的工序，但其主体结构依然是现浇钢筋混凝土结构 的重力式挡土墙，难以避免支模、拆模、养护等基本工序，整体施工时间较长，人工成本较 大，其中注浆锚杆的设置操作也较为繁琐。对此，有必要对边坡挡墙的防护结构做进一步研 究，探讨研发新结构、新工艺、新材料，并加以合理运用。

鉴于此，目前亟需发明一种既能实现主体结构装配式安装，大幅缩短施工工期，同时又 能有效保证整体稳定性，且经济技术效益突出的边坡防护结构。本发明采用预制桩板墙及预 制管桩组合结构，施工现场可直接装配，大幅减少施工时间，从而节约机械、人工成本，同 时通过在桩板墙内、管桩内以及墙背填土中设置预应力锚索，有效提高结构稳定性，满足边 坡防护要求，具有较好的经济技术效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既能实现桩板墙防护结构的整体装配式安装，同时又能有效 保证桩板墙稳定性，且经济技术效益突出的预应力锚索装配式桩板墙防护施工方法。

为实现上述技术目的，本发明采用了以下技术方案：

这种预应力锚索装配式桩板墙防护施工方法，主要步骤如下：

1)原坡面处理：施工前对原坡面进行处理，运除裸露块石及影响施工的杂物，并修整成 平面。

2)管桩内部构件安装：按设计要求切割锚索后，将锚索一端穿入套管后与内置上端板锚 固，并通过端板连接筋将上下两块内置端板连接成整体，再统一下放至预制管桩内，最后安 插限位杆。

3)打设预制管桩：根据图纸要求，将组装完的预制管桩打设至设计桩位。

4)管桩顶部灌芯：灌芯前，先将管内预应力锚索竖向拉直并临时固定，再采用商品混凝 土对管顶进行灌注，直至设计标高。

5)垫层施工：地基面二次抄平处理，并清除混凝土废料，严格按照设计标高要求，采用 砂石铺设垫层，垫层中设计位置设置预埋件。

6)预制桩板墙吊装：预制桩板墙内部各预留通道尺寸以及外观尺寸验收合格后，采用吊 机将桩板墙吊装至设计位置，吊机下放前，须先将管壁预留钢筋及管内置锚索穿入预制桩板 墙基础预留通道内，并将预制管桩顶部卡入桩板墙基础底部预留槽内，同时将桩板墙内的竖 向锚索与垫层中的预埋件连接固定。

7)墙内竖向锚索、管桩内锚索及管壁预留钢筋张拉固定：预制桩板墙吊装完成后，依次 将墙内竖向锚索、管桩内锚索及管壁预留钢筋采用锚具张拉固定，其中墙内竖向锚索锚固于 桩板墙顶部，管桩内锚索及管壁预留钢筋锚固于桩板墙基础的L形钢板上。

8)后浇基础施工：后浇基础采用钢筋混凝土结构，钢筋绑扎时，部分横向钢筋须穿过桩 板墙预留孔及管壁预留孔，再与竖向钢筋绑扎焊接成成整体，最后支模，采用商品混凝土浇 筑。

9)填方侧预应力锚索安装及张拉施工：在原坡面设计位置钻造锚孔，安装预应力锚索及 锚垫板，并将锚索与桩板墙背连接，预应力张拉后封锚。

10)气泡混合轻质土回填：填方侧锚索安装后，分层填筑气泡混合轻质土至设计标准高， 完成施工。

本发明具有以下的特点和有益效果：

(1)本发明中桩板墙及管桩均采用预制结构，施工现场可直接装配，大幅减少边坡防护 工程的施工时间，从而节约机械、人工成本，经济效益突出。

(2)本发明中预制管桩内设置双层端板，并采用预应力锚索及管壁预留筋与桩板墙基础 锚固，且通过在桩顶灌注混凝土进一步加固，同时在桩侧形成溢浆体增加桩侧摩阻力，由此 大幅提高基础的稳定性以及整个防护结构的整体性。

(3)本发明中预制桩板墙在与管桩基础锚固连接的基础上，再通过穿设竖向预应力锚索 及横向钢筋加强与后浇基础的连接，并与原坡面亦采用预应力锚索连接，有效提高挡墙自身 的稳定性能，同时墙背回填气泡混合轻质土可降低土压力，进一步提高整个防护结构的稳定 性及耐久性。

附图说明

图1是本发明预应力锚索装配式桩板墙防护结构示意图；

图2是图1的局部放大图；

图3是预制管桩结构剖面图；

图4是施工流程图。

图中：1-预制管桩，2-下端板，3-端板连接筋，4-上端板，5-管桩内置锚索，6-锚索套管， 7-溢浆体，8-限位杆，9-混凝土灌芯，10-垫层，11-竖向钢筋，12-管壁预留钢筋12，13-横向 钢筋，14-后浇基础，15-锚头，16-锚固螺栓，17-L形钢板，18-排水通道，19-竖向锚索，20- 预制桩板墙，21-预埋钢板，22-墙顶锚索固定端板，23-气泡混合轻质土，24-填方侧锚索固定 端板，25-填方侧预应力锚索，26-凹形连接槽，27-混凝土排气通道，28-桩板墙底部预留槽， 29-齿形定位搁置板，30-墙底锚索固定端，31-预埋件，32-管桩内置上端板预留孔。

具体实施方式

本实施方式中桩板墙以及管桩的预制工艺要求，预应力锚索张拉施工技术要求，混凝土 浇筑的施工工艺要求等不再赘述，重点阐述本发明的涉及的预应力锚索装配式桩板墙防护结 构施工的实施方式。

参照图1所示的预应力锚索装配式桩板墙防护结构，主要由预制管桩1、预制桩板墙20、 墙内预应力锚索19、后浇基础14、填方侧预应力锚索25等组成。

施工前，先对原坡面进行处理，运除裸露块石及影响施工的杂物，并修整成平面，同时 将基础面整平。

预制管桩1直径为300mm，壁厚70mm，采用C60混凝土预制，桩长为12000mm，单节 长6000mm；管壁上距离管顶100mm处对称预留2个直径100mm的横向钢筋预留孔，距离 管顶990mm、1000mm两处分别对称预留2个直径10mm的限位杆预留孔，同时桩顶预留 450mm长的连接钢筋。预制管桩1打设前，先在距离管顶1000mm处安装管桩内置上端板， 管桩内置上端板4通过端板连接钢筋与管桩内置下端板2连接为一体，端板均采用等级强度 为Q345的钢板制成，其中管桩内置上端板4表面均匀设置直径为30mm的预留孔，中心设 置直径15mm的螺纹孔。端板安装完成后，在管壁下部预留孔内安插限位杆8，并将直径为 13mm的锚索穿入PVC套管后与管桩内置上端板4连接，随后采用桩机将组装完成的预制管 桩1打设至设计桩位。

预制管桩1打设后，先将管桩内置锚索5竖向拉直并与顶部临时架设筋固定，再向预制 管桩1内灌注C30商品混凝土至距离桩顶200mm处。之后进行垫层施工，垫层10浇筑前， 先对地面抄平处理，清除桩周混凝土废料，采用级配砂石铺设100mm厚的垫层10，垫层10 中设计位置(与桩板墙内竖向锚索位置相对应)设置预埋件31，预埋件31采用等级强度为 Q345的钢板制成，上部定位搁置板中齿形槽宽度为10mm。

倒T形预制桩板墙20为钢筋混凝土结构，总高度为2500mm，其中壁板高度为2000mm， 下部桩板墙基础高度为500mm。桩板墙基础与壁板连接处采用10mm厚的L形钢板加强，贯 穿预制桩板墙20预留直径15mm的竖向锚索通道，并在桩板墙顶部预埋钢板21，桩板墙壁 板内预埋直径为50mm的PVC排水管，同时在桩板墙壁板底部预留直径为8mm的横向钢筋 贯穿孔；桩板墙基础内根据预制管桩位置分别预留有直径为8mm的管桩壁钢筋通道、直径为 15mm的管桩锚索通道，同时在桩板墙基础内还均匀设有直径为20mm的竖向混凝土排气贯 穿通道，且桩板墙基础四周表面竖向等间距设置成宽100mm的凹槽结构，底部预留宽70mm、 外径300mm的管桩槽。预制桩板墙内部各预留通道尺寸以及外观尺寸验收合格后，采用吊机 将桩板墙吊装至设计位置，吊机下放前，须先将管壁预留钢筋及管内置锚索穿入预制桩板墙 基础预留通道内，并将预制管桩1顶部卡入桩板墙基础底部预留槽内，同时将桩板墙内的竖 向锚索与垫层中的预埋件连接固定。

预制桩板墙20吊装完成后，依次将墙内竖向锚索19、管桩内置锚索5及管壁预留钢筋 12采用锚具张拉固定，其中墙内竖向锚索19锚固于桩板墙顶部，管桩内置锚索5及管壁预 留钢筋12锚固于桩板墙基础的L形钢板17上。

后浇基础采用钢筋混凝土结构，钢筋绑扎施工时，部分横向钢筋13须穿过桩板墙壁板底 部预留孔及管桩壁预留孔，再与竖向钢筋11绑扎焊接成成整体，全部钢筋绑扎完成后支设模 板，采用C30商品混凝土浇筑。

后浇基础施工完成后，在原坡面设计位置钻造锚孔，安装直径为18mm的填方侧预应力 锚索25及锚垫板，并将填方侧预应力锚索25与预制桩板墙20连接，预应力张拉后封锚，随 后分层填筑气泡混合轻质土23至设计标准高，完成施工。

预应力锚索装配式桩板墙防护结构的主要施工步骤如下：

1)原坡面处理：施工前对原坡面进行处理，运除裸露块石及影响施工的杂物，并修整成 平面。

2)管桩内部构件安装：按设计要求切割锚索后，将管桩内置锚索5一端穿入锚索套管6 后与内置上端板4锚固，并通过端板连接筋3将上下两块内置端板连接成整体，再统一下放 至预制管桩1内，最后安插限位杆8。

3)打设预制管桩：根据图纸要求，将组装完的预制管桩1打设至设计桩位。

4)管桩顶部灌芯：灌芯前，先将管内预应力锚索5竖向拉直并临时固定，再采用C30商 品混凝土对管顶进行灌注，直至距离桩顶200mm处。

5)垫层施工：地基面二次抄平处理，并清除混凝土废料，严格按照设计标高要求，采用 砂石铺设100mm厚的垫层10，垫层10中设计位置设置预埋件31。

6)预制桩板墙吊装：预制桩板墙20内部各预留通道尺寸以及外观尺寸验收合格后，采 用吊机将桩板墙吊装至设计位置，吊机下放前，须先将管壁预留钢筋12及管桩内置锚索5穿 入预制桩板墙基础预留通道内，并将预制管桩1顶部卡入桩板墙基础底部预留槽28内，同时 将预制桩板墙20内的竖向锚索19与垫层10中的预埋件31连接固定。

7)墙内竖向锚索、管桩内锚索及管壁预留钢筋张拉固定：预制桩板墙20吊装完成后， 依次将墙内竖向锚索19、管桩内置锚索5及管壁预留钢筋12采用锚具张拉固定，其中墙内 竖向锚索19锚固于桩板墙顶部，管桩内置锚索5及管壁预留钢筋12锚固于桩板墙基础的L 形钢板17上。

8)后浇基础施工：后浇基础14采用钢筋混凝土结构，钢筋绑扎时，部分横向钢筋13须 穿过桩板墙预留孔及管壁预留孔，再与竖向钢筋11绑扎焊接成成整体，最后支模，采用商品 混凝土浇筑。

9)填方侧预应力锚索安装及张拉施工：在原坡面设计位置钻造锚孔，安装填方侧预应力 锚索25及锚垫板，并将填方侧预应力锚索25与预制桩板墙20背连接，预应力张拉后封锚。 10)气泡混合轻质土回填：填方侧锚索安装后，分层填筑气泡混合轻质土23至设计标准高， 完成施工。