一种半预制装配式扶壁挡墙及其施工方法与流程

本发明涉及建筑施工，尤其涉及一种半预制装配式扶壁挡墙及其施工方法。

背景技术：

1、扶壁式挡土墙是一种轻型支挡建筑物，它依靠墙身自重和墙底板以上填筑土体的自重维持挡土墙的稳定，适用于石料缺乏和地基承载力较低的填方地段。扶壁式挡土墙由立臂板、趾板、踵板、扶壁等组成，即在悬臂式挡墙的立臂板上每隔一定距离加一道扶壁把墙面板和墙踵板连接起来，以减小立壁下部的弯矩。扶壁式挡土墙是悬臂式挡土墙的改进，当悬臂式挡土墙墙高大于7m时，立臂板下部弯矩增大，耗用钢筋较多，且变形不易控制，因此沿墙长方向，每隔一定距离加设扶壁，使立臂板与墙踵板相互连接起来。

2、现阶段扶壁式挡土墙仍主要采用传统的现浇施工工艺施工，随着人工成本增加，工程造价提升，扶壁式挡土墙朝着标准化、预制化、装配化、生态化的发展必将成为公路交通行业结构发展的一个趋势。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现阶段现浇工艺的扶壁式挡土墙施工成本较高，施工效率较低的问题，提供一种半预制装配式扶壁挡墙及其施工方法。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

3、一种半预制装配式扶壁挡墙，包括底座板，所述底座板上安装扶壁板和立壁板，所述扶壁板用于支撑所述立壁板，所述底座板包括预制结构和与所述预制结构嵌合的现浇结构，所述现浇结构为钢筋混凝土结构，所述扶壁板通过预应力筋与所述预制结构连接，所述预制结构与所述现浇结构连接，所述立壁板与所述现浇结构连接。

4、本发明提供的一种半预制装配式扶壁挡墙，提出了预制扶壁、立板+半预制半现浇底座板的装配式扶壁挡墙组合结构，减少了大量现场浇筑作业，加快了施工进度，提高了施工效率。预制构件可实现工厂化标准化生产，减少人工和场地占用成本。现浇部分可根据实际施工需求进行浇筑，显著降低了工作量，可有效控制整体工程造价。通过预应力钢筋加强底座板与扶壁板连接，加强结构连接整体性，改善了结构的受力模式，提高使用寿命。

5、可选地，所述预制结构包括横梁、多个固定连接于所述横梁的侧梁以及套设于所述侧梁的钢筋笼，所述侧梁和所述横梁组成至少一个π形结构。

6、采用这种结构设置，侧梁和横梁组成的π形整体结构，使得预制构件在横向和纵向都有支撑，大大增强了整体刚度和抗扭曲能力，有利于预制件的运输和吊装；在侧梁上套设钢筋笼，在浇筑现浇结构时，钢筋笼可与混凝土锚固，大大增强了预制件与现浇部分的整体性和连接牢固性。

7、可选地，所述横梁内设有多个第一主筋，所述侧梁内设置有多个第二主筋，所述现浇结构内设有多个第三主筋，所述第三主筋与所述第一主筋连接，所述第三主筋与所述第二主筋连接。

8、采用这种结构设置，第三主筋分别与第一主筋和第二主筋连接，形成了多根连续的受力主筋，可有效提升整个扶壁挡土墙结构的抗弯能力和承载力。

9、可选地，所述立壁板内设有多个弯起钢筋，所述弯起钢筋的弯头与所述第三主筋固定连接。

10、采用这种结构设置，充分考虑了扶壁式挡墙结构扶壁板根部受力较大的特点，通过将第三主筋与弯起钢筋的弯头固定连接，可保证扶壁挡墙根部受力整体性，强了立壁板的抗弯承载能力，确保立壁板在偏载荷载作用下的结构安全。

11、可选地，所述侧梁远离所述横梁的一端开设第一通孔，所述第一通孔内穿设有多个横向加强筋。

12、采用这种结构设置，横向加强筋穿过第一通孔，可以加强预制结构与现浇结构的连接稳定性。

13、可选地，所述侧梁可拆卸安装有多个限位器，所述限位器用于引导所述扶壁板与所述侧梁对齐，所述限位器的一端设置为斜卡口，所述斜卡口与所述侧梁形成钝角。

14、采用这种结构设置，无需在现场进行复杂的扶壁板与侧梁对正作业，大大简化了扶壁板的安装工序，提高了施工效率。将限位器的一端设置为斜卡口，在扶壁板吊装就位时，扶壁板下沿在斜卡口的导向下，自动实现扶壁板在侧梁上的精准定位，避免扶壁板偏移错位。施工时先安装限位器完成定位，扶壁板就位后再拆除限位器，限位器可重复使用，降低施工成本。

15、可选地，所述扶壁板远离所述立壁板形成连接部，连接部穿设有竖向预应力筋，所述竖向预应力筋通过锁定装置与所述侧梁固定连接。

16、采用这种结构设置，通过在扶壁板端部设置连接部并穿设竖向预应力筋，将扶壁板与预制侧梁通过锚固连接起来，使扶壁板成为预制构件的一部分，从而提高了整个预制装配部分的整体性和刚度，竖向预应力筋的设置为后续采用预应力预压法提供了便利。

17、一种半预制装配式扶壁挡墙的施工方法，用于实施上述的一种半预制装配式扶壁挡墙，包括如下步骤：

18、s1.预制所述预制结构，安装所述扶壁板和所述立壁板，通过竖向预应力筋将所述扶壁板与所述预制结构连接，进行预应力筋穿索、张拉、锁定，浇筑所述现浇结构；

19、s2.进行挡墙墙后分层填筑并采用预应力预压法：划分预压单元，回填填料到欠压实区域的高度h处，在所述填料的表面铺设压板，将所述竖向预应力筋穿过所述压板，对所述竖向预应力筋进行再张拉，进行填土预压。

20、本发明提供的半预制装配式扶壁挡墙的施工方法，建立了一套完整有效的装配式扶壁挡墙的施工方法，充分考虑了扶壁式挡墙结构受力特点、造价的经济性以及填筑欠压实问题，提出了一套易于操作的装配式扶壁挡墙施工方法，细化了施工控制指标；该施工方法较传统现浇扶壁式挡墙施工节省时间40％，节省施工成本30％。

21、可选地，s2中进行挡墙墙后分层填筑并采用预应力预压法包括如下步骤：

22、s21.确定初始孔隙比e初始、目标孔隙比e目标，并计算目标沉降量s目标：

23、

24、式中：s目标—目标沉降量，单位：mm；

25、e初始—初始孔隙比；

26、e目标—目标孔隙比；

27、h—欠压实区域的高度，单位：mm；

28、s22.对所述竖向预应力筋进行张拉、施加预应力p初始并进行锁定，监测所述竖向预应力筋应力变化情况，待预应力释放速度放缓、趋于稳定时测定预应力p1，计算沉降量s1：

29、

30、式中：s1—第1次加载后的沉降量，单位：mm；

31、e—钢筋的弹性模量，单位：n/mm2；

32、p初始—施加预应力，单位：kpa；

33、p1—变形稳定后的预应力，单位：kpa；

34、s23.再次对所述竖向预应力筋进行预应力张拉、预应力张拉至p初始，循环重复s22，计算得到s2，s3……sn，直到满足沉降量判别公式，停止进行本单元预压作业，所述沉降量判别公式为：

35、∑(s1,s2,s3,...,sn)>ks目标

36、式中：k—沉降系数，初始值取1.0；

37、s2，s3……sn—第i次加载后的沉降量，单位：mm；

38、s24.单个预压单元预压作业完成后，释放张拉力、撤掉所述压板，进行压实度复测，复测达标后进行下一个预压单元的压实作业；待欠压实范围所有预压单元均完成预压后，继续进行分层填筑并采用一般压实方法，直到填筑至设计标高。

39、可选地，s1包括如下步骤：

40、s11.预制所述预制结构；

41、s12.场地放线，进行土方开挖，达到设计标高后，测试地基承载力，达到设计要求后进行下一步工作，不满足设计要求时，进行地基处理；

42、s13.在土基表面铺设混凝土垫层并找平到设计标高；

43、s14.起吊所述预制结构，将所述预制结构铺设在所述混凝土垫层表面后调平，逐次铺装下一块所述预制结构，直到完成所有挡墙单元的所述预制结构铺装；

44、s15.起吊所述扶壁板和所述立壁板至直立状态，吊装所述扶壁板和所述立壁板至所述预制结构上并定位所述扶壁板和所述立壁板；

45、s16.绑扎钢筋笼，将所述现浇结构内的钢筋与所述立壁板内的钢筋、所述预制结构内的钢筋连接，完成所述钢筋笼的整体绑扎；

46、s17.进行所述竖向预应力筋穿索，通过所述竖向预应力筋将所述扶壁板与所述预制结构连接，完成穿索后，进行预应力筋张拉、锁定，采用对称张拉法对所述竖向预应力筋进行同步张拉；所述竖向预应力筋外漏于所述扶壁板的部分进行预留并用套管进行保护，以便进行预应力预压法；

47、s18.安装所述现浇结构的模具，浇筑混凝土形成所述现浇结构，达到设计强度后拆除所述模具。

48、本发明提供的半预制装配式扶壁挡墙的施工方法，针对扶壁式挡墙后，扶壁内区域难以采用大型机械压实的问题，提出挡墙墙后采用分层填筑施工，并提出采用预应力预压计算公式及相应的施工方法，施工效率更高，施工成本有效降低。

49、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

50、1.本发明提供的一种半预制装配式扶壁挡墙，提出了预制扶壁、立板+半预制半现浇底座板的装配式扶壁挡墙组合结构，减少了大量现场浇筑作业，加快了施工进度，提高了施工效率。预制构件可实现工厂化标准化生产，减少人工和场地占用成本。现浇部分可根据实际施工需求进行浇筑，显著降低了工作量，可有效控制整体工程造价。通过预应力钢筋加强底座板与扶壁板连接，加强结构连接整体性，改善了结构的受力模式，提高使用寿命。

51、2.本发明提供的一种半预制装配式扶壁挡墙，充分考虑了扶壁式挡墙结构扶壁板根部受力较大的特点，通过将第三主筋与弯起钢筋的弯头固定连接，可保证扶壁挡墙根部受力整体性，强了立壁板的抗弯承载能力，确保立壁板在偏载荷载作用下的结构安全；通过在扶壁板端部设置连接部并穿设竖向预应力筋，将扶壁板与预制侧梁通过锚固连接起来，使扶壁板成为预制构件的一部分，从而提高了整个预制装配部分的整体性和刚度，竖向预应力筋的设置为后续采用预应力预压法提供了便利。

52、3.本发明提供的一种半预制装配式扶壁挡墙，通过设置限位器，无需在现场进行复杂的扶壁板与侧梁对正作业，大大简化了扶壁板的安装工序，提高了施工效率。将限位器的一端设置为斜卡口，在扶壁板吊装就位时，扶壁板下沿在斜卡口的导向下，自动实现扶壁板在侧梁上的精准定位，避免扶壁板偏移错位。施工时先安装限位器完成定位，扶壁板就位后再拆除限位器，限位器可重复使用，降低施工成本。

53、4.本发明提供的半预制装配式扶壁挡墙的施工方法，建立了一套完整有效的装配式扶壁挡墙的施工方法，充分考虑了扶壁式挡墙结构受力特点、造价的经济性以及填筑欠压实问题，提出了一套易于操作的装配式扶壁挡墙施工方法，细化了施工控制指标，针对扶壁式挡墙后，扶壁内区域难以采用大型机械压实的问题，提出挡墙墙后采用分层填筑施工，并提出采用预应力预压计算公式及相应的施工方法，施工效率更高，施工成本有效降低；该施工方法较传统现浇扶壁式挡墙施工节省时间40％，节省施工成本30％。