[发明专利]一种预应力悬臂式挡土墙及其施工方法

说明书

本发明涉及一种预应力悬臂式挡土墙及其施工方法，通过在悬臂式挡土墙内部设置多个由混凝土立板延伸至混凝土底板的钢套管，并在钢套管内引入多根高抗张力钢索，再利用锁紧部件将处于拉伸状态的高抗张力钢索的两端分别与悬臂式挡土墙进行锁紧固定，继而使得悬臂式挡土墙在填土前就处于预应力状态，可以有效抵消挡土墙填土完成后，由于立板弯曲产生在混凝土悬臂式挡土墙中的部分拉力，继而提高挡土墙的整体抗弯性能以及抗倾覆性能。本发明所述预应力悬臂式挡土墙的施工方法可适用于在任何地区，尤其在软土地区，建造高度大于6m的悬臂式挡土墙，而且可以减少随着挡土墙高度的增加，混凝土立板存在的挠曲变形、弯曲增大以及潜在的断裂、折断风险。

技术领域

本发明涉及土木工程和地质工程领域，具体涉及一种可以有效改善混凝土立板挠曲变形或抗弯性能的预应力悬臂式挡土墙及其施工方法。

背景技术

悬臂式挡土墙主要由底板(包括趾板和踵板)和固定在底板上的立板构成，其主要依靠底板上的填土重量来维持其稳定性。悬臂式挡土墙由于构造简单、重量轻，能适应较松软的地基土层，在土木工程和地质工程领域得到广泛应用。然而，在现行规范《铁路路基支挡结构设计规范》和文献《新型支挡结构设计与工程实例》中要求悬臂式挡土墙的高度一般不宜大于6m，这是由于挡土墙的立板高度超过6m后，随着挡土墙高度的增加，填土完成后，立板的挠曲变形和弯矩会迅速增大，导致挡土墙的抗倾覆稳定性迅速下降，或由于立板抗弯能力不足，可能引发钢筋混凝土立板折断。

因此，在地基承载力较高的地区，如果需要建造悬臂式挡土墙的高度超过6m，一般可通过增加钢筋混凝土用量，以调整挡土墙立板厚度或在立板外侧增设扶壁(形成扶壁式挡土墙)，来减小其挠曲变形和弯矩过大问题，但这种方式会造成悬臂式挡土墙的钢筋混凝土用量攀升，其整体重量急剧增大，而且这就会对挡土墙底部的地基承载力提出更高要求。然而其它一些软土地区的地基承载力一般不大，且如果要进行软土地基处理，其费用通常较高。因此，通过上述方法来提高悬臂式挡土墙的建造高度显然不适用于软土地区。

发明内容

基于现有技术对悬臂式挡土墙进行加高建造时，存在的上述缺陷，本发明提供了一种预应力悬臂式挡土墙及施工方法，可适用于任何各种地区，尤其是可大大提高软土地区悬臂式挡土墙的建造高度，还可显著减少悬臂式挡土墙的立板挠曲变形、弯矩过大的问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种预应力悬臂式挡土墙，包括混凝土底板以及设置于混凝土底板上的混凝土立板，所述预应力悬臂式挡土墙内部设有多个预应力施加组件，所述预应力施加组件由钢套管、高抗张力钢索以及锁紧部件构成，其中：

所述钢套管内部为中空结构，两端设置开口，所述钢套管的一端开口设置于混凝土立板的顶部，另一端开口设置于混凝土底板的侧端；

所述高抗张力钢索设置有多根，分别由钢套管的一端开口穿入，并由钢套管的另一端开口引出；

所述锁紧部件分别设置于钢套管的两个开口处，用于将处于拉伸状态的多根高抗张力钢索与悬臂式挡土墙进行锁紧固定。

上述方案中，所述锁紧部件由钢垫板和夹具构成，所述钢垫板和夹具均由钢质材料制成；其中：钢垫板的厚度为6-8cm，夹具的厚度为12-15cm。

上述方案中，所述钢套管为镀锌螺旋波纹套管，管壁厚为10-14mm，管径为8-15cm，所述钢套管以纵向等间距的方式布置于悬臂式挡土墙内部。

上述方案中，所述高抗张力钢索由3-5根的高强度低松弛无粘结预应力钢绞线组成。

本发明还提供了一种上述预应力悬臂式挡土墙的施工方法，具体包括以下步骤：

S1，现场施工准备工作；

S2，施工悬臂式挡土墙主体；