一种边坡加固的预制格构梁结构及装配整体施工方法技术

本发明专利技术公开了一种边坡加固的预制格构梁结构及装配整体施工方法。该方法通过在PC构件厂预制一种田字形钢筋混凝土格构梁，然后以所述预制格构梁为基本拼装单元在边坡施工现场随开挖或填筑分段逐层安全拼装，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；既能由坡顶面向下拼装又能由坡脚线向上拼装；安装拼接到位后浇捣相邻预制格构梁之间预留空间的混凝土形成后浇叠合纵横梁。因此本发明专利技术有利于实现格构梁边坡加固快速安全装配整体施工，是一种值得推广的预制格构梁结构及装配整体施工方法。

【技术实现步骤摘要】
一种边坡加固的预制格构梁结构及装配整体施工方法
本专利技术涉及岩土工程领域，具体地说，特别涉及一种边坡加固的预制格构梁结构及装配整体施工方法。
技术介绍
格构加固技术是利用浆砌块石、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。格构技术一般与周边环境美化相结合，利用框格护坡，同时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边坡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，从而使边坡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。因此就格构本身来讲仅仅是一种传力结构，而加固的抗滑力主要由格构结点处的锚杆或锚索提供。目前我国在边坡工程加固治理中主要采用浆砌块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。浆砌块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，特别是在以开挖和填筑为主的路堑边坡和路堤填筑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，不能用于边坡抢险工程；②现场施工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时有发生；④目前常用的格构形式通常是在整个坡面开挖或填筑完成后才在坡面上设置，一般不能随坡体开挖或填筑分段分层逐步施工，边坡加固施工时安全问题显著；⑤现场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。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术实施例提供了一种边坡加固的预制格构梁结构及装配整体施工方法。所述技术方案如下：一方面，提供了一种边坡加固的预制格构梁结构，包括：外框横梁和外框纵梁；所述外框横梁和所述外框纵梁首尾正交连接形成预制格构梁结构外框；所述预制格构梁结构外框形状为正方形或长方形；所述外框纵梁内侧连接有内框横梁，所述外框横梁内侧连接有内框纵梁；所述内框横梁与所述内框纵梁正交；所述外框横梁和所述外框纵梁外侧边设置有环形钢筋；所述外框横梁、外框纵梁、内框横梁和内框纵梁范围内设置有双层双向受力主筋。进一步的，所述内框横梁和所述内框纵梁交汇处中心设置有用于预应力锚索外锚段穿过的预留锚孔。进一步的，所述环形钢筋在对边外框梁侧面交错布置，同一侧面外露环形钢筋间距约为20cm左右，外露于外框梁侧面长度约为15cm左右。进一步的，所述双层双向受力主筋外露于外框横梁和外框横梁外侧边，外露长度约为10cm左右，以便现场施工时两相邻预制格构梁侧边的钢筋连接，相邻侧边外露双层双向受力主筋连接方式可以采用焊接或螺纹套管机械连接。进一步的，所述外框横梁和外框纵梁在预制格构梁结构厚度范围内均匀设置上、下两根外露至外框梁侧面一定长度的受力主筋，所述内框横梁和内框纵梁范围内均匀设置上、下四根外露于外框梁侧面一定长度的受力主筋。另一方面，提供了一种边坡加固的预制格构梁结构及装配整体施工方法，包括：步骤一：开挖边坡第一层岩土体并修整边坡坡面；步骤二：预应力锚索的安装；步骤三：第一层预制格构梁就位与连接；步骤四：第一道预应力锚索的张拉与锁定；步骤五：循环上述步骤完成下一层边坡岩土体开挖、坡面整平、预应力锚索安装、预制格构梁就位连接、预应力锚索的张拉锁定等施工步骤直至边坡下部最后一层预制格构梁的安装工作，将边坡最下面一层预制格构梁设置在坡脚线以下稳固的基础之上；步骤六：安装相邻预制格构梁之间预留空间内的扣合钢筋，扣合钢筋与外框纵横梁侧面外露的环形钢筋绑扎后浇捣混凝土完成边坡后浇纵横叠合梁，并完成该分段应力锚索外锚段的封锚。进一步的，所述开挖边坡第一层岩土体并修整坡面步骤具体为：根据挡土结构伸缩缝或变形缝设置的需要从坡顶向下开挖一个分层岩土体至一定深度，一次开挖形成的边坡坡面长度应略大于预制格构梁纵向尺寸，为预制格构梁安装提供必要的空间，并及时修整边坡坡面。其中，所述预制格构梁可以直接设置在修整后相对平整的边坡坡面上，必要时可以在坡面上预定纵横梁位置垂直坡面向下挖槽将预制格构梁设置于坡面一定深度的槽内。进一步的，所述预应力锚索安装步骤具体为：根据施工图预定孔位、预定角度用钻机干钻成孔，高压风枪清孔后安装预应力锚索注浆待强。进一步的，所述第一层预制格构梁就位连接步骤具体为：用起吊设备将同一层若干预制格构梁吊放至预定位置，同一层相邻两预制构件纵向侧边留出一定空间，其宽度取决于环形钢筋的扣合长度和外框纵梁侧面外露受力主筋的长度及连接方式，将同一层相邻预制构件外框纵梁侧边外露受力主筋进行连接，连接方式可以采用焊接或螺纹套管机械连接。进一步的，所述第一道预应力锚索张拉与锁定步骤具体为：用液压千斤顶分级逐步张拉穿过一个格构梁中心预留锚孔的预应力锚索至预定值后锁定，并完成同一层其他预应力锚索的张拉与锁定，张拉锁定后同一层所有预制格构梁应基本保持在同一平面上。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术提供的一种边坡加固的预制格构梁结构及装配整体施工方法，有以下优点：①所述预制格构外形紧凑简洁、在PC工厂里批量生产，效率高、质量有保证、节能减排，降低环境污染；②所述预制格构梁为一封闭整体结构，整体性比较好，方便构件的大批量生产、堆放、搬运和吊装，结构构件抗裂性好；③施工现场安装工序简单便于操作，所述预制构件安装到位后可立即对预应力锚索张拉、锁定，有利于边坡及早稳定；④所述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；⑤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；⑥现场通过装配整体快速拼装，整个边坡(或一个分段边坡)范围内的所有预制构件拼装完成后再后浇钢筋混凝土纵横梁，结构上安全可靠，配合预应力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；⑦预应力锚索张拉锁定前，相邻格构梁之间处于柔性连接或未连接状态，因此能适应一定程度的坡面不平整度；⑧完工后的格构梁区格内植草和栽种小型灌木有利于与周边环境相协调，有利于环境保护。因此本专利技术能够在各种类型、各种规模和不同高度的挖方边坡和填方边坡工程加固治理中减少能耗、降低环境污染、节省大笔资金、缩短工期，特别适用于对时间有紧迫要求的抢险救灾边坡治理工程，是一种值得推广应用的预制格构梁结构和装配整体施工方法。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例一的一种边坡加固的预制格构梁结构三视图；图2是本专利技术实施例二的相邻两预制格构梁纵横本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种边坡加固的预制格构梁结构，其特征在于，包括：外框横梁和外框纵梁；所述外框横梁和所述外框纵梁首尾正交连接形成预制格构梁结构外框；所述预制格构梁结构外框形状为正方形或长方形；所述外框纵梁内侧连接有内框横梁，所述外框横梁内侧连接有内框纵梁；所述内框横梁与所述内框纵梁正交；所述外框横梁和所述外框纵梁侧边设置有环形钢筋；所述外框横梁、外框纵梁、内框横梁和内框纵梁范围内设置有双层双向受力主筋。

【技术特征摘要】
1.一种边坡加固的预制格构梁结构，其特征在于，包括：外框横梁和外框纵梁；所述外框横梁和所述外框纵梁首尾正交连接形成预制格构梁结构外框；所述预制格构梁结构外框形状为正方形或长方形；所述外框纵梁内侧连接有内框横梁，所述外框横梁内侧连接有内框纵梁；所述内框横梁与所述内框纵梁正交；所述外框横梁和所述外框纵梁侧边设置有环形钢筋；所述外框横梁、外框纵梁、内框横梁和内框纵梁范围内设置有双层双向受力主筋。2.如权利要求1所述的边坡加固的预制格构梁结构，其特征在于，所述内框横梁和所述内框纵梁交汇处中心设置有用于预应力锚索外锚段穿过的预留锚孔。3.如权利要求2所述的边坡加固的预制格构梁结构，其特征在于，所述环形钢筋在对边外框梁侧面交错布置，同一侧面外露环形钢筋间距约为20cm左右，外露于外框梁侧面长度约为15cm左右。4.如权利要求3所述的边坡加固的预制格构梁结构，其特征在于，所述双层双向受力主筋外露于外框纵梁和外框横梁侧边，外露长度约为10cm左右，以便现场施工时相邻两预制格构梁之间的钢筋连接，相邻侧边外露双层双向受力主筋的连接方式可以采用焊接或螺纹套管机械连接。5.如权利要求4所述的边坡加固的预制格构梁结构，其特征在于，所述外框横梁和外框纵梁在预制格构梁结构厚度范围内均匀设置上、下两根外露至外框梁侧面一定长度的受力主筋，所述内框横梁和内框纵梁范围内均匀设置上、下四根外露于外框梁侧面一定长度的受力主筋。6.一种边坡加固的预制格构梁结构及装配整体施工方法，其特征在于，包括：步骤一：开挖边坡第一层岩土体并修整边坡坡面；步骤二：预应力锚索的安装；步骤三：第一层预制格构梁就位与连接；步骤四：第一道预应力锚索张拉与锁定；步骤五：循环上述步骤完成下一层边坡岩土体的开挖、坡面整平、预应力锚索安装、预制格构梁就位连接、预应力...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊军伟，杨仕教，江俊设，彭成，陈文昭，刘涛影，龙慧，胡萍，
申请(专利权)人：南华大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43