一種擋土墻側(cè)向位移修復(fù)施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種擋土墻側(cè)向位移修復(fù)施工方法，特別涉及一種可有效防控?fù)跬翂ξ灰菩迯?fù)過程中質(zhì)量事故，并可恢復(fù)擋土墻側(cè)向位移、增強(qiáng)擋土墻穩(wěn)定性的擋土墻側(cè)向位移修復(fù)施工方法。屬于巖土工程領(lǐng)域，適用于擋土墻側(cè)向位移修復(fù)工程。
【背景技術(shù)】
[0002]擋土墻是各類工程建設(shè)中常見的支擋結(jié)構(gòu)形式，目前已廣泛應(yīng)用于公路、鐵路、港口工程、建筑工程等領(lǐng)域。擋土墻在建成后主要承受自重、墻身外側(cè)土體的土壓力等荷載的作用，其中土壓力存在水平向分力，當(dāng)擋土墻自身穩(wěn)定性不足時(shí)，會(huì)導(dǎo)致?lián)跬翂Πl(fā)生側(cè)向位移，進(jìn)而引起擋土墻失穩(wěn)，類似的工程事故已累見不鮮。
[0003]在現(xiàn)行設(shè)計(jì)中，針對側(cè)移擋土墻的加固方法主要有預(yù)應(yīng)力錨固、重力式翼墻、后踩式扶壁墻、噴射混凝土和預(yù)應(yīng)力錨桿聯(lián)合加固以及加緊噴射混凝土和預(yù)應(yīng)力錨桿聯(lián)合加固等。這些加固方法雖在適宜的工況下取得了良好的工程效果，但是加固方法的針對點(diǎn)主要是增強(qiáng)擋土墻的穩(wěn)定性，難以同時(shí)滿足恢復(fù)擋土墻的側(cè)向位移、增強(qiáng)擋土墻整體性的目的，導(dǎo)致?lián)跬翂ρa(bǔ)強(qiáng)加固后美觀性差、難以滿足環(huán)境要求高地區(qū)的要求。
[0004]已有一種錨錠板擋土墻側(cè)向傾斜的加固處理結(jié)構(gòu)，其特征在于包括以下施工步驟:開挖墻后土體，重新埋設(shè)地錨，張拉扶正擋土墻，分層填筑碾壓墻后土體。該結(jié)構(gòu)雖考慮了擋土墻側(cè)向傾斜的恢復(fù)問題，但需開挖墻后土體，施工作業(yè)面較大；需重新布設(shè)加筋體，易造成加筋體浪費(fèi);開挖過程中擋土墻墻背土體易發(fā)生穩(wěn)定性問題，施工作業(yè)難度大。
[0005]鑒于此，為有效避免擋土墻發(fā)生側(cè)向位移、增強(qiáng)擋土墻與墻背外側(cè)土體整體性、提升擋土墻基礎(chǔ)的承載能力，目前亟待發(fā)明一種可恢復(fù)擋土墻已發(fā)生的側(cè)向位移、增強(qiáng)擋土墻與墻背外側(cè)土體整體性、提升擋土墻基礎(chǔ)的承載能力的擋土墻側(cè)向位移修復(fù)結(jié)構(gòu)和施工方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種可恢復(fù)擋土墻已發(fā)生的側(cè)向位移、增強(qiáng)擋土墻與墻背外側(cè)土體的整體性、提升擋土墻基礎(chǔ)承載能力的擋土墻側(cè)向位移修復(fù)施工方法。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案。
[0008]—種擋土墻側(cè)向位移修復(fù)施工方法，其特征在于包括以下施工步驟:
(1)施工準(zhǔn)備:計(jì)算擋土墻土壓力，測試擋土墻的側(cè)向、豎向位移量，準(zhǔn)備好擋土墻側(cè)向位移修復(fù)所需構(gòu)件及施工設(shè)備；
(2)臨時(shí)反力柱設(shè)置:在擋土墻外側(cè)設(shè)置臨時(shí)反立柱，臨時(shí)反立柱柱腳通過地腳螺栓與地面連接;在臨時(shí)反力柱面向擋土墻側(cè)沿豎向設(shè)置I?2排斜向拉筋、背離擋土墻側(cè)設(shè)斜向支撐鋼柱；
(3)橫向、豎向反力鋼板鋪設(shè):在擋土墻墻面布設(shè)呈“十”字形相交的豎向反力鋼板與橫向反力鋼板;豎向反力鋼板在下，橫向反力鋼板在上;在豎向反力鋼板與橫向反力鋼板相交部位的橫向反力鋼板上焊接四塊條形鋼板形成擋土墻頂壓限位槽;在豎向反力鋼板上預(yù)設(shè)橫向拉結(jié)筋穿過孔，穿過孔孔徑不小于橫向拉結(jié)筋錨固體直徑；
(4)橫向拉結(jié)筋施工:在擋土墻墻面沿橫向拉結(jié)筋穿過孔向墻背填料方向斜向引孔取土，插入橫向拉結(jié)筋，隨后向錨固段注漿；
(5)鉆設(shè)豎向取土孔并平衡土壓力:在擋土墻墻背外側(cè)土體內(nèi)鉆設(shè)2?5排豎向取土孔，并同步插入雙層壓力平衡軟管;雙層壓力平衡軟管的內(nèi)層管管腔側(cè)壁不滲水，底部與封閉管尖密閉連接;雙層壓力平衡軟管的外層管管腔側(cè)壁設(shè)滲水孔，底部與封閉管尖密閉連接；在內(nèi)層管管腔內(nèi)設(shè)置一次注水管，內(nèi)層管管腔與外層管管腔間隙內(nèi)設(shè)置二次注水管;通過一次注水管同步向內(nèi)層管管腔內(nèi)壓水平衡外側(cè)土壓力；
(6)頂壓裝置安裝:在臨時(shí)反力柱與擋土墻頂壓限位槽之間設(shè)置頂壓裝置，頂壓裝置的兩端分別為前部壓力支座和后部壓力支座，中間為壓力千斤頂，在前部壓力支座與壓力千斤頂之間設(shè)球形接頭;前部壓力支座和后部壓力支座分別與擋土墻墻面和臨時(shí)反力柱緊密接觸;頂壓裝置施加力的方向是斜向下方；
(7)擋土墻位移修復(fù):待橫向拉結(jié)筋錨固段漿液形成強(qiáng)度后，先通過二次注水管注水軟化墻背外側(cè)土體，再通過橫向拉結(jié)筋施加張拉力，在施加張拉力的同時(shí)通過頂壓裝置對擋土墻施加頂壓力，并逐步減小雙層壓力平衡軟管內(nèi)層管管腔的水壓力；
(8)固化補(bǔ)強(qiáng)體施工:上述工序施工完成后，自擋土墻基礎(chǔ)頂面沿?fù)跬翂v向布設(shè)斜向下的斜向壓漿孔，斜向壓漿孔的深度不小于擋土墻基礎(chǔ)主要持力層的深度；引孔完成后同步通過斜向壓漿孔向地基土內(nèi)壓漿，形成固化補(bǔ)強(qiáng)體，漿液壓注范圍涵蓋擋土墻基礎(chǔ)以下的主要持力土層；
(9)墻背管腔注漿:固化補(bǔ)強(qiáng)體形成強(qiáng)度后，先通過二次注水管向外層管管腔外側(cè)的土體滲透注漿，形成漿液固化區(qū)；再通過一次注水管進(jìn)行水下混凝土澆筑，填充內(nèi)層管管腔，形成混凝土填充體；
(10)頂壓力卸除:墻背內(nèi)層管管腔內(nèi)混凝土形成強(qiáng)度后，卸除頂壓力，拆除臨時(shí)反力柱和橫向反力鋼板，橫向拉結(jié)筋及豎向反力鋼板留置。
[0009]所述雙層壓力平衡軟管的外層管采用外徑與取土孔內(nèi)徑相同的橡膠管或PVC管或鋼管，內(nèi)層管采用橡膠管;在內(nèi)層管的頂部設(shè)置密封蓋頭，封閉蓋頭中間設(shè)置一次注水管穿過孔;在外層管的側(cè)壁沿縱向設(shè)置多排滲水孔，滲水孔沿環(huán)向每排設(shè)置2?3個(gè);雙層壓力平衡軟管在取土完成后立即插入孔內(nèi)并施加不小于外側(cè)土壓力的水壓力。
[0010]所述固化補(bǔ)強(qiáng)體漿液采用速凝水泥混凝土材料或高聚物材料;滲透注漿漿液采用低膨脹性的水泥漿或高聚物漿液。
[0011]所述橫向拉結(jié)筋采用預(yù)應(yīng)力錨索或預(yù)應(yīng)力錨桿，其錨固段設(shè)于墻背穩(wěn)定土體內(nèi)，自由段范圍涵蓋墻背取土孔的橫向?qū)挾取?br>[0012]所述取土孔在擋土墻墻背外側(cè)土體內(nèi)沿平行于擋土墻方向設(shè)置2?5排，取土孔深度隨取土孔與擋土墻間距離的增大逐漸減小。
[0013]本發(fā)明具有以下的特點(diǎn)和有益效果:
(I)在擋土墻墻背外側(cè)土內(nèi)進(jìn)行引孔取土，通過改變?nèi)⊥量咨疃群头植?、控制引土孔?nèi)水壓力、軟化取土孔周邊土體，既可在頂壓前平衡墻后土壓力，又可有效減小頂壓時(shí)的墻后土壓力值，還可降低施工對墻背土體的擾動(dòng)。
[0014](2)在擋土墻與墻背外側(cè)土體間設(shè)置橫向拉結(jié)筋，不但可以在擋土墻位移修復(fù)時(shí)對擋土墻施加橫向拉力，而且可以在擋土墻位移修復(fù)完成后留在擋土墻內(nèi)增強(qiáng)擋土墻的穩(wěn)定性。
[0015](3)在擋土墻基礎(chǔ)底部進(jìn)行注漿，可以有效提高擋土墻基礎(chǔ)的承載能力，降低擋土墻后期發(fā)生側(cè)向位移的可能性。
[0016](4)在擋土墻墻面上設(shè)置橫向和豎向反力鋼板，可作為擋土墻頂壓反力體，將局部頂壓力分布到擋土墻墻墻面上，防止頂壓力施加時(shí)擋土墻出現(xiàn)局部應(yīng)力集中問題。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明一種擋土墻側(cè)向位移修復(fù)施工結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1頂壓裝置示意圖；
圖3是圖1雙層壓力平衡軟管橫斷面示意圖；
圖4是本發(fā)明一種擋土墻側(cè)向位移修復(fù)施工流程示意圖。
[0018]圖中:1-臨時(shí)反力柱，2-地腳螺栓，3-斜向拉筋，4-斜向支撐鋼柱，5-豎向反力鋼板，6-橫向反力鋼板，7-擋土墻頂壓限位槽，8-橫向拉結(jié)筋穿過孔，9-前部壓力支座，10-后部壓力支座，11-壓力千斤頂，12-球形接頭，13-橫向拉結(jié)筋，14-錨固段，15-自由段，16-豎向取土孔，17-雙層壓力平衡軟管，18-斜向壓漿孔，19-固化補(bǔ)強(qiáng)體，20-封閉管尖，21-密封蓋頭，22-—次注水管穿過孔，23-內(nèi)層管，24-外層管，25-滲水孔，26-—次注水管，27-二次注水管，28-漿液固化區(qū)，29-混凝土填充體，30-頂壓裝置，31-墻背外側(cè)土體，32-擋土墻。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本實(shí)施方式中反力鋼板的切割和固定施工技術(shù)要求、橫向拉結(jié)筋的施工技術(shù)要求、反立柱制作及安裝施工技術(shù)要求等本實(shí)施例中不再贅述，重點(diǎn)闡述本發(fā)明涉及施工方法的實(shí)施方式。
[0020]圖1是本發(fā)明一種擋土墻側(cè)向位移修復(fù)施工結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1頂壓裝置示意圖，圖3是本發(fā)明一種擋土墻側(cè)向位移修復(fù)施工流程圖。參照圖1?圖3所示，本發(fā)明擋土墻側(cè)向位移修復(fù)施工結(jié)構(gòu)在擋土墻32墻背外側(cè)土體22內(nèi)鉆設(shè)豎向取土孔16，并插入雙層壓力平衡軟管17;在擋土墻32墻面沿橫向和豎向分別設(shè)置橫向反力鋼板6和豎向反力鋼板5;在橫向反力鋼板6和豎向反力鋼板5上分別設(shè)置擋土墻頂壓限位槽7和橫向拉結(jié)筋穿過孔8;在擋土墻外側(cè)設(shè)置臨時(shí)反力柱I，反力柱I與反力鋼板之間設(shè)置頂壓裝置30;在擋土墻32與墻背外側(cè)土體22間設(shè)置橫向拉結(jié)筋13;在擋土墻基礎(chǔ)底部引斜向壓漿孔18，壓漿形成固化補(bǔ)強(qiáng)體19。
[0021]臨時(shí)反力柱I采用梯形鋼柱，由工字鋼焊接而成，頂寬20cm，底寬100cm，與地面采用地腳螺栓2連接，地腳螺栓2采用直徑42mm的高強(qiáng)螺栓;在臨時(shí)反力柱I面向擋土墻32側(cè)沿豎向設(shè)置I排斜向拉筋3;在臨時(shí)反力柱I背向擋土墻32側(cè)設(shè)斜向支撐鋼柱4，斜向支撐鋼柱4采用直徑為300mm的圓形鋼管。
[0022]在擋土墻32的墻面布設(shè)呈“十”字形相交的豎向反力鋼板5與橫向反力鋼板6;豎向反力鋼板5在下，橫向反力鋼板6在上;在豎向反力鋼板5與橫向反力鋼板6相交部位的橫向反力鋼板6上焊接四塊條形鋼板形成擋土墻頂壓限位槽7;在豎向反力鋼板5上預(yù)設(shè)橫向拉結(jié)筋13穿過孔，穿過孔孔徑為130mm。豎向反力鋼板5與橫向反力鋼板6均采用Q345B條形鋼板，鋼板厚20mm、寬300mm，相鄰豎向反力鋼板5間距為2m，相鄰橫向反力鋼板6間距為4m。
[0023]頂壓裝置30沿?fù)跬翂v向等間距布設(shè)，相鄰頂壓裝置30的間距為3m;頂壓裝置30的兩端分別為前部壓力支座9和后部壓力支座10，中間為壓力千斤頂11，在前部壓力支座9與壓力千斤頂11之間設(shè)球形接頭12，頂壓裝置施加力的方向是斜向下方;壓力千斤頂11采用液壓千斤頂。