桩板式挡墙及其施工方法与流程

本发明涉及一种挡墙及其施工方法，特别涉及桩板式挡墙及其施工方法。

背景技术：

近年来，随着我国铁路及公路建设事业的蓬勃发展，在建设过程中出现了越来越多的高陡、边坡。特别是在地形地貌极为复杂，地质构造极为发育的地区，高陡边坡增加了施工及运营难度，同时对边坡的稳定性造成了极大的考验。为了降低边坡高度，增强边坡稳定性，“分层加固、稳定坡脚”的加固思路被越来越多地应用到高陡边坡设计工作中，桩与桩间墙的组合(如桩间土钉墙、桩板墙等)的工程技术措施也应运而生，即为了防止桩间土体从桩间挤出，工程上开始采用布设新型挡土板或挡土墙来减少边坡土地对抗滑桩的侧向压力作用。

然而传統的桩板挡墙施工方式存在以下不足：传统的施工方式多数采用现场搭设完整可靠的外加体系而耗费大量的人力物力，施工周期也很长，再加之后期的桩板联合挡墙缺乏合适的绿化美观，现浇施工又使得其后的养护工作较为不便。

因此，目前亟需寻求一种节省施工时间，提高施工效率，且能有效的绿化边坡支护体系的桩板式挡墙及其施工方法显得十分重要。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种桩板式挡墙及其施工方法。

桩板式挡墙，包括装配式孔桩护壁体系、人工挖孔桩安全防护装置、现浇桩柱支模体系及桩板式挡墙排水系统；抗滑的锚固桩一部分埋入地层中，锚固桩露出地表一定高度设置锚固杆斜插入后方边坡土填方；锚固桩露出地表部分与挡土板连接构成桩板式挡墙，其中挡土板上间隔布置若干个生态砌块，挡土板后方设置有反滤层；

所述装配式孔桩护壁体系包括预制标准板、预制凸型块、预制凹型槽、弧形倾斜板、竖向连接杆和进料口，护壁模块中预埋有钢筋，弧形倾斜板焊接在预制标准板上，弧形倾斜板上设有进料口；上下相邻两块预制标准板通过竖向连接杆连接；相邻的预制标准板通过预制凹型槽和预制凸型块相互拼接形成预制护壁板；现浇砼通过进料口浇筑定型成护壁模块；

所述人工挖孔桩安全防护装置为双重防护体系，包括孔桩防护网层和紧急隔离装置；其中防护网层系双层结构，上层由矩形的防护网片通过其上的环形铰链扣铰接而成，下层由复合型尼龙绳构成网状结构，复合型尼龙绳通过绳索连接扣相互连接并维系上层，复合型尼龙绳远端的弧形挂钩固定在挖孔桩上的U型接口；孔桩防护网层通过环形铰链扣折叠；紧急隔离装置在孔桩下一定距离等间隔布置，预制防护板和其一侧的回拉弹簧布置在桩护壁上，预制防护板远端设置有弧形钩，安全状态下弧形钩固定在回拉弹簧下方的锁扣制动装置上；

所述现浇桩柱支模体系，包括桩用预制板、桩用凹型槽、桩用凸型块、预制承接台、预制连接管和竖向固定杆，其中预制连接管两侧分别设有工型槽钢板和L型槽钢板，连接管上不同区域分布有第一连接孔、第二连接孔、第三连接孔和第四连接孔；相邻的桩用预制板通过桩用凸型块与桩用凹型槽相互搭接组装成桩柱初步体系，桩用预制板外表面等间距布置有预制承接台，预制连接管套在预制承接台外侧并通过第三、第四连接孔螺栓固定承接台，相邻的预制连接管通过工型槽钢板和L型槽钢板相互搭接并由竖向固定杆连接第一连接孔与第二连接孔实现对桩柱的套箍；

所述桩板式挡墙排水系统，包括挡土板和生态砌块，可装配的生态砌块与挡土板构成多重排水过滤体系；其中挡土板上设有反滤层、上斜泄水通道、下斜泄水通道和排水槽；生态砌块由绿植种植槽、砌块连接槽、第一泄水孔和第二泄水孔；挡土板与生态砌块通过砌块连接杆连接固定，砌块连接杆一端连接砌块连接槽，另一端连接挡土板上的预留通孔；第一泄水孔连接上斜泄水通道，第二泄水孔连接下斜泄水通道，泄水孔和泄水通道内均架设pvc管，泄水孔与泄水通道的相接处设有pvc管连接口，pvc管连接口内设有过滤器，pvc管连接口外表面设有螺纹。

作为优选：对称的防护网片通过中间的环形铰链扣柔性连接。

作为优选：所述预制标准板上分布有上部连接孔和下部连接孔，上下相邻两块预制标准板之间的连接方式为下部预制标准板的上部连接孔与上部预制标准板的下部连接孔通过竖向连接杆连接。

作为优选：所述工型槽钢板上设有第一连接孔，L型槽钢板上设有第二连接孔，第一连接孔与第二连接孔之间的预制连接管上设有第三连接孔和第四连接孔；预制承接台上亦设有连接孔，与第三连接孔和第四连接孔相对应。

作为优选：所述上斜泄水通道和下斜泄水通道间隔布置在挡土板内，排水槽设在挡土板底部。

作为优选：所述绿植种植槽呈1/4圆柱形结构设在生态砌块内，绿植种植槽侧面连通第一泄水孔和第二泄水孔，第一泄水孔呈下斜式布置，第二泄水孔呈上斜式布置，生态砌块四角处设置砌块连接槽。

作为优选：所述过滤器内设有滤网，滤网上设有密集分布的滤网孔洞。

桩板式挡墙的施工方法，包括以下的步骤：

1)、施做孔桩工程；根据现场条件测量放样，确定开挖桩口位置，采取手工镐、锹分节开挖；

2)、组建装配式孔桩护壁体系；分节开挖时保证砼护壁都要一护到底；预制标准板两侧的预制凹型槽和预制凸型块实现嵌入式连接形成预制护壁板初步体系；预制护壁板初步体系拼接完成后，采用预制好的高强度的竖向连接杆对预制护壁板进行最终固定，其连接方式为刚性连接，竖向连接杆一端连接第一块预制标准板的下部连接孔，另一端连接第二块预制标准板上的上部连接孔；将装配完毕的预制护壁板吊装放入人工挖桩孔口，预制护壁板与原地质模块之间的空间布设护壁钢筋；将预制护壁钢筋吊装放入；进行护壁层分节施工，将现浇混凝土沿进料口向桩基的原地质模块内壁与预制护壁板外壁之间施工灌注形成单节护壁层，做到平稳均匀；其中进料口由弧形倾斜板焊接到预制标准板上；前部混凝土度过养护期后，继续开挖桩基并搭建预制护壁板体系，护壁板上沿搭接在首层护壁层下沿，搭接高度与进料口高度相适应，沿进料口浇筑混凝土形成下一循环段护壁层；

3)、布设人工挖孔桩防护网层；孔桩防护网层的上层包括预制并对称的防护网片，对称的防护网片通过中间的环形铰链扣柔性连接；其下层结构由复合型尼龙绳所构成，若干根复合型尼龙绳通过绳索连接扣组装固定，绳索连接扣节点处连接上层的可折叠防护网片，由此组成双重孔桩防护网层；该防护网层放置于孔桩口，通过复合型尼龙绳远端的弧形挂钩与人工挖孔桩上的U型接口连接；

4)、按照孔桩下一定距离等间隔布置紧急防护装置；预制防护板和其一侧的回拉弹簧预先布置在桩护壁上，通过回拉弹簧的拉伸作用，将预制防护板由水平状态转换为竖直放置，预制防护板远端一侧的弧形钩与锁扣制动装置固定连接；防护装置初始状态下预制防护板的弧形钩固定在锁口制动装置，一旦出现紧急状况，锁口制动装置遥控启动，使防护板翻转为水平状态；

5)、组建现浇桩柱支模体系；桩用预制板两侧的桩用凹型槽和桩用凸型块实现嵌入式连接形成预制桩柱支模初步体系；预制桩柱支模初步体系建立后，将预制连接管套在桩用预制板上的预制承接台外侧并通过第三、四连接孔螺栓固定；预制连接管两侧的工型槽钢板和L型槽钢板实现嵌入式搭接，最后其上的第一、二连接孔插入竖向固定杆连接完成最终套箍；

6)、支模体系固定后，可吊装放入钢筋笼，浇灌混凝土成桩；

7)、预制绿化挡土板安装；提前预制与挡土板配套使用的生态砌块，其中生态砌块内部设置1/4圆柱形的绿植种植槽，其内放入专门用于排水反滤的新型土壤；绿植种植槽侧面开设两个通孔管道，上部是第一泄水孔，下部是第二泄水孔，往孔内通道布设一定长度的pvc管；生态砌块四角处设置砌块连接槽；在挡土板的泄水通道中布设一定长度的pvc管；以第一泄水孔连接上斜泄水通道、第二泄水孔连接下斜泄水通道的方式连接两侧pvc管，pvc管连接口外侧的螺纹用于连接泄水孔和泄水通道中的pvc管，pvc管连接口内设置过滤器，过滤器内设置滤网，滤网上的滤网孔洞用于过滤地下水；当边坡土体产生流向挡墙的地下水时，首先将通过挡土板后部的反滤层，经反滤层初步过滤后汇积流入挡土板内的上斜泄水通道，流经生态砌块和挡土板之间的过滤器，再经过绿植种植槽内的土壤和有固结收蓄功能的绿植多重过滤，再流经过滤器一遍汇入下斜泄水通道，最终汇入挡墙底部的排水槽；将砌块连接杆一端旋入砌块连接槽，另一端连接在挡土板上的预留通孔；之后凿除孔桩的部分护壁，并对凿除护壁的部分桩身用高标号水泥砂浆处理平整，然后吊装挡土板，挡土板底部采用混凝土封闭，板后满铺一定厚度的砂砾石反滤层，并夯填密实；

8)、重复上述步骤1)-7)，即可实现整个桩板式挡墙的建立。

本发明的有益效果是：

1)本发明的孔桩护壁体系为预制装配式，能够快速组装护壁模板，相较于传统的施工方式，施工效率能够较大提升。

2)本发明的人工挖孔桩安全防护装置安装有孔桩防护网层和紧急隔离装置，实行多重防护体系，有效的保障了施工的安全可靠性。

3)本发明的现浇桩柱支模体系通过预制板的凹型槽和凸型块相结合拼接形成桩柱，并采用预制连接管固定套箍桩柱，桩柱在连接管套箍的作用下会维持相当的稳定性，可以有效的抑制现浇桩柱造成支模的膨胀，增加结构的稳固性。

4)本发明的桩板式挡墙排水系统通过可装配的生态砌块与挡土板构成多重排水过滤体系，有效提升了挡墙排水过滤效率，并且桩板挡墙外观设计相比传统设计更为绿化美观，美化环境，提升设施的观赏性。

附图说明

图1是桩板式挡墙的总体示意图；

图2是装配式孔桩护壁体系的示意图；

图3是图2中的预制标准板的示意图；

图4是人工挖孔桩安全防护装置示意图；

图5是图4中的孔桩防护网层示意图(其中，a为防护网层双层结构示意图；b为防护网层下层结构示意图；c为防护网层上层结构示意图)；

图6是现浇桩柱支模体系示意图；

图7是图6中的预制连接管示意图；

图8是图6中的桩用预制板示意图；

图9是桩板式挡墙排水系统示意图；

图10是图9中的装配式生态砌块示意图；

图11是图9中的pvc连接口过滤装置结构图；

图12是图9中的桩板式挡墙排水系统未安装生态砌块的正视图。

附图标记说明：1—锚固桩；2—生态砌块；3—挡土板；4—反滤层；5—锚固杆；6—填方；7—地层；8—原地质模块；9—预制护壁板；10—护壁模块；11—进料口；12—预制标准板；13—预制凹型槽；14—预制凸型块；15—弧形倾斜板；16—竖向连接杆；17—上部连接孔；18—下部连接孔；21—孔桩防护网层；22—复合型尼龙绳；23—绳索连接扣；24—弧形挂钩；25—U型接口；26—人工挖孔桩；27—紧急隔离装置；28—回拉弹簧；29—预制防护板；30—弧形钩；31—锁扣制动装置；32—防护网片；33—环形铰链扣；34—砌块连接槽；35—预制承接台；36—预制连接管；37—竖向固定杆；38—桩用预制板；39—桩用凹型槽；40—桩用凸型块；41—第一连接孔；42—工型槽钢板；43—第三连接孔；44—第四连接孔；45—第二连接孔；46—L型槽钢板；48—pvc管；49—下斜泄水通道；50—上斜泄水通道；51—排水槽；52—绿植种植槽；53—土壤；54—砌块连接杆；55—第一泄水孔；56—第二泄水孔；57—过滤器；58—pvc管连接口；59—螺纹；60—过滤口；61—滤网；62—预留通孔；63—滤网孔洞。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

所述的桩板式挡墙，包括装配式孔桩护壁体系、人工挖孔桩安全防护装置、现浇桩柱支模体系及桩板式挡墙排水系统。

所述装配式孔桩护壁体系包括预制标准板12、预制凸型块14、预制凹型槽13、弧形倾斜板15、竖向连接杆16和进料口11，护壁模块10中预埋有钢筋，弧形倾斜板15焊接在预制标准板12上，弧形倾斜板15上设有进料口11；上下相邻两块预制标准板12通过竖向连接杆16连接，下部的标准板上的上部连接孔17通过竖向连接杆16连接上部的标准板上的下部连接孔18；相邻的预制标准板12通过预制凹型槽13和预制凸型块14相互拼接形成预制护壁板9；现浇砼通过进料口11浇筑定型成护壁模块10。

所述人工挖孔桩安全防护装置为双重防护体系，包括孔桩防护网层21和紧急隔离装置27；其中防护网层系双层结构，上层由四片矩形的防护网片32通过其上的环形铰链扣33铰接而成，下层由复合型尼龙绳22构成网状结构，复合型尼龙绳22通过绳索连接扣23相互连接并维系上层，复合型尼龙绳22远端的弧形挂钩24固定在挖孔桩上的U型接口25；孔桩防护网层21通过环形铰链扣33实现折叠回收，节省空间；紧急隔离装置27按孔桩下一定高度等间隔布置，预制防护板29和其一侧的回拉弹簧28布置桩护壁上，预制防护板29远端设置有弧形钩30，安全状态下弧形钩30固定在回拉弹簧28下方的锁扣制动装置31上，出现意外可及时遥控快速隔离。

所述现浇桩柱支模体系，包括桩用预制板38、桩用凹型槽39、桩用凸型块40、预制承接台35、预制连接管36和竖向固定杆37，其中预制连接管36两侧分别设有工型槽钢板42和L型槽钢板46，连接管上不同区域分布有第一连接孔41、第二连接孔45、第三连接孔43和第四连接孔44；相邻的桩用预制板38通过桩用凸型块40与桩用凹型槽39相互搭接组装成桩柱初步体系，桩用预制板38外表面等间距布置有预制承接台35，预制连接管36套在预制承接台35外侧并通过第三、第四连接孔螺栓固定承接台，相邻的预制连接管通过工型槽钢板42和L型槽钢板46相互搭接并由竖向固定杆37连接第一连接孔41与第二连接孔45实现对桩柱的套箍，进一步增加了桩柱体系的稳定性。

所述桩板式挡墙排水系统，包括挡土板3和生态砌块2，可装配的生态砌块2与挡土板3构成多重排水过滤体系；其中挡土板3上设有反滤层4、上斜泄水通道50、下斜泄水通道49和排水槽51，所述上斜泄水通道50和下斜泄水通道49间隔布置在挡土板3内，排水槽51设在挡土板3底部；生态砌块2由绿植种植槽52、砌块连接槽34、第一泄水孔55和第二泄水孔56，所述绿植种植槽52呈1/4圆柱形结构设在生态砌块2内，绿植种植槽52侧面连通第一泄水孔55和第二泄水孔56，第一泄水孔55呈下斜式布置，第二泄水孔56呈上斜式布置，生态砌块2四角处设置砌块连接槽34；挡土板3与生态砌块2通过砌块连接杆54连接固定，砌块连接杆54一端连接砌块连接槽34，另一端连接挡土板3上的预留通孔62；第一泄水孔55连接上斜泄水通道50，第二泄水孔56连接下斜泄水通道49，泄水孔和泄水通道内均架设pvc管48，泄水孔与泄水通道的相接处设有pvc管连接口58，pvc管连接口58内设有过滤器57，pvc管连接口58外表面设有螺纹59，所述过滤器57内设有滤网61，滤网61上设有密集分布的滤网孔洞63用于过滤地下水。通过反滤层、pvc管连接口中的过滤器和绿植土壤的绿化过滤实行多重排水过滤，最后可由挡土板底部设置的排水槽51排出，有效提升了挡墙排水的效率，并增加了墙面的美观。

所述的桩板式挡墙的施工方法，包括以下步骤：

(1)、施做孔桩工程。根据现场条件测量放样，确定开挖桩口位置，采取手工镐、锹分节开挖。

(2)、组建装配式孔桩护壁体系。分节开挖时必须保证砼护壁都要一护到底。预制标准板12两侧的预制凹型槽13和预制凸型块14可以实现嵌入式连接，采用4块预制标准板可以嵌接成预制护壁板初步体系。预制护壁板初步体系拼接完成后，采用预制好的高强度的竖向连接杆16对预制护壁板进行最终固定，其连接方式为刚性连接，竖向连接杆一端连接第一块预制标准板的下部连接孔18，另一端可以连接第二块预制标准板上的上部连接孔17，达成对整个预制护壁板体系的最终固定作用。将装配完毕的预制护壁板9吊装放入人工挖桩孔口，预制护壁板9与原地质模块8之间的空间处用于布设护壁钢筋。将预制护壁钢筋吊装放入。进行护壁层分节施工，将现浇混凝土沿进料口11向桩基的原地质模块内壁与预制护壁板外壁之间施工灌注形成单节护壁层，做到平稳均匀。其中进料口由弧形倾斜板15焊接到预制标准板上。前部混凝土度过养护期后，继续开挖桩基并搭建预制护壁板体系，护壁板上沿搭接在首层护壁层下沿，搭接高度与进料口高度相适应，沿进料口浇筑混凝土形成下一循环段护壁层。

(3)、布设人工挖孔桩防护网层。孔桩防护网层21的上层包括4块预制并对称的防护网片32，所述的防护网片为矩形结构，对称的防护网片通过中间的环形铰链扣33柔性连接，其下层结构由复合型尼龙绳22所构成，多根复合型尼龙绳通过绳索连接扣23组装固定，绳索连接扣节点处还可以连接上层的可折叠防护网片，由此组成双重孔桩防护网层。该防护网层放置于孔桩口，通过复合型尼龙绳远端的弧形挂钩24与人工挖孔桩上的U型接口25连接，达到固定的作用，孔桩防护网层的设置可以有效避免桩外不明物体的坠落，也能有效预警防止出现安全事故。

(4)、按照孔桩下一定距离间隔布置紧急防护装置27。其包括预制防护板29、锁口制动装置31、回拉弹簧28等。预制防护板29和其一侧的回拉弹簧28预先布置在桩护壁上，通过回拉弹簧28的拉伸作用，将预制防护板由水平状态转换为竖直放置，预制防护板远端一侧设有弧形钩30，可以与锁扣制动装置31固定连接。防护装置初始状态下预制防护板的弧形钩固定在锁口制动装置，一旦出现紧急状况，锁口制动装置可以遥控启动，迅速使防护板翻转为水平状态，达到快速隔离防护的作用，为施工人员的人身安全提供切实保障。

(5)、组建现浇桩柱支模体系。桩用预制板38两侧的桩用凹型槽39和桩用凸型块40可以实现嵌入式连接，采用四块桩用预制板可以嵌接成预制桩柱支模初步体系。预制桩柱支模初步体系建立后，将预制连接管36套在预制承接台35外侧并通过第三、四连接孔螺栓固定。预制连接管两侧的工型槽钢板42和L型槽钢板46恰好可以实现嵌入式搭接，最后其上的第一、二连接孔插入竖向固定杆37连接完成最终套箍。

(6)、支模体系固定后，可吊装放入钢筋笼，浇灌混凝土成桩。

(7)、预制绿化挡土板安装。提前预制好可以与挡土板3配套使用的生态砌块2，其中生态砌块内部设置1/4圆柱形的绿植种植槽52，其内放入专门用于排水反滤的新型土壤，其上还可以种植一定程度的美化绿植。绿植种植槽侧面开设两个通孔管道，上部是第一泄水孔55，下部是第二泄水孔56，往孔内通道布设好一定长度的pvc管48。生态砌块四角处设置砌块连接槽34。在挡土板的泄水通道中布设好一定长度的pvc管48，以第一泄水孔55连接上斜泄水通道50、第二泄水孔56连接下斜泄水通道49的方式连接两侧pvc管，pvc管连接口58外侧的螺纹59用于连接泄水孔和泄水通道中的pvc管，pvc管连接口内有过滤器57，过滤器内设置滤网61，滤网上的滤网孔洞63用于过滤地下水。当边坡土体产生流向挡墙的地下水时，首先将通过挡土板后部的反滤层4，经反滤层初步过滤后汇积流入挡土板内的上斜泄水通道，流经生态砌块和挡土板之间的过滤器，再经过绿植种植槽内新型土壤和有固结收蓄功能的绿植多重过滤，再流经过滤器一遍汇入下斜泄水通道，最终汇入挡墙底部的排水槽51。将砌块连接杆54一端旋入砌块连接槽34，另一端连接在挡土板上的预留通孔62。之后凿除孔桩的部分护壁，并对凿除护壁的部分桩身用高标号水泥砂浆处理平整，然后吊装挡土板，挡土板底部采用厚0.2m的混凝土封闭，板后满铺一定厚度的砂砾石反滤层，并夯填密实。

(8)重复上述步骤(1)-(7)，即可实现整个桩板式挡墙的建立。