一种减小路堑边坡开挖和桩顶位移的门架式桩板墙的制作方法
1.本实用新型属于施工技术领域，具体涉及一种减小路堑边坡开挖和桩顶位移的门架式桩板墙。
背景技术：
2.随着基础设施的迅速兴建，边坡的支挡措施也越来越灵活多样，其中挡土墙是公路边坡支护广泛使用的一种支挡构造物，不但可维持边坡的稳定，也可减少路基土石工程与工程用地。常见的边坡支护型式有重力式挡墙、扶壁式挡墙、悬臂式挡墙支护及桩板墙。重力式挡土墙较其他支护型式圬工量大且在复杂地形条件下应用不便；扶壁式挡土墙虽然整体受力性好，但基础基坑开挖较大；扶壁式挡土墙主要依靠墙后填土及其自重抵抗倾覆力矩，故需要较高的地基承载力。桩板墙是利用嵌入稳定岩体内的桩基，将挡土板承受的主动土压力传递至下部的稳定岩体中。与其他支挡结构相比，设施高度范围大，使用条件广，施工速度也相对较快。
3.门架式桩板墙是由钢筋混凝土抗滑桩、挡土板与钢管横撑共同组成的边坡支挡结构，解决用地指标紧张地区的路堑边坡开挖问题，也能确保边坡稳定和路容美观。当道路以路堑的形式通过城市规划区或路堑边坡两侧有控制性建筑时，采用常规的支挡防护路堑开挖坡口大，道路用地面积及拆迁工程量大，所以设置由抗滑桩、挡土板及钢管横撑组成的门架式桩板墙，减小路堑边坡开挖，将有效降低道路占地指标。
技术实现要素：
4.本实用新型提供了一种减小路堑边坡开挖和桩顶位移的门架式桩板墙，目的在于解决了传统桩板墙悬臂端较长时桩顶位移大于相应规范要求的问题，同时通过优化施工工序较小边坡开挖。
5.为此，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种减小路堑边坡开挖和桩顶位移的门架式桩板墙，包括构筑于道路左右两侧的支撑桩，各支撑桩沿道路方向依次等距分布，道路两侧的支撑桩一一对称设置；道路同侧的支撑桩顶部浇筑有桩顶冠梁，桩顶冠梁与道路同侧的支撑桩连接成一体；道路两侧的两桩顶冠梁之间设有若干水平的钢管横撑，各钢管横撑等距分布，钢管横撑两端浇筑固定于桩顶冠梁内；道路同侧的支撑桩桩间土浇筑有挡土板。
7.进一步地，钢管横撑的中轴线与道路两侧一一对应的两支撑桩中心连线重合，且相邻钢管横撑之间间隔1～3组支撑桩。
8.进一步地，所述挡土板构筑于支撑桩埋深2米以上部分，以及露出地面部分。
9.进一步地，所述挡土板长度1.27～2.27m，高度1.5m，板厚大于0.3m，采用c30及以上标号混凝土现浇。
10.进一步地，钢管横撑采用直径不小于90cm，厚度不小于8mm高强度钢管。
11.进一步地，所述支撑桩为圆桩。
12.本实用新型的门架式桩板墙，可以减小路堑边坡开挖，便于在道路两侧空间受限区域进行施工，并保证支护强度；桩顶的钢管横撑，可降低桩顶位移量，进一步提高该结构的支护强度。
附图说明
13.图1是本实用新型门架式桩板墙的模型示意图；
14.图2是本实用新型门架式桩板墙正面布置图；
15.图3是本实用新型门架式桩板墙平面布置图。
具体实施方式
16.下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
17.如图2和3所示，一种减小路堑边坡开挖和桩顶位移的门架式桩板墙，包括构筑于道路左右两侧的支撑桩，各支撑桩沿道路方向依次等距分布，道路两侧的支撑桩一一对称设置。支撑桩为圆桩，桩的直径、桩长以及间距根据结构计算或者仿真确定。道路同侧的支撑桩顶部浇筑有桩顶冠梁，桩顶冠梁与道路同侧的支撑桩连接成一体，桩顶冠梁为1.8
×
1.5m矩形截面。
18.道路两侧的两桩顶冠梁之间设有若干水平的钢管横撑，各钢管横撑等距分布，钢管横撑两端浇筑固定于桩顶冠梁内。钢管横撑的中轴线与道路两侧一一对应的两支撑桩中心连线重合，且相邻钢管横撑之间间隔1～3组支撑桩。钢管横撑采用直径不小于90cm，厚度不小于8mm高强度钢管。
19.道路同侧的支撑桩桩间土浇筑有挡土板，挡土板构筑于支撑桩埋深2米以上部分，以及露出地面部分。挡土板长度1.27～2.27m，高度1.5m，板厚大于0.3m，采用c30及以上标号混凝土现浇。
20.现场应用实施例：
21.1.工程简介
22.某市政道路k1+020.5～k1+090段路基以挖方形式通过，路基挖方深度10～12m。该段路基右侧为18层居民楼，路基右侧边缘距居民楼最小距离为14.5m，路基左侧为回族清真大寺，路基左侧边缘距清真大寺距离为10m；若采用常规挖方坡率开挖路基将大幅侵占居民楼庭院，无足够的放坡空间，且开挖过程中易引起路基破口外居民楼庭院及清真大寺沉降开裂，威胁居民的安全稳定。
23.2.方案设计
24.计算荷载及组合：计算荷载包括地面超载、填土重力、填土侧压力、墙顶有效永久荷载、车辆及人荷载引起的土侧压力、地震作用等。按《公路路基设计规范》（jtg d30-2015）附录h的规定进行荷载基本组合、短期组合、长期组合和偶然组合，各种荷载组合系数根据《公路路基设计规范》（jtg d30-2015）中的有关规定进行取值。
25.有限元模型分析：结合墙后土压力分布及考虑到施工可行，最终确定门架型桩板墙桩基采用1.8m的c30钢筋混凝土圆形灌注桩，桩间距4m，上部撑杆采用外径90cm的钢管混凝土。根据门架式桩板墙结构的特点，选取门架式挡土墙标准单元格利用midas有限元软件建立空间模型进行整体计算，结构单元采用梁单元模拟，具体模型如图1。
26.3.具体施工：本段挖方路基地层上覆黄土状粉土，中部为卵石夹层，下部为白垩系下统河口泥岩，为减少施工风险、加快施工进度，本段桩板墙桩基设计为圆桩，采用机械挖孔，桩顶设置纵向冠梁连接，路基两侧桩基对称布设，每隔一桩设置φ90cm钢管混凝土横撑连接路基两侧桩基。根据结构计算，桩基直径为1.8m，截面为圆形，桩中心间距为4.0m，桩长20m，桩身采用现浇c30混凝土。桩顶冠梁为1.8
×
1.5m矩形截面，钢管横撑采用直径90cm，厚度8mm高强度钢管，横撑钢管采用法兰盘与桩基连接。桩间土采用挡土板支挡，挡土板采用c30混凝土现浇，板厚0.5m，每块挡土板高度1.5m，长度1.27～2.27m。挡土板设置于桩基中部，待桩体形成强度后，分段分节开挖桩间土体，每向下开挖150cm现浇一节挡土板。桩板墙设置路段为城市路段，为美化路容，桩基外表面与挡土板之间空间采用c20混凝土浇筑，浇筑混凝土时采用钢模板立模施工，确保外表面平整美观。
技术特征：
1.一种减小路堑边坡开挖和桩顶位移的门架式桩板墙，其特征在于，包括构筑于道路左右两侧的支撑桩，各支撑桩沿道路方向依次等距分布，道路两侧的支撑桩一一对称设置；道路同侧的支撑桩顶部浇筑有桩顶冠梁，桩顶冠梁与道路同侧的支撑桩连接成一体；道路两侧的两桩顶冠梁之间设有若干水平的钢管横撑，各钢管横撑等距分布，钢管横撑两端浇筑固定于桩顶冠梁内；道路同侧的支撑桩桩间土浇筑有挡土板。2.根据权利要求1所述的减小路堑边坡开挖和桩顶位移的门架式桩板墙，其特征在于，钢管横撑的中轴线与道路两侧一一对应的两支撑桩中心连线重合，且相邻钢管横撑之间间隔1～3组支撑桩。3.根据权利要求1所述的减小路堑边坡开挖和桩顶位移的门架式桩板墙，其特征在于，所述挡土板构筑于支撑桩埋深2米以上部分，以及露出地面部分。4.根据权利要求2所述的减小路堑边坡开挖和桩顶位移的门架式桩板墙，其特征在于，所述挡土板长度1.27～2.27m，高度1.5m，板厚大于0.3m，采用c30及以上标号混凝土现浇。5.根据权利要求1所述的减小路堑边坡开挖和桩顶位移的门架式桩板墙，其特征在于，钢管横撑采用直径不小于90cm，厚度不小于8mm高强度钢管。6.根据权利要求1所述的减小路堑边坡开挖和桩顶位移的门架式桩板墙，其特征在于，所述支撑桩为圆桩。
技术总结
本实用新型公开了一种减小路堑边坡开挖和桩顶位移的门架式桩板墙，包括构筑于道路左右两侧的支撑桩，各支撑桩沿道路方向依次等距分布，道路两侧的支撑桩一一对称设置；道路同侧的支撑桩顶部浇筑有桩顶冠梁，桩顶冠梁与道路同侧的支撑桩连接成一体；道路两侧的两桩顶冠梁之间设有若干水平的钢管横撑，各钢管横撑等距分布，钢管横撑两端浇筑固定于桩顶冠梁内；道路同侧的支撑桩桩间土浇筑有挡土板。本实用新型的门架式桩板墙，可以减小路堑边坡开挖，便于在道路两侧空间受限区域进行施工，并保证支护强度；桩顶的钢管横撑，可降低桩顶位移量，进一步提高该结构的支护强度。进一步提高该结构的支护强度。进一步提高该结构的支护强度。
