一种异型块后浇式轻型挡土墙支护结构的制作方法

本实用新型属于路基工程支护结构领域，尤其是涉及一种异型块后浇式轻型挡土墙支护结构。

背景技术：

挡土墙是指支承路基填土、自然边坡、航道港湾驳岸、景观墙及山坡土体等的支挡构筑物，主要起到防止填土或土体变形失稳的作用。其中，重力式挡土墙和轻型挡土墙是我国目前最为常用的挡土墙结构。传统轻型挡土墙主要包括悬臂式和扶壁式结构，主要采用现浇混凝土施工工艺，由于墙体浇筑工程中需要反复进行模板架设和拆模操作，因此需要大规模的模板周转，现场协调工作量较大。

配筋混凝土砌块结构是近年来发展起来并被广泛应用的新型结构，广泛应用于建筑、市政道路、公园景观等领域，在选用合理的配筋和混凝土砌筑材料的条件下，配筋混凝土砌块结构同现浇结构几乎拥有相同的工作性能。传统的混凝土砌块大多为闭口式，墙体砌筑完成后需要后插竖向受力钢筋，导致竖向受力钢筋易在同一横断面位置大规模截断，严重影响墙体结构的整体工作性能。另外，混凝土砌块挡土墙砌筑完成后一般需要灌孔操作，但由于混凝土砌块孔洞相对较小，灌孔混凝土振捣相对困难。此外，传统配筋混凝土砌块挡土墙的水平钢筋一般布置于灰缝中，水平钢筋的锚固效应主要由砌体结构的砌筑粘结材料决定，这对充分发挥水平钢筋的力学性能显然是不利的，并且灰缝中布置水平受力钢筋也会进一步降低混凝土砌块的砌筑性能。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、施工方便、受力可靠的异型块后浇式轻型挡土墙支护结构。

本实用新型的技术目的通过下述技术方案予以实现。

一种异型块后浇式轻型挡土墙支护结构，包括标准异型块、端头砌块、钢筋骨架和和内部混凝土芯体。

所述标准异型块的横截面为π形，包括一体浇筑成型的块体面板、两个对称地竖直设置在块体面板同一侧的加强肋，且所述块体面板的上表面与加强肋的上表面在同一水平面上，所述块体面板的下表面与加强肋的下表面也在同一水平面上；所述加强肋在与块体面板的连接处下沉形成纵向贯通的钢筋槽，且所述纵向钢筋槽沿水平方向设置；所述加强肋的上表面设置有横向钢筋槽，且所述横向钢筋槽的延伸线与对应的加强肋和块体面板的连接面垂直且相交。优选地，所述纵向钢筋槽的槽深不小于横向钢筋槽槽深的2倍。

所述钢筋骨架包括纵向钢筋、横向钢筋和竖向钢筋。

在现浇基础锚固的基础上，所述标准异型块和端头砌块按照挡墙截面形式排列形成封闭空间，且按照下述整体原则向上逐层砌筑成为封闭箱型墙体结构：标准异型块上下两层错缝搭接，每层由相对的两列标准异型块组成，每层中相对设置的两个标准异型块互相交错且它们的加强肋相向对齐，上下两层标准异型块上的加强肋相互对齐；每层标准异型块的端头或角点处由所述端头砌块进行封闭，以保证封闭箱型墙体结构的封闭性。

砌筑过程中，在所述封闭箱型墙体结构内部布设钢筋骨架，其中，所述纵向钢筋设置在砌筑在同一侧的多个标准异型块的纵向钢筋槽中，所述横向钢筋设置在左右对向的两个加强肋的横向钢筋槽中，所述竖向钢筋预先设置在相邻的两个加强肋之间的空隙位置且竖直贯穿整个封闭箱型墙体结构并与现浇基础锚固中的混凝土基础钢筋连接。所述封闭箱型墙体结构可为悬臂式挡土墙结构或扶壁式挡土墙结构。所述封闭箱型墙体结构砌筑完成后，养护龄期不小于7天，然后通过后浇方式在封闭箱型墙体结构内由下至上分层浇筑形成内部混凝土芯体。

在本实用新型的一个实施例中，所述端头砌块是通过在标准异型块的基础上去除一个加强肋、或在半个标准异型块的基础上沿竖直方向增设一个与块体面板垂直的端头面板形成的功能性辅助砌块，所述钢筋骨架还包括一个设置在相对的端头砌块的加强肋上的横向钢筋槽中的纵向钢筋。

在本实用新型的一个实施例中，所述标准异型块还包括两个横向钢筋锚固孔，分别沿竖直方向设置在块体面板和加强肋之间；所述横向钢筋为倒u形，横向钢筋的两端分别插入对应的标准异型块的横向钢筋锚固孔中。所述横向钢筋锚固孔为圆孔结构，孔深不小于100mm。

在本实用新型的一个实施例中，所述竖向钢筋通过临时固定卡扣固定于相邻的两个加强肋之间的中间位置。

本实用新型所述的异型块后浇式轻型挡土墙支护结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤1：绑扎混凝土基础钢筋和钢筋骨架中的竖向钢筋，浇筑基础混凝土；

步骤2：根据悬臂式或扶壁式挡土墙截面类型，砌筑底层标准异型块和端头砌块，在平面上形成封闭矩形结构，并根据强度需要在对应位置铺设纵向钢筋和横向钢筋；

步骤3：重复步骤2，依次向上错缝砌筑形成封闭箱型墙体结构，将封闭箱型墙体结构施工至设计高度；当挡土墙截面类型为扶壁式时，还需将扶壁式挡土墙的扶壁板进行竖向收坡；

步骤4：养护封闭箱型墙体结构至设计龄期，分层浇筑内部混凝土芯体。

本实用新型具有如下有益效果：

(1)本实用新型的异型块后浇式轻型挡土墙支护结构在施工过程中不需要使用混凝土模板，使混凝土模板用量降至为0，显著减小了现场协调工作量；

(2)本实用新型中的竖向钢筋位于开口空间位置，可预先埋设，避免了传统配筋混凝土砌块挡土墙施工中的竖向钢筋插筋操作以及在此操作中竖向钢筋大规模截断的发生，保证了受力钢筋的上下连通，能够充分发挥竖向钢筋的受力承载性能；

(3)本实用新型的异型块为敞口式结构，水平布设的钢筋位于异型块预留的钢筋槽内，保证了水平受力钢筋同混凝土异性块的共同作用，同时本实用新型的轻型挡土墙支护结构满足混凝土砌块上下错缝砌筑，增强了砌块体和受力钢筋以及后浇混凝土之间的锚固连接；

(4)本实用新型采用异型标准块砌筑形成封闭箱型墙体结构，后浇混凝土形成的混凝土芯体为连续结构，浇筑和振捣性能更好，施工完成的异型块后浇式轻型挡土墙支护结构整体性接近于现浇结构；

(5)本实用新型支护结构的结构简单、施工方便，其整体性能较好，工程应用前景巨大，性价比突出，是填土路基挡土墙支挡结构的重点优化改进方向，在铁路、公路、市政道路等交通工程建设中具有广阔应用空间和推广应用价值。

附图说明

图1a是本实用新型中标准异型块的立体结构示意图；

图1b是本实用新型中标准异型块的俯视图；

图1c是本实用新型中标准异型块的侧视图；

图2a是本实用新型中在标准异型块的基础上去除一个加强肋形成的端头砌块的俯视结构示意图；

图2b是本实用新型中在半个标准异型块的基础上增设一个端头面板形成的端头砌块的俯视结构示意图；

图3a是本实用新型异型块后浇式悬臂轻型挡土墙支护结构的立体结构示意图；

图3b是本实用新型异型块后浇式悬臂轻型挡土墙支护结构的水平剖面结构示意图；

图3c是本实用新型的异型块后浇式悬臂轻型挡土墙支护结构的纵向剖面结构示意图；

图4是本实用新型异型块后浇式扶壁轻型挡土墙支护结构的立体结构示意图。

附图标记：

1-标准异型块；1(a)-块体面板；1(b)-加强肋；1(c)-纵向钢筋槽；1(d)-横向钢筋槽；1(e)-横向钢筋锚固孔；2-端头砌块；2(a)-端头面板；3-封闭箱型墙体结构；4-钢筋骨架；4(a)-纵向钢筋；4(b)-横向钢筋；4(c)-竖向钢筋；5-混凝土芯体。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。

如图1a至图4所示，本实用新型的一种异型块后浇式轻型挡土墙支护结构，包括标准异型块1、端头砌块2、钢筋骨架4和内部混凝土芯体5。

所述标准异型块1的横截面为π形，包括一体浇筑成型的块体面板1(a)、两个对称地竖直设置在块体面板1(a)同一侧的加强肋1(b)，且所述块体面板1(a)的上表面与加强肋1(b)的上表面在同一水平面上，所述块体面板1(a)的下表面与加强肋1(b)的下表面也在同一水平面上；所述加强肋1(b)在与块体面板1(a)的连接处下沉形成纵向贯通的钢筋槽1(c)，且所述纵向钢筋槽1(c)沿水平方向设置；所述加强肋1(b)的上表面设置有横向钢筋槽1(d)，且所述横向钢筋槽1(d)的延伸线与对应的加强肋1(b)和块体面板1(a)的连接面垂直且相交；所述块体面板1(a)和加强肋1(b)之间沿竖直方向设置有横向钢筋锚固孔1(e)，且所述横向钢筋锚固孔1(e)的延伸线与对应的横向钢筋槽1(d)的延伸线垂直且相交；其中，所述纵向钢筋槽1(c)的槽深不小于横向钢筋槽1(d)槽深的2倍；所述横向钢筋锚固孔1(e)为圆孔结构，孔深不小于100mm。

所述端头砌块2是通过在标准异型块1的基础上去除一个加强肋1(b)、或在半个标准异型块1的基础上沿竖直方向增设一个与块体面板1(a)垂直的端头面板2(a)形成的功能性辅助砌块，用于封闭箱型墙体结构3的端头或角点处，以保证封闭箱型墙体结构3的封闭性。

所述钢筋骨架4包括纵向钢筋4(a)、横向钢筋4(b)和竖向钢筋4(c)。

在现浇基础锚固的基础上，所述标准异型块1和端头砌块2按照挡墙截面形式排列形成封闭空间，且按照下述整体原则向上逐层砌筑成为封闭箱型墙体结构3：标准异型块1上下两层错缝搭接，每层由相对的两列标准异型块1组成，每层中相对设置的两个标准异型块1互相交错且它们的加强肋1(b)相向对齐，上下两层标准异型块1上的加强肋1(b)相互对齐，每层标准异型块1的端头或角点处由所述端头砌块2进行封闭；砌筑过程中，在所述封闭箱型墙体结构3内部布设钢筋骨架4，其中：两根纵向钢筋4(a)设置在砌筑在同一侧的多个标准异型块1的纵向钢筋槽1(c)中，还有一根纵向钢筋4(a)设置在相对的端头砌块2的加强肋1(b)上的横向钢筋槽1(d)中；所述横向钢筋4(b)为倒u形，设置在左右对向的两个加强肋1(b)的横向钢筋槽1(d)中且两端分别插入对应的标准异型块1的横向钢筋锚固孔1(e)中；所述竖向钢筋4(c)预先设置，通过临时固定卡扣固定在相邻的两个加强肋1(b)之间的中间位置，且竖直贯穿整个封闭箱型墙体结构3，并与现浇基础锚固中的混凝土基础钢筋连接。所述封闭箱型墙体结构3可为悬臂式挡土墙结构或扶壁式挡土墙结构。所述封闭箱型墙体结构3砌筑完成后，养护龄期不小于7天，然后通过后浇方式在封闭箱型墙体结构3内由下至上分层浇筑形成内部混凝土芯体5。

本实用新型异型块后浇式轻型挡土墙支护结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤1：绑扎混凝土基础钢筋和钢筋骨架4中的竖向钢筋4(c)，浇筑基础混凝土；

步骤2：根据悬臂式或扶壁式挡土墙截面类型，砌筑底层标准异型块1和端头砌块2，在平面上形成封闭矩形结构，并根据强度需要在对应位置铺设纵向钢筋4(a)和横向钢筋4(b)；

步骤3：重复步骤2，按照下述整体原则向上逐层砌筑形成封闭箱型墙体结构3，将封闭箱型墙体结构3施工至设计高度：标准异型块1上下两层错缝搭接，每层由相对的两列标准异型块1组成，每层中相对设置的两个标准异型块1互相交错且它们的加强肋1(b)相向对齐，上下两层标准异型块1上的加强肋1(b)相互对齐，每层标准异型块1的端头或角点处由所述端头砌块2进行封闭；当挡土墙截面类型为扶壁式时，还需将扶壁挡土墙的扶壁板进行竖向收坡；

步骤4：养护封闭箱型墙体结构至设计龄期，分层浇筑混凝土芯体。

本实用新型异型块后浇式轻型挡土墙支护结构的设计制作及实施过程：

如图1a、1b、1c所示，标准异型块1的设计制作，采用细石混凝土浇筑成形，首先设计完成标准异型块的模板结构，模板结构可采用涂刷脱模剂的钢模；其次，于设计制作完成的标准异型块模板结构中浇筑细石混凝土，振动密实后养护2～3天脱模，并继续养护不少于28天至砌块设计强度；最终，浇筑成形的标准异型块为敞口π形砌块，砌块体应包含块体面板1(a)、加强肋1(b)、纵向钢筋槽1(c)、横向钢筋槽1(d)以及横向钢筋锚固孔1(e)五个部分，其中，纵向钢筋槽1(c)的槽深不应小于横向钢筋槽1(d)槽深的2倍，横向钢筋锚固孔1(e)为圆孔结构，孔深不小于100mm。此外，通过对标准异型块模具的改造，如图2a和2b所示，可实现端头砌块2的浇筑成形，并同标准异性块1相互搭配砌筑，确保封闭箱型墙体结构的平面封闭性。

如图3a、3b、3c所示，异型块后浇式悬臂轻型挡土墙的设计制作，首先，应平整场地，振动夯实挡土墙基础地基，绑扎混凝土基础钢筋和钢筋骨架中的竖向钢筋4(c)，浇筑基础混凝土，基础混凝土养护，龄期不小于7天；之后，进行悬臂式挡土墙首层砌块的砌筑铺设，按照下述整体原则进行护封闭箱型墙体结构3的砌筑：标准异型块1上下两层错缝搭接，每层由相对的两列标准异型块1组成，每层中相对设置的两个标准异型块1互相交错且它们的加强肋1(b)相向对齐，上下两层标准异型块1上的加强肋1(b)相互对齐，每层标准异型块1的端头或角点处由所述端头砌块2进行封闭；砌筑过程中将预埋的竖向钢筋4(c)通过临时固定卡扣固定于相邻加强肋1(b)的中间位置，并根据设计需要在纵向钢筋槽1(c)内铺设纵向钢筋4(a)、横向钢筋槽1(d)内铺设横向钢筋4(b)，并将横向钢筋4(b)的两端插入横向钢筋锚固孔1(e)，形成整体性的钢筋骨架4；然后，重复上述过程，依次向上错缝砌筑至设计高度，养护墙体龄期不小于7天，最后，于封闭箱型墙体结构3内分层浇筑内部混凝土芯体5，振捣密实后，养护至设计龄期。

如图4所示，异型块后浇式扶壁轻型挡土墙的设计制作，封闭箱型墙体结构3的砌筑、钢筋骨架4的搭设以及内部混凝土芯体5的浇筑等设计制作流程同上述异型块后浇式悬臂轻型挡土墙相同，仅增加了扶壁墙的设计制作。扶壁墙设计制作中，必须对扶壁墙与墙面板之间的砌块搭接进行处理，保证扶壁挡土墙的扶壁墙与墙面板异型块砌体的有效过渡和搭接；此外，异型块后浇式扶壁轻型挡土墙中的扶壁墙沿墙高方向进行阶梯式收坡。

综上，本实用新型异型块后浇式轻型挡土墙支护结构的施工方法，相较于传统挡土墙，在砌块结构形式、灌孔混凝土浇筑方式、钢筋锚固方式等方面完成了大量创新，能够保证竖向钢筋的上下连贯而不被大规模截断搭接，后浇成形的混凝土芯体为连续结构，浇筑和振捣性能更好，施工完成的异型块后浇式轻型挡土墙支护结构整体性接近于现浇结构。该新型结构作为一种路基工程挡土墙支护结构形式，结构更为简单、施工更为便捷、工程应用前景巨大、性价比突出，是填土路基挡土墙支挡结构的重点优化改进方向，符合我国各类交通工程建设的实际需求，具有较高的创新水平和工程推广应用价值。

为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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