预应力夯土墙及其施工工艺的制作方法
【专利说明】
[0001]技术领域:
本发明属于传统民居施工加固技术领域，具体涉及一种预应力夯土墙及其施工工艺。
[0002]【背景技术】:
夯土技术在我国起源较早，距今约4000年的龙山文化中已经出现了用夯土技术建造的台基、城墙和墙壁。由夯土墙砌筑而成的房屋在我国分布较为广泛，具有鲜明的地方特色与民族特色，饱含浓厚的乡土历史和文化气息，是我国传统民居的重要组成部分；具有代表性的有:新疆吐鲁番的交河故城、闽南的土楼、中原地区的版筑墙房屋、云南的土掌房、陕西的椽打墙、四川的碉楼等。夯土墙房屋因取材方便、造价低廉、保温隔热、融于自然、环境友好等优点而倍受欢迎，目前在我国广大的农村地区仍然存在不少的夯土墙砌筑成的房屋。
[0003]但是，夯土墙也有自重大、强度低、耐久性差等缺点；因此，夯土墙在使用过程中因局部受压或地基不均匀沉降等原因，夯土墙会出现竖向的贯通裂缝，既影响了夯土墙建筑的安全，又影响了夯土墙建筑的美观。另外，因夯土墙的强度较低造成夯土墙砌筑而成的房屋一般多为一层结构，且墙体较厚，砌筑高度一般在4~5m左右，空间利用率低，建筑用地不能得到充分高效的利用。
[0004]目前，为解决上述问题，技术人员常用的方法有:在夯土墙砌筑成的房屋的檩下设置刚性垫块、设置基础圈梁及在夯土墙土体内加入“草筋”等方法。在夯土墙砌筑的檩下设置刚性垫块可以很好地解决夯土墙的局部受压问题；设置基础圈梁能够有效防止地基不均匀沉降，可在一定程度上解决竖向贯通裂缝问题，但圈梁材料与墙体土体弹性模量的差异容易造成在温度变化时土体拉裂的问题；在夯土墙土体内加入“草筋”对土体抗拉性能有一定的改善，但埋入土体内“草筋”受力有限，耐久性差。另外，为提高夯土墙的高度通常采用加宽厚度的方法，但因为土体自重大而强度低，效果不是很好。
[0005]
【发明内容】
:
综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本发明提供了一种预应力夯土墙及其施工工艺，它是在夯土墙土体内，沿夯土墙高度方向设置多组预应力钢筋，预应力钢筋沿夯土墙长度方向布置，同时通过钢板与夯土墙两侧面固定，给夯土墙向内的挤压力，从而使夯土墙处于多向受压状态，有效提高夯土墙的抗压、抗剪承载力，能够有效的避免竖向通缝的形成，保证夯土墙的使用寿命，有效地降低了墙体的高厚比，在不增加墙体厚度的前提下，提高墙体的砌筑高度。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:
一种预应力夯土墙，其中:包括墙体、套管、预应力钢筋、固定板、垫圈及锁紧螺母，所述的墙体为夯土墙墙体，墙体内设置有套管，套管沿墙体长度方向布置，且贯穿整个墙体，套管内设置有预应力钢筋，墙体两侧分别设置有固定板，预应力钢筋两端设置螺纹，预应力钢筋两端分别穿过两块固定板，并通过垫圈及锁紧螺母与固定板固定。
[0007]本发明的技术方案还可以是这样实现的:所述的固定板为四边形钢板，其高度为200~300mm,其宽度与墙体厚度相等，固定板的厚度为8?15mm，固定板上设置有与预应力钢筋相配的通孔。
[0008]本发明的技术方案还可以是这样实现的:所述的预应力钢筋包括水平钢筋及螺杆，水平钢筋两端分别设置一个螺杆，水平钢筋直径为18~25mm，螺杆直径为15~22mm。
[0009]一种预应力夯土墙的施工工艺，其中:包括以下步骤:
第一步、施工前准备:
a、根据要夯筑的墙体的高度、宽度情况，确定预应力钢筋的数量及安装位置，并准备相应数量的套管、水平钢筋、螺杆、固定板、螺母及垫圈；
b、在固定板相应部位开设通孔；
C、并将水平钢筋与螺杆焊接固定；
d、支设夯土墙体的模板；
e、准备土料及夯筑工具；
第二步、夯筑墙体:
a、按照夯土墙施工工艺夯筑夯土墙，直至其高度达到第一组预应力钢筋3安装高度；
b、将套管放置在已经夯筑好的墙体表面；
C、按照夯土墙施工工艺继续夯筑套管上方的墙体，直至其高度达到第二组预应力钢筋安装高度；
d、将套管放置在已经夯筑好的墙体表面；
重复步骤a~d，直至墙体高度达到要夯筑的高度要求；
第三步、安装水平钢筋:
a、墙体砌筑完成且墙体强度达到要求后，将焊接固定后的水平钢筋及螺杆穿装入套管内；
b、将固定板穿过螺杆并紧贴墙体侧面；
C、垫圈穿过螺杆并紧贴固定板；锁紧螺母套入螺杆并拧紧；
第四步、施加预应力:
在固定板外侧，墙体两侧同时对称拧紧锁紧螺母并固定，墙体两侧的锁紧螺母向外张拉水平钢筋，对水平钢筋施加预应力；至此完成预应力夯土墙的施工。
[0010]本发明的技术方案还可以是这样实现的:第一步、施工前准备a步骤中，预应力钢筋沿墙体高度方向布置，从距离地面0.8-1.2m处开始布置，每隔0.8-1.2m布置一组。
[0011]本发明的技术方案还可以是这样实现的:第一步、施工前准备a步骤中，墙体宽度大于等于500mm时，每组预应力钢筋包含至少两根预应力钢筋，预应力钢筋之间间距200mmo
[0012]本发明的有益效果为:
1、本发明是在夯土墙土体内，沿夯土墙高度方向设置多组预应力钢筋，预应力钢筋沿夯土墙长度方向布置，同时通过钢板与夯土墙两侧面固定，给夯土墙向内的挤压力，从而使夯土墙处于多向受压状态，有效提高夯土墙的抗压、抗剪承载力，能够有效的避免竖向通缝的形成，保证夯土墙的使用寿命，有效地降低了墙体的高厚比，在不增加墙体厚度的前提下，提尚墙体的砲筑尚度。
[0013]2、本发明是在夯土墙土体内设置预应力钢筋，夯土墙土体因受到预压应力的作用，能够有效抵消了因变形不协调而在土体上形成的受拉应力，避免了受拉裂缝的形成。同时，本发明通过钢筋代替“草筋”时耐久性得到大幅度提升。
[0014]3、本发明结构简单、操作容易、施工工艺简单，可操作性强，施工安全性高；取材方便，成本低，经济性较好，既可以提高夯土墙砌筑成的房屋的安全性能，避免墙体贯通裂缝的形成，又能防止温度变化引起的夯土墙土体受拉开裂，还可以通过降低墙体的高厚比来提高房屋的高度与层数。
[0015]4、本发明适用范围广，适用于各种穷土墙结构，无论穷土墙墙体承重与否均可应用，同时，既可用于旧夯土墙建筑的加固，也可用于新建夯土墙房屋的建造，对于我国传统夯土墙建筑的保护工作具有重要意义。
[0016]【附图说明】:
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明图1的A部放大示意图；
图3为本发明图2的B-B尚]视不意图；
图4为本发明图2的右视不意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
[0018]如图1、图2、图3、图4所示，一种预应力夯土墙，包括墙体1、套管2、预应力钢筋3、固定板4、垫圈5及锁紧螺母6，所述的墙体I为夯土墙墙体1，墙体I内设置有套管2，套管2为钢套管2，套管2沿墙体I长度方向布置，且贯穿整个墙体1，套管2内设置有预应力钢筋3，墙体I两侧分别设置有固定板4，预应力钢筋3两端设置螺纹，预应力钢筋3两端分别穿过两块固定板4，并通过垫圈5及锁紧螺母6与固定板4固定。固定板4为四边形钢板，其高度为300mm，其宽度与墙体I厚度相等，固定板4的厚度为15mm，固定板4上设置有与预应力钢筋3相配的通孔7。所述的预应力钢筋3包括水平钢筋8及螺杆9，水平钢筋8两端分别设置一个螺杆9，水平钢筋8直径为20mm，螺杆9直径为20mm，套管2长度4430mm，直径22mm ;水平钢筋8长度4350