生态型预制装配式钢筋混凝土急流槽排水系统的施工方法与流程

本发明涉及一种生态型预制装配式钢筋混凝土急流槽排水系统的施工方法，属于公路工程领域，适用于路堤和路堑的陡坡处的竖向排水施工。

背景技术：

在公路工程中，急流槽主要用来排水及达到减缓水流速度的目的，对于公路路基起到了很大的保护作用，急流槽结构的合理与否直接关系到路基的安全，以往的施工中常采用路堤边坡浆砌片石结构的排水急流槽，由于其原材料片石难以规格统一，同时砌石队伍技术工人缺乏，造成了施工工艺质量难以控制和保证，导致这种排水急流槽极易出现砂浆不饱满，勾缝脱落、渗水、漏水，急流槽沉降变形、开裂，冲刷路基，形成路基淘空，严重者甚至造成路基沉降变形和垮塌。

因此，为了有效防止浆砌片石急流槽易出现的渗漏水造成路基边坡水损害问题，研发一种施工便捷、质量可靠的急流槽很有必要，本发明正是在这样的背景下开发而成的，应用于实际急流槽施工中必将产生显著的经济效益和社会效益。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对传统路堤边坡浆砌片石急流槽存在的砂浆不饱满，勾缝脱落、渗水、漏水，易变形、开裂并造成路基沉降变形和垮塌等问题，提出了一种生态型预制装配式钢筋混凝土急流槽排水系统的施工方法，该方法自下而上逐段安装急流槽预制段，并将相邻急流槽预制段“叠瓦式”凹凸搭扣，同时将钢缆两端由下向上穿过阻滑齿的钢缆孔，并利用其底部阻滑齿防止滑动、利用上表面消力槛减少水流动能，再将钢缆两端拉结在预制集水坑的预埋拉环上，然后将预先制作好的植草模盒嵌入预制段侧壁企口中。

为了实现上述技术目的，本发明采用了以下技术方案：

生态型预制装配式钢筋混凝土急流槽排水系统，其特征在于：其包括急流槽标准预制段、急流槽非标准预制段、钢缆、预制集水坑、消力台阶、植草模盒、球状可拆卸过滤网、碎石垫层，防水土工布；所述急流槽标准预制段一端内表面底部设有凸起，另一端外表面底部设有凹槽，其外表面底部均匀的设有阻滑齿；所述急流槽非标准预制段一端设有挂钩，另一端外表面底部设有凹槽，其外表面底部均匀的设有阻滑齿；所述阻滑齿两侧均预留钢缆孔；所述急流槽标准预制段和急流槽非标准预制段的顶部为企口设计，其顶部嵌入植草模盒；所述植草模盒为内部中空，底端面与水平面成一夹角，上端面与水平面平行；所述急流槽标准预制段和急流槽非标准预制段之间采用“叠瓦式”凹凸搭扣在一起，并采用钢缆整体穿束在一起，钢缆两端拉结在预制集水坑的拉环上。

所述的急流槽标准预制段和急流槽非标准预制段内表面底部交错的设置消力槛。

所述的预制集水坑设置于急流槽入水口位置，急流槽非标准预制段通过挂钩固定于预制集水坑的侧壁。

所述急流槽非标准预制段在入水口位置安装球状可拆卸过滤网，急流槽出水口位置设置所述的消力台阶。

所述球状可拆卸过滤网采用钢丝绑扎在固定夹上，并通过固定夹将其固定于植草模盒侧壁及急流槽非标准预制段侧壁。

所述固定夹通过固定螺栓连接中间夹板和两侧夹板，两侧夹板可活动，通过拧紧固定螺栓可固定两侧夹板，两侧夹板内壁端部均设置橡胶垫。

生态型预制装配式钢筋混凝土急流槽排水系统的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、急流槽预制：根据急流槽预制段特殊的构造，设计制作多套急流槽标准预制段和急流槽非标准预制段的模具，模具分为内侧模板和外侧模板两部分，并采用螺栓装配在一起，模具采用钢板制作并留有灌注口，在模具内外侧均匀的设置背楞，以保证模具的整体稳定性；在急流槽标准预制段和急流槽非标准预制段的模具内刷脱模剂，并依据设计配置钢筋，入模时设置混凝土保护层垫块；配筋入模完成后，将模具的内侧模板和外侧模板两部分通过螺栓固定在一起，并向灌注孔内灌注混凝土并震动成型；

步骤二、植草模盒预制：依据设计尺寸制作植草模盒的模具，模具分为内侧模板和外侧模板两部分，并采用螺栓装配在一起，模具采用钢板制作并留有灌注口，在模具内外侧均匀的设置背楞，以保证模具的整体稳定性；在植草模盒的模具内刷脱模剂，将模具的内侧模板和外侧模板两部分通过螺栓固定在一起，并向灌注孔内灌注混凝土并震动成型；

步骤三、沟槽施工：安装前对急流槽位置进行测量放线，依据放线结果进行沟槽分层开挖并压实到位，保证沟槽底部平整坚实；在沟槽内铺设防水土工布，保证防水土工布铺设平整、接缝处焊接密实；在铺设完成的防水土工布上均匀的分层铺设碎石垫层并压实到位，直至设计标高；

步骤四、消力台阶安装：先施工急流槽出水口处消力台阶混凝土基础，并将消力台阶安装固定在设计的出水口位置；

步骤五、急流槽标准预制段安装：自下而上逐段安装急流槽预制段，第一节急流槽标准预制段安装前，先将钢缆从阻滑齿一侧的钢缆孔由上向下穿入，再从阻滑齿另一侧的钢缆孔由下向上穿出，然后将第一节急流槽标准预制段定位固定后，再分层回填压实周围填土；第二节急流槽标准预制段安装时，先将其与第一节急流槽标准预制段采用“叠瓦式”凹凸搭扣在一起并固定，然后将钢缆两端由下向上穿过阻滑齿的钢缆孔，再分层回填压实周围填土；依次类推直至全部急流槽标准预制段安装完成；

步骤六、预制集水坑安装：急流槽标准预制段安装完成后，将预制集水坑安装在设计的入水口位置，分层回填压实周围填土；预制集水坑安装完成后，将急流槽非标准预制段的反向挂钩固定于预制集水坑的侧壁，并与最后一节急流槽标准预制段采用“叠瓦式”凹凸搭扣在一起，然后将钢缆两端由下向上穿过阻滑齿的钢缆孔，再将钢缆两端拉结在预制集水坑的侧壁的两个预埋拉环上，最后分层回填压实周围填土；

步骤七、植草模盒安装：自下而上将植草模盒逐个嵌固在急流槽标准预制段和急流槽非标准预制段的企口中，植草模盒安装完成后，在植草模盒内装入种植土并进行绿化；

步骤八、球状可拆卸过滤网安装：将球状可拆卸过滤网通过钢丝与固定夹的两侧夹板连接，进一步通过固定螺栓固定两侧夹板，将两侧夹板固定于植草模盒侧壁以及急流槽非标准预制段侧壁。

本发明具有以下特点和有益效果：

（1）急流槽标准预制段与急流槽非标准预制段可工厂化、标准化、专业化生产，克服传统路堤边坡浆砌片石急流槽中浆砌片石规格不统一、急流槽易沉降变形、开裂等问题，抗变形、抗冲刷、抗渗漏能力更强，在后期使用中维护和更换更便捷；同时急流槽标准预制段与急流槽非标准预制段之间通过设置的凸起和凹槽实现“叠瓦式”凹凸搭扣，并通过钢缆整体穿束，构件之间的连接强度更强；

（2）急流槽标准预制段与急流槽非标准预制段内表面底部设有消力槛、出水口位置设置了消力台阶，可有效降低水流动能，减少水流对于急流槽的冲刷破坏；急流槽标准预制段与急流槽非标准预制段外表面底部设有阻滑齿，可有效避免预制段随坡度滑动，增加了施工的安全性和急流槽的稳定性；

（3）急流槽标准预制段、急流槽非标准预制段和植草模盒均为工厂预制生成，对比传统路堤边坡浆砌片石急流槽施工有效减少了现场的作业量，且急流槽预制段的造价远低于浆砌片石；

（4）急流槽标准预制段与急流槽非标准预制段顶部嵌入植草模盒，通过在植草模盒中填土种植，对比传统路堤边坡浆砌片石急流槽更加生态和环保，同时增加了急流槽的美观性；

（5）急流槽入水口位置安装球状可拆卸过滤网，进而有效过滤水体杂质，避免急流槽堵塞，同时过滤网可拆卸，方便了后期的养护清理。

附图说明

图1是生态型预制装配式钢筋混凝土急流槽排水系统剖面图；

图2是生态型预制装配式钢筋混凝土急流槽排水系统平面图；

图3是急流槽标准预制段平面；

图4是急流槽标准预制段a-a剖面图；

图5是急流槽标准预制段b-b断面图；

图6是急流槽标准预制段c-c断面图；

图7是急流槽标准预制段d-d断面图；

图8是球状可拆卸过滤网固定示意图；

图9是固定夹开启示意图；

图10是固定夹闭合示意图。

图中：1.急流槽标准预制段，2.阻滑齿，3.消力槛，4.挂钩，5.企口，6.凸起，7.凹槽，8.钢缆，9.拉环，10.植草模盒，11.预制集水坑，12.消力台阶，13.球状可拆卸过滤网，14.碎石垫层，15.防水土工布，16.钢缆孔，17.急流槽非标准预制段，18.路肩，19.固定夹，20.钢丝，21.中间夹板，22.两侧夹板，23.固定螺栓，24.橡胶垫。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步详细说明，以下实施例是对本发明的解释并不局限于以下实施例。某公路路基边坡急流槽排水系统施工，路基边坡坡度为β，采用生态型预制装配式钢筋混凝土急流槽排水系统的施工方法。

结合附图1和图2所示，本发明涉及的生态型预制装配式钢筋混凝土急流槽排水系统包括急流槽标准预制段1、急流槽非标准预制段17、钢缆8、预制集水坑11、消力台阶12、植草模盒10、球状可拆卸过滤网13、碎石垫层14，防水土工布15；急流槽标准预制段1一端内表面底部设有凸起6，另一端外表面底部设有凹槽7，其外表面底部均匀的设有阻滑齿2；急流槽非标准预制段1一端设有挂钩4，另一端外表面底部设有凹槽7，其外表面底部均匀的设有阻滑齿2；阻滑齿2两侧均预留钢缆孔16；急流槽标准预制段1和急流槽非标准预制段17的顶部为企口5设计，其顶部嵌入植草模盒10；急流槽标准预制段1和急流槽非标准预制段17内表面底部交错的设置消力槛3；植草模盒10为内部中空，底端面与水平面成一夹角β，上端面与水平面平行；急流槽标准预制段1和急流槽非标准预制段17之间采用“叠瓦式”凹凸搭扣在一起，并采用钢缆8整体穿束在一起，钢缆8两端拉结在预制集水坑11的拉环9上；预制集水坑11设置于急流槽入水口位置，急流槽非标准预制段17通过挂钩4固定于预制集水坑11的侧壁；急流槽非标准预制段17在入水口位置安装球状可拆卸过滤网13，急流槽出水口位置设置所述的消力台阶12。

如图3、图4、图5、图6以及图7所示，急流槽标准预制段1一端内表面底部设有凸起6，另一端外表面底部设有凹槽7，其外表面底部均匀的设有阻滑齿2，阻滑齿2两侧均预留钢缆孔16；急流槽标准预制段1顶部为企口5设计，其顶部可嵌入植草模盒10；急流槽标准预制段1内表面底部交错的设置消力槛3。

如图8、图9以及图10所示，预制集水坑11设置于急流槽入水口位置，急流槽非标准预制段17通过挂钩4固定于预制集水坑11的侧壁；球状可拆卸过滤网13采用钢丝绑扎在固定夹19上，并通过固定夹19将其固定于植草模盒10侧壁及急流槽非标准预制段17侧壁；固定夹19通过固定螺栓23连接中间夹板21和两侧夹板22，两侧夹板22可活动，通过拧紧固定螺栓23可固定两侧夹板22，两侧夹板22内壁端部均设置橡胶垫24。

上述生态型预制装配式钢筋混凝土急流槽排水系统主要施工过程如下：

步骤一、急流槽预制：根据急流槽预制段特殊的构造，设计制作多套急流槽标准预制段1和急流槽非标准预制段17的模具，模具分为内侧模板和外侧模板两部分，并采用螺栓装配在一起，模具采用钢板制作并留有灌注口，在模具内外侧均匀的设置背楞，以保证模具的整体稳定性；在急流槽标准预制段1和急流槽非标准预制段17的模具内刷脱模剂，并依据设计配置钢筋，入模时设置混凝土保护层垫块；配筋入模完成后，将模具的内侧模板和外侧模板两部分通过螺栓固定在一起，并向灌注孔内灌注混凝土并震动成型；

步骤二、植草模盒预制：依据设计尺寸制作植草模盒10的模具，模具分为内侧模板和外侧模板两部分，并采用螺栓装配在一起，模具采用钢板制作并留有灌注口，在模具内外侧均匀的设置背楞，以保证模具的整体稳定性；在植草模盒10的模具内刷脱模剂，将模具的内侧模板和外侧模板两部分通过螺栓固定在一起，并向灌注孔内灌注混凝土并震动成型；

步骤三、沟槽施工：安装前对急流槽位置进行测量放线，依据放线结果进行沟槽分层开挖并压实到位，保证沟槽底部平整坚实；在沟槽内铺设防水土工布15，保证防水土工布15铺设平整、接缝处焊接密实；在铺设完成的防水土工布15上均匀的分层铺设碎石垫层14并压实到位，直至设计标高；

步骤四、消力台阶安装：先施工急流槽出水口处消力台阶12混凝土基础，并将消力台阶12安装固定在设计的出水口位置；

步骤五、急流槽标准预制段安装：自下而上逐段安装急流槽预制段，第一节急流槽标准预制段1安装前，先将钢缆8从阻滑齿2一侧的钢缆孔16由上向下穿入，再从阻滑齿2另一侧的钢缆孔16由下向上穿出，然后将第一节急流槽标准预制段1定位固定后，再分层回填压实周围填土；第二节急流槽标准预制段1安装时，先将其与第一节急流槽标准预制段1采用“叠瓦式”凹凸搭扣在一起并固定，然后将钢缆8两端由下向上穿过阻滑齿2的钢缆孔16，再分层回填压实周围填土；依次类推直至全部急流槽标准预制段1安装完成；

步骤六、预制集水坑安装：急流槽标准预制段1安装完成后，将预制集水坑11安装在设计的入水口位置，分层回填压实周围填土；预制集水坑11安装完成后，将急流槽非标准预制段17的挂钩4固定于预制集水坑11的侧壁，并与最后一节急流槽标准预制段1采用“叠瓦式”凹凸搭扣在一起，然后将钢缆8两端由下向上穿过阻滑齿2的钢缆孔16，再将钢缆8两端拉结在预制集水坑11的侧壁的两个预埋拉环9上，最后分层回填压实周围填土；

步骤七、植草模盒安装：自下而上将植草模盒10逐个嵌固在急流槽标准预制段1和急流槽非标准预制段17的企口5中，植草模盒10安装完成后，在植草模盒10内装入种植土并进行绿化；

步骤八、球状可拆卸过滤网安装：将球状可拆卸过滤网13通过钢丝与固定夹19的两侧夹板22连接，进一步通过固定螺栓23固定两侧夹板22，将两侧夹板22固定于植草模盒10侧壁以及急流槽非标准预制段17侧壁。

以上结合实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍属于本发明的专利涵盖范围之内。