一种局部垮塌高边坡格构梁模板体系及施工方法与流程

本发明涉及一种局部垮塌高边坡格构梁模板体系及施工方法，属于建筑施工技术领域。

背景技术：

锚索格构梁既能加固浅层强风化破碎岩土体，又能有效地稳固深层岩土体，被广泛应用于路基高边坡加固。对于破碎岩质高边坡或土质边坡，开挖后若支护不及时，在雨水冲刷作用下浅表层岩土体易发生塌滑。由于坡面坑洞的存在，此时格构梁模板不能平整地在坡面上组装，且成型的矩形模板在浇筑过程中易发生偏转。

对于垮塌地区的格构梁模板施工，纵梁模板目前广泛采用小块木模板拼接，然而这种方式费时费力，且成型后的格构梁易产生混凝土错台等质量问题。横梁模板则采用剪刀撑或钢管支撑模板，然而这种支护结构笨重。若模板发生变形或垮塌，浇筑后的格构梁底部厚度不均。在架设格构梁模板时同时难以架设急流槽模板，成型的急流槽中踢面不规则，通行功能较差。另外，未喷涂砂浆的坡面在雨水冲刷下框架底面土体易被掏空，导致框架梁整体发生破坏。

究其原因，主要是格构梁模板及其支撑体系设计思路不合理，结构可靠性差。为提高格构梁施工效率并保证工程质量，亟需一种局部垮塌高边坡锚索格构梁模板体系及施工方法。

技术实现要素：

本发明为稳固和找平梁底土体，提高格构梁施工的效率和质量，确保格构梁模板在浇筑过程中不发生偏转，成型后的格构梁平整光滑，提供一种局部垮塌高边坡格构梁模板体系及施工方法，本发明有效解决了高边坡格构梁模板在局部垮塌处难以组装且易发生偏转的技术问题，可实现标准化施工。

一种局部垮塌高边坡格构梁模板体系，局部垮塌高边坡格构梁体系包括沿边坡阵列设置的格构梁1，相邻格构梁1之间设置有急流槽2且急流槽2沿坡面向下延伸至坡底，急流槽2沿坡面设置有若干层水平台阶，边坡平台内侧设置有排水沟3；格构梁1的模板体系包括纵梁模板构件4和横梁模板构件5，纵梁模板构件4和横梁模板构件5同位相交成网格状的梁体模板。

所述纵梁模板构件4包括纵梁钢筋笼、纵梁支撑木板和若干组的固定横筋6、拉扣件7和锚固筋8，纵梁支撑木板沿边坡向下设置形成纵梁模板长方体框架，纵梁钢筋笼设置在纵梁模板长方体框架内，固定横筋6水平设置在纵梁支撑木板顶端，锚固筋8的底端倾斜插设在边坡岩土层中，拉扣件7一端与锚固筋8连接且另一端与固定横筋6固定连接。

进一步的，所述每组拉扣件7包括牙丝杠ⅰ、牙丝杠ⅱ、弯筋ⅰ和弯筋ⅱ，弯筋ⅰ固定设置在牙丝杠ⅰ底端形成弯钩ⅰ，弯筋ⅱ固定设置在牙丝杠ⅱ底端形成弯钩ⅱ，每组固定横筋6包括长筋ⅰ、长筋ⅱ和短筋，长筋ⅰ、长筋ⅱ平行设置，短筋垂直固定设置在长筋ⅰ和长筋ⅱ的中部形成纵梁配筋水平框架，纵梁配筋水平框架水平设置在纵梁支撑木板顶端；每组锚固筋8包括锚固筋ⅰ和锚固筋ⅱ，锚固筋ⅰ和锚固筋ⅱ的底端分别倾斜插设在边坡岩土层中且位于纵梁支撑木板的两侧，弯钩ⅰ挂设在锚固筋ⅰ上，牙丝杠ⅰ的顶端固定在长筋ⅰ与长筋ⅱ之间的端头，弯钩ⅱ挂设在锚固筋ⅱ上，牙丝杠ⅱ的顶端固定在长筋ⅰ与长筋ⅱ之间的另一端头。

更进一步的，所述每组拉扣件7还包括山型卡ⅰ、山型卡ⅱ、螺母ⅰ和螺母ⅱ，山型卡ⅰ、山型卡ⅱ的中部均开设有通孔ⅰ，牙丝杠ⅰ和牙丝杠ⅱ顶部均设置有外螺纹，山型卡ⅰ、山型卡ⅱ分别设置在固定横筋6的两个端头且位于固定横筋6的顶端，固定横筋6的长筋ⅰ和长筋ⅱ的一端分别位于山型卡ⅰ底端凹槽内，固定横筋6的长筋ⅰ和长筋ⅱ的另一端分别位于山型卡ⅱ底端凹槽内，牙丝杠ⅰ的顶部依次穿过长筋ⅰ与长筋ⅱ之间的缝隙和山型卡ⅰ的通孔ⅰ，螺母ⅰ套设在牙丝杠ⅰ的顶端且位于山型卡ⅰ的外侧；牙丝杠ⅱ的顶部依次穿过长筋ⅰ与长筋ⅱ之间的缝隙和山型卡ⅱ的通孔ⅱ，螺母ⅱ套设在牙丝杠ⅱ的顶端且位于山型卡ⅱ的外侧。

优选的，螺母ⅰ和螺母ⅱ均为山型螺母，山型螺母两侧有卡端翼缘，方便拆卸。

所述相邻组固定横筋6的间距为1m~1.5m。

所述横梁模板构件5包括横梁钢筋笼、横梁支撑木板和若干组的支撑筋，横梁支撑木板沿边坡水平设置形成横梁模板长方体框架，横梁钢筋笼设置在横梁模板长方体框架内，支撑筋包括底部支撑筋9和顶部锚拉筋10，底部支撑筋9水平插设在坡面岩土层内且位于横梁支撑木板下端，顶部锚拉筋10竖直插设在坡面岩土层内且位于横梁支撑木板后侧，底部支撑筋9和顶部锚拉筋10通过铁丝连接且铁丝绕过横梁模板长方体框架形成简支结构，横梁阳角模板处通过t型卡固定在边坡上。

进一步的，所述横梁模板构件5还包括构造筋，构造筋水平插设在坡面岩土层且设置在横梁钢筋笼内。

优选的，相邻构造筋间距为1m~1.5m。

所述急流槽2的模板包括踢面模板11、定位模板ⅰ12和定位模板ⅱ，定位模板ⅰ12和定位模板ⅱ沿坡面向下固定设置在相邻格构梁1的相对面，踢面模板11等步距水平固定设置在定位模板ⅰ12和定位模板ⅱ之间。

优选的，定位模板ⅰ12和定位模板ⅱ通过步步紧扣件固定设置在相邻格构梁1的相对面，踢面模板11通过螺钉等步距水平固定设置在定位模板ⅰ12和定位模板ⅱ之间。

优选的，定位模板ⅰ12和定位模板ⅱ均为锯齿形模板，锯齿的角度为90°；

所述排水沟3的模板包括内定位钢筋、内钢模板、外钢模板13和外定位钢筋14，内钢模板和外钢模板13均设置在边坡平台内侧且内钢模板和外钢模板13平行形成排水沟模板框架，内钢模板与格构梁1之间形成排水沟3，内定位钢筋和外定位钢筋14的底端均插设在边坡平台的岩土层内且位于排水沟模板框架内侧，内定位钢筋位于内钢模板的内侧壁，外定位钢筋14位于外钢模板13的内侧壁。

优选的，所述排水沟3的模板还包括短钢筋、排水沟铁丝、短横木、长横木和排水沟步步紧扣件，内钢模板和外钢模板13的顶部之间均匀设置有短钢筋，内钢模板和外钢模板13的底端通过排水沟铁丝固定连接，内钢模板和外钢模板13的顶端通过短横木固定连接，长横木的一端固定设置在短横木上且另一端通过排水沟步步紧扣件固定设置在上一级坡格构梁的纵梁上。

局部垮塌高边坡格构梁的施工方法，基于局部垮塌高边坡格构梁模板体系，具体步骤如下：

（1）爆破开挖高边坡形成多级台阶结构，从上往下清理坡面松动或悬浮岩石；

（2）测量边坡框架梁的位置、间距和尺寸，设计出格构梁的方格线，在格构梁的纵梁和横梁交叉处安装锚杆和锚索，绑扎钢筋骨架形成纵梁钢筋笼和横梁钢筋笼，并对锚索进行注浆；

（3）清理坡面平台，平台内侧设置内定位钢筋和外定位钢筋，内定位钢筋的内侧安装内钢模板，内钢模板与格构梁之间形成排水沟，外定位钢筋的外侧安装外钢模板；内钢模板与外钢模板的顶端通过均匀设置短钢筋进行固定，内钢模板与外钢模板的底端通过排水沟铁丝对拉固定连接，内钢模板和外钢模板的顶端通过短横木绑接固定，将长横木的一端固定设置在短横木上且另一端通过排水沟步步紧扣件固定设置在上一级坡格构梁的纵梁上；

（4）将纵梁顶模板绑扎于纵梁钢筋笼的上表面，将横梁顶模板绑扎于横梁钢筋笼的上表面，将纵梁侧模板放置在纵梁钢筋笼的侧面并将纵梁侧模板的顶端与纵梁顶模板的边缘固定连接；

（5）在纵梁模板支撑木板两侧倾斜插入锚固筋，纵梁顶模板两侧固定横木，横木上表面安设固定横筋，将拉扣件的顶端固定设置在固定横筋上，将拉扣件的底端与锚固筋连接；

（6）在横梁钢筋笼的底端，将底部支撑筋插设到岩土层中；在横梁钢筋笼的顶端，将顶部锚固筋插设到岩土层中，将横梁侧模板放置在横梁钢筋笼的侧面并将横梁侧模板的顶端与横梁顶模板的边缘固定连接；将底部支撑筋和顶部锚固筋通过铁丝连接并拧紧以形成简支结构；

（7）以横梁顶部和纵梁中部作为浇槽口，从下向上浇注砼；

（8）待格构梁混凝土终凝后，拆除纵梁模板构件和横梁模板构件，将定位模板ⅰ和定位模板ⅱ沿坡面向下固定设置在相邻格构梁的相对面，然后将踢面模板等步距水平固定设置在定位模板ⅰ和定位模板ⅱ之间，浇筑完成急流槽的施工。

本发明的有益效果是：

（1）在局部垮塌坡面上浆砌片石或回填土工带，减少梁底凹槽对格构梁施工质量及边坡稳定性的影响；

（2）采用新型纵、横梁模板支撑体系，避免模板浇筑过程中发生旋转或垮塌，且结构简单，受力明确；

（3）本发明提供的施工流程能提高施工效率，降低施工成本；

（4）本发明简便易行，提高施工效率；有效解决了局部塌滑后的破碎岩质或土质高边坡表面上的格构梁模板难以铺设平整，在拼接模板形成的空腔内浇灌成型后的格构梁易产生混凝土错台等质量问题。

附图说明

图1为局部垮塌高边坡锚索格构梁模板体系的结构示意图；

图2为纵梁模板及支撑结构的结构示意图；

图3为横梁模板及支撑结构的结构示意图；

图4为急流槽模板的结构示意图；

图5为排水沟模板安装结构示意图；

其中：1-格构梁、2-急流槽、3-排水沟、4-纵梁模板构件、5-横梁模板构件、6-固定横筋、7-拉扣件、8-锚固筋、9-支撑筋、10-锚拉筋、11-踢面模板、12-定位模板ⅰ，13-外钢模板，14-外定位钢筋。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。

实施例1：如图1~5所示，一种局部垮塌高边坡格构梁模板体系，局部垮塌高边坡格构梁体系包括沿边坡阵列设置的格构梁1，相邻格构梁1之间设置有急流槽2且急流槽2沿坡面向下延伸至坡底，急流槽2沿坡面设置有若干层水平台阶，边坡平台内侧设置有排水沟3；格构梁1的模板体系包括纵梁模板构件4和横梁模板构件5，纵梁模板构件4和横梁模板构件5同位相交成网格状的梁体模板；

纵梁模板构件4包括纵梁钢筋笼、纵梁支撑木板和若干组的固定横筋6、拉扣件7和锚固筋8，纵梁支撑木板沿边坡向下设置形成纵梁模板长方体框架，纵梁钢筋笼设置在纵梁模板长方体框架内，固定横筋6水平设置在纵梁支撑木板顶端，锚固筋8的底端倾斜插设在边坡岩土层中，拉扣件7一端与锚固筋8连接且另一端与固定横筋6固定连接。

实施例2：本实施例局部垮塌高边坡格构梁模板体系与实施例1的局部垮塌高边坡格构梁模板体系基本一致，不同之处在于：每组拉扣件7包括牙丝杠ⅰ、牙丝杠ⅱ、弯筋ⅰ和弯筋ⅱ，弯筋ⅰ固定设置在牙丝杠ⅰ底端形成弯钩ⅰ，弯筋ⅱ固定设置在牙丝杠ⅱ底端形成弯钩ⅱ，每组固定横筋6包括长筋ⅰ、长筋ⅱ和短筋，长筋ⅰ、长筋ⅱ平行设置，短筋垂直固定设置在长筋ⅰ和长筋ⅱ的中部形成纵梁配筋水平框架，纵梁配筋水平框架水平设置在纵梁支撑木板顶端；每组锚固筋8包括锚固筋ⅰ和锚固筋ⅱ，锚固筋ⅰ和锚固筋ⅱ的底端分别倾斜插设在边坡岩土层中且位于纵梁支撑木板的两侧，弯钩ⅰ挂设在锚固筋ⅰ上，牙丝杠ⅰ的顶端固定在长筋ⅰ与长筋ⅱ之间的端头，弯钩ⅱ挂设在锚固筋ⅱ上，牙丝杠ⅱ的顶端固定在长筋ⅰ与长筋ⅱ之间的另一端头；

每组拉扣件7还包括山型卡ⅰ、山型卡ⅱ、螺母ⅰ和螺母ⅱ，山型卡ⅰ、山型卡ⅱ的中部均开设有通孔ⅰ，牙丝杠ⅰ和牙丝杠ⅱ顶部均设置有外螺纹，山型卡ⅰ、山型卡ⅱ分别设置在固定横筋6的两个端头且位于固定横筋6的顶端，固定横筋6的长筋ⅰ和长筋ⅱ的一端分别位于山型卡ⅰ底端凹槽内，固定横筋6的长筋ⅰ和长筋ⅱ的另一端分别位于山型卡ⅱ底端凹槽内，牙丝杠ⅰ的顶部依次穿过长筋ⅰ与长筋ⅱ之间的缝隙和山型卡ⅰ的通孔ⅰ，螺母ⅰ套设在牙丝杠ⅰ的顶端且位于山型卡ⅰ的外侧；牙丝杠ⅱ的顶部依次穿过长筋ⅰ与长筋ⅱ之间的缝隙和山型卡ⅱ的通孔ⅱ，螺母ⅱ套设在牙丝杠ⅱ的顶端且位于山型卡ⅱ的外侧；

螺母ⅰ和螺母ⅱ均为山型螺母，山型螺母两侧有卡端翼缘，方便拆卸；

相邻组固定横筋6的间距为1m~1.5m。

实施例3：本实施例局部垮塌高边坡格构梁模板体系与实施例2的局部垮塌高边坡格构梁模板体系基本一致，不同之处在于：

横梁模板构件5包括横梁钢筋笼、横梁支撑木板和若干组的支撑筋，横梁支撑木板沿边坡水平设置形成横梁模板长方体框架，横梁钢筋笼设置在横梁模板长方体框架内，支撑筋包括底部支撑筋9和顶部锚拉筋10，底部支撑筋9水平插设在坡面岩土层内且位于横梁支撑木板下端，顶部锚拉筋10竖直插设在坡面岩土层内且位于横梁支撑木板后侧，底部支撑筋9和顶部锚拉筋10通过铁丝连接且铁丝绕过横梁模板长方体框架形成简支结构，横梁阳角模板处通过t型卡固定在边坡上；

横梁模板构件还包括构造筋，构造筋水平插设在坡面岩土层且设置在横梁钢筋笼内；

优选的，相邻构造筋间距为1m~1.5m。

实施例4：本实施例局部垮塌高边坡格构梁模板体系与实施例3的局部垮塌高边坡格构梁模板体系基本一致，不同之处在于：

急流槽2的模板包括踢面模板11、定位模板ⅰ12和定位模板ⅱ，定位模板ⅰ12和定位模板ⅱ沿坡面向下固定设置在相邻格构梁1的相对面，踢面模板11等步距水平固定设置在定位模板ⅰ12和定位模板ⅱ之间；

优选的，定位模板ⅰ12和定位模板ⅱ通过步步紧扣件固定设置在相邻格构梁1的相对面，踢面模板11通过螺钉等步距水平固定设置在定位模板ⅰ12和定位模板ⅱ之间；

定位模板ⅰ12和定位模板ⅱ均为锯齿形模板，锯齿的角度为90°，锯齿形模板的一条直角边为水平直边；踢面模板11通过螺钉等步距水平固定设置在定位模板ⅰ12和定位模板ⅱ的直角处。

实施例5：本实施例局部垮塌高边坡格构梁模板体系与实施例4的局部垮塌高边坡格构梁模板体系基本一致，不同之处在于：

排水沟3的模板包括内定位钢筋、内钢模板、外钢模板13和外定位钢筋14，内钢模板和外钢模板13均设置在边坡平台内侧且内钢模板和外钢模板13平行形成排水沟模板框架，内钢模板与格构梁1之间形成排水沟3，内定位钢筋和外定位钢筋14的底端均插设在边坡平台的岩土层内且位于排水沟模板框架内侧，内定位钢筋位于内钢模板的内侧壁，外定位钢筋14位于外钢模板13的内侧壁；

优选的，排水沟3的模板还包括短钢筋、排水沟铁丝、短横木、长横木和排水沟步步紧扣件，内钢模板和外钢模板13的顶部之间均匀设置有短钢筋，内钢模板和外钢模板13的底端通过排水沟铁丝固定连接，内钢模板和外钢模板13的顶端通过短横木固定连接，长横木的一端固定设置在短横木上且另一端通过排水沟步步紧扣件固定设置在上一级坡格构梁的纵梁上。

实施例6：局部垮塌高边坡格构梁的施工方法，基于局部垮塌高边坡格构梁模板体系，具体步骤如下：

（1）爆破开挖高边坡形成多级台阶结构，可采用人工从上往下清理坡面松动或悬浮岩石；超挖过多或大面积垮塌部位用浆砌片石回填坡面；

（2）测量边坡框架梁的位置、间距和尺寸，设计出格构梁的方格线，在格构梁的纵梁和横梁交叉处采用锚杆钻机钻孔，安装锚杆锚索，绑扎钢筋骨架形成纵梁钢筋笼和横梁钢筋笼，锚索处套上铝管并对锚索进行注浆；

（3）清理坡面平台，台阶平台上多余的细砂装于土工袋中，在台阶平台上拉线，平台内侧等距离设置内定位钢筋和外定位钢筋，内定位钢筋和外定位钢筋形成廾型定位钢筋，内定位钢筋的内侧安装内钢模板，内钢模板与格构梁之间形成排水沟，外定位钢筋的外侧安装外钢模板；

优选的，内钢模板与外钢模板的顶端通过均匀设置短钢筋进行固定，内钢模板与外钢模板的底端通过排水沟铁丝对拉固定连接，内钢模板和外钢模板的顶端通过短横木绑接固定，将长横木的一端固定设置在短横木上且另一端通过排水沟步步紧扣件固定设置在上一级坡格构梁的纵梁上；

（4）将纵梁顶模板绑扎于纵梁钢筋笼的上表面，将横梁顶模板绑扎于横梁钢筋笼的上表面，将纵梁侧模板放置在纵梁钢筋笼的侧面并可采用钉子将纵梁侧模板的顶端与纵梁顶模板的边缘固定连接，纵梁侧模板与边坡接缝处用土工袋密封；

（5）在纵梁模板支撑木板两侧约30cm处的左右两侧，用电钻沿45°方向打钻孔，深度视土质情况而定，倾斜插入锚固筋，纵梁顶模板两侧固定横木，横木上表面安设固定横筋，将拉扣件的顶端固定设置在固定横筋上，将拉扣件的底端与锚固筋连接；

优选的，将拉扣件弯钩ⅰ挂设在锚固筋ⅰ上，并将牙丝杠ⅰ的顶端固定在长筋ⅰ与长筋ⅱ之间的端头，弯钩ⅱ挂设在锚固筋ⅱ上，牙丝杠ⅱ的顶端固定在长筋ⅰ与长筋ⅱ之间的另一端头；牙丝杠ⅰ的顶部依次穿过固定横筋的长筋ⅰ与长筋ⅱ之间的缝隙和山型卡ⅰ的通孔ⅰ，将螺母ⅰ套设在牙丝杠ⅰ的顶端且位于山型卡ⅰ的外侧；牙丝杠ⅱ的顶部依次穿过长筋ⅰ与长筋ⅱ之间的缝隙和山型卡ⅱ的通孔ⅱ，将螺母ⅱ套设在牙丝杠ⅱ的顶端且位于山型卡ⅱ的外侧；螺母ⅰ和螺母ⅱ均采用山型螺母，山型螺母两侧有卡端翼缘，方便拆卸；相邻固定横筋间距为1m~1.5m；

（6）在横梁钢筋笼的底端打孔，深度视土质情况而定，将底部支撑筋插设到岩土层中；在横梁钢筋笼的顶端岩土体中打孔，将顶部锚固筋插设到岩土层中，将横梁侧模板放置在横梁钢筋笼的侧面并将横梁侧模板的顶端与横梁顶模板的边缘固定连接；将底部支撑筋和顶部锚固筋通过铁丝连接并拧紧以形成简支结构；底部支撑筋与坡面之间先用木板搭出平台，然后用土工袋回填木板间孔隙；

（7）天泵安置于16榀框架梁中间，以横梁顶部和纵梁中部活口板作为浇槽口，从下向上浇注砼，采用插入式振动棒仔细振捣；

（8）待格构梁混凝土终凝后，拆除纵梁模板构件和横梁模板构件，将定位模板ⅰ和定位模板ⅱ沿坡面向下固定设置在相邻格构梁的相对面，然后将踢面模板等步距水平固定设置在定位模板ⅰ和定位模板ⅱ之间，浇筑完成急流槽的施工；

优选的，采用步步紧扣件将定位模板ⅰ12和定位模板ⅱ固定设置在相邻格构梁1的对面，踢面模板11通过螺钉等步距水平固定设置在定位模板ⅰ12和定位模板ⅱ之间；由于定位模板ⅰ12和定位模板ⅱ均为锯齿形模板，锯齿的角度为90°，锯齿形模板的一条直角边为水平直边；采用螺钉将踢面模板11等步距水平固定设置在定位模板ⅰ12和定位模板ⅱ的直角处，踢面模板11竖向设置形成每步台阶竖向模板，将踢面模板嵌入定位模板ⅰ12和定位模板ⅱ的凹槽中，用钉子钉紧；分步浇筑完成急流槽的施工。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。