高陡地形泡沫混凝土轻质路堤结构的制作方法

本实用新型涉及路堤结构，具体涉及一种高陡地形泡沫混凝土轻质路堤结构。

背景技术：

高陡地形的泡沫混凝土路堤的泡沫混凝土与地表的接触面由于地形陡峭而存在滑移问题；高陡地形纵坡和横坡陡峭，泡沫混凝土路堤在横向和纵向上厚度不均匀，导致地基不均匀沉降问题突出，另外由于泡沫混凝土质量轻、路堤高、地形陡，容易出现路堤的整体倾覆问题。目前已有的泡沫混凝土路堤专利技术中未能解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种适用于高陡地形，可以适应不均匀沉降，防止路堤与地表界面滑移，抗倾覆能力强的高陡地形泡沫混凝土轻质路堤结构。

这种高陡地形泡沫混凝土轻质路堤结构，包括预应力钢束、抗滑锚钉、锚桩、抗倾覆桩、片石混凝土护脚、预制钢筋混凝土挡墙、预应力锚索、预制护栏和整体式钢筋网；高陡地形横坡和纵坡设置倒倾台阶，台阶处设置抗滑锚钉，台阶处地表设置浅层注浆加固体；台阶上方浇筑有泡沫混凝土路堤，泡沫混凝土路堤横向和纵向均设置分缝，分缝均设置在各级台阶的中间位置；分缝内填塞有分缝钢板，泡沫混凝土路堤被分缝区分成的各个相邻块体之间均设置有传力杆；泡沫混凝土路堤在高陡地形的坡底一侧设置多级预制钢筋混凝土挡墙，预制钢筋混凝土挡墙外侧设置有扶壁，第一级预制钢筋混凝土挡墙底部设置有片石混凝土护脚，片石混凝土护脚底部设置有抗倾覆桩，抗倾覆桩的桩顶嵌入在片石混凝土内并与第一级预制钢筋混凝土挡墙的挡墙底板通过预应力锚索连接；第一级预制钢筋混凝土挡墙的墙身顶部与第二级预制钢筋混凝土挡墙的挡墙底板通过预应力锚索连接，预制钢筋混凝土挡墙的墙身设置有预应力钢束穿过泡沫混凝土路堤固定在锚桩上；泡沫混凝土路堤顶部分缝处铺设变形钢板，变形钢板通过固定钉固定在泡沫混凝土上，泡沫混凝土路堤顶部铺设有整体式钢筋网，整体式钢筋网上方铺设路面结构层，泡沫混凝土路堤边缘处挡墙顶部安装有预制护栏。

作为优选：所述注浆加固体设置在沿地表2-3m深度范围内，其横断面和纵断面均呈台阶状。

作为优选：所述分缝钢板包括竖板、分缝钢板底板和三角肋板，竖板为长条形结构，竖板的底部设置长条形的分缝钢板底板，竖板的两侧设置三角肋板，分缝钢板底板上预留有锚钉孔，竖板一面涂抹有润滑油，另一面贴一层沥青杉板。

作为优选：所述泡沫混凝土路堤内设置下层钢筋网、中层钢筋网和上层钢筋网，钢筋网通过u形钢筋倒插入泡沫混凝土以固定。

作为优选：所述预制钢筋混凝土挡墙为扶壁式挡墙，扶壁设置在预制钢筋混凝土挡墙外侧，挡墙底板上预设有预应力锚索孔，墙身顶部预埋有预应力锚索。

作为优选：所述抗倾覆桩和锚桩均采用钢管混凝土桩，抗倾覆桩的桩顶预埋有预应力锚索。

作为优选：所述传力杆一端固定在直螺纹套筒内，另一端伸入套管内，直螺纹套筒直接焊接在分缝钢板上，套管通过托筋固定在分缝钢板上。

作为优选：所述变形钢板呈条状结构，变形钢板由翼缘和凸起组成，其横断面呈蝶形，凸起设置在分缝处。

作为优选：所述预制护栏的底板预留有锚索孔。

作为优选：所述片石混凝土护脚内侧铺设有级配碎石垫层和现浇混凝土板。

作为优选：所述锚钉采用螺纹钢筋。

作为优选：所述倒倾台阶即为台阶表面向地基内侧倾斜一定角度；倒倾台阶表面铺设透水土工布。

本实用新型的有益效果是：

1.高陡地形横坡和纵坡设置倒倾台阶，通过台阶抵抗横坡滑移和纵坡滑移问题，台阶处设置抗滑锚钉，提高接触面的抗滑力，台阶处地表设置浅层注浆加固体，通过注浆提高浅层地表强度，防止沿地表浅层滑移，并且提高抗滑锚钉的锚固力。通过这些措施可显著提高高陡地形泡沫混凝土的抗滑能力。

2.泡沫混凝土路堤横向和纵向均设置分缝，分缝均设置在各级台阶的中间位置，分缝内填塞有钢板，分缝钢板的两侧均设置有三角肋板，通过分缝使得庞大的高路堤切割成一个个块体适应高陡地基的不均匀沉降。带三角肋板的分缝钢板可以在浇筑时作为块体的模板，同时又可以使块体之间有机结合在一起。泡沫混凝土高路堤被分缝区分成的各个相邻块体之间均设置有传力杆，传力杆一端固定另一端自由，可以使得各块体之间传力但又不限制沉降，能适应不均匀沉降。高陡路堤顶部分缝处铺设的变形钢板为蝴蝶形结构，凸起处设置在分缝内，两翼缘固定在两侧块体内，可以适应分缝变形而不破坏，变形钢板上方铺设整体式钢筋网，通过变形钢板和整体式钢筋网防止分缝变形反射到路面上致使路面出现反射裂缝。

3.泡沫混凝土路堤在高陡地形的坡底一侧设置多级预制钢筋混凝土挡墙，预制钢筋混凝土挡墙外侧设置有扶壁，最低一级预制钢筋混凝土挡墙底部设置有片石混凝土护脚，片石混凝土护脚底部设置有抗倾覆桩，扶壁式钢筋混凝土挡墙具有更高的抗倾覆能力，同时设置钢管混凝土桩抗倾覆，预制钢筋混凝土挡墙的面板可以作为浇筑泡沫混凝土的模板。另外，预制钢筋混凝土挡墙的墙面设置预应力钢束穿过泡沫混凝土路堤固定在锚桩上，可以将倾覆力通过预应力钢束传递到锚桩上抗倾覆能力更强。

4.本实用新型提高了高陡地形泡沫混凝土高挡墙的抗滑移能力、适应不均匀沉降能力和抗倾覆能力。

5.高陡路堤对护栏防护要求高，通过预应力锚索固定预制钢筋混凝土护栏可提高护栏的安全性。

附图说明

图1为路堤结构横断面示意图；

图2为挡墙、抗倾覆桩、锚桩、预应力钢束系统示意图；

图3为预制钢筋混凝土挡墙结构示意图；

图4为分缝钢板及其附属结构示意图；

图5为变形钢板横断面示意图。

附图标记说明：沥青路面1、变形钢板2、混凝土基层3、防渗土工布4、泡沫混凝土5、预应力钢束6、包边土7、透水土工布8、抗滑锚钉9、锚桩10、现浇混凝土板11、级配碎石垫层12、抗倾覆桩13、片石混凝土护脚14、下层钢筋网15、预制钢筋混凝土挡墙16、锚具17、预应力锚索18、中层钢筋网19、上层钢筋网20、预制护栏21、整体式钢筋网22、翼缘23、凸起24、固定钉25、直螺纹套筒26、传力杆27、竖板28、传力杆孔29、套管30、托筋31、预应力钢束孔32、三角肋板33、分缝钢板底板34、锚钉孔35、锚钉36、墙身37、挡墙底板38、预应力锚索孔39、扶壁40。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

所述高陡地形泡沫混凝土轻质路堤结构，高陡地形横坡和纵坡设置倒倾台阶，台阶高度2m，倒倾台阶抗滑能力强。台阶处设置抗滑锚钉9，台阶处地表设置浅层注浆加固体，加固体厚度2m。通过注浆加固了地表浅层的土体，增强其抗滑能力，通过抗滑锚钉9将泡沫混凝土与加固体连接在一起，进一步起到抗滑作用。台阶上方浇筑有泡沫混凝土路堤，泡沫混凝土路堤横向和纵向均设置分缝，分缝之间的间距为4m，分缝均设置在各级台阶的中间部位。由于高陡地形路堤高度非常不均匀，容易产生不均匀沉降，通过横向分缝和纵向分缝来适应高陡地形的不均匀变形，泡沫混凝土路堤被分缝分割成一个个块体。分缝内填塞有分缝钢板，分缝钢板的两侧均设置有三角肋板33，底部设置有分缝钢板底板34。这样的分缝钢板可以自立，不需要支撑，可以方便的用作浇筑泡沫混凝土的模板，同时通过三角肋板提高了钢板的抗弯刚度，避免被压弯。泡沫混凝土路堤被分缝区分成的各个相邻块体之间均设置有传力杆27，传力杆27一端拧入直螺纹套筒26，通过直螺纹套筒26固定在泡沫混凝土内，另一端是自由插入在套管30内，套管内径比传力杆直径略大，传力杆可以在套管内自由移动。各个泡沫混凝土块体通过传力杆可以互相传递力，又能避免热胀冷缩造成的挤压和拉伸破坏。泡沫混凝土路堤在高陡地形的坡底一侧设置多级预制钢筋混凝土挡墙，预制钢筋混凝土挡墙16外侧设置有扶壁40，预制钢筋混凝土挡墙高3m，挡墙底板宽2m，预制钢筋混凝土挡墙可以用作浇筑泡沫混凝土的模板，同时又能保障泡沫混凝土路堤的抗倾覆能力。为进一步提高抗倾覆能力，在第一级预制钢筋混凝土挡墙16底部设置有片石混凝土护脚14，片石混凝土护脚14底部设置有抗倾覆桩13，抗倾覆桩直径1m，间距2m，长7m，抗倾覆桩13的桩顶嵌入在片石混凝土内，并与第一级预制钢筋混凝土挡墙16的挡墙底板38通过预应力锚索18连接，第一级预制钢筋混凝土挡墙16的墙顶与第二级预制钢筋混凝土挡墙16的挡墙底板38通过预应力锚索18连接，第一级预制钢筋混凝土挡墙16的墙身37设置预应力钢束6穿过泡沫混凝土路堤固定在锚桩10上，锚桩直径0.5m，间距2m，嵌入地基深度5m，通过预应力钢束6一方面可以稳定预制钢筋混凝土挡墙，另一方面给泡沫混凝土路堤施加预应力使其各个块体形成一个整体。高陡路堤顶部分缝处铺设变形钢板2，发生不均匀沉降时变形钢板变形使得路堤表面均匀过渡，泡沫混凝土路堤顶铺设有整体式钢筋网22，整体式钢筋网22上方铺设路面结构层(即混凝土基层3和沥青路面1)，通过变形钢板和整体式钢筋网避免不均匀沉降造成路面裂缝。路堤边缘处挡墙顶部安装有预制护栏21，护栏通过预应力锚索18固定在挡墙顶上，可以提高高陡路堤的防护能力保障通车安全。

所述注浆加固体设置在沿地表2-3m深度范围内，其横断面和纵断面均呈台阶状。

所述分缝钢板包括竖板28、分缝钢板底板34和三角肋板33，竖板28为长条形结构，竖板28的底部设置长条形的分缝钢板底板34，竖板28的两侧设置三角肋板33，分缝钢板底板34上预留有锚钉孔35，竖板28一面涂抹有润滑油，另一面贴一层沥青杉板。分缝钢板可以起到隔离泡沫混凝土的作用，形成变形缝，避免大体积泡沫混凝土热胀冷缩和不均匀沉降造成破坏。通过润滑油和沥青杉板保障分缝彻底分开各个泡沫混凝土区块，各区块之间无粘结。

所述泡沫混凝土路堤内设置下层钢筋网15、中层钢筋网19和上层钢筋网20，钢筋网铺设在路堤内，并用u形钢筋倒插入泡沫混凝土来固定钢筋网。将钢筋弯成u形，u形钢筋作为固定卡可以将钢筋网固定在已浇筑好的泡沫混凝土路堤上。

所述预制钢筋混凝土挡墙16为扶壁式挡墙，扶壁40设置在挡墙外侧，挡墙底板38上预设有预应力锚索孔39，墙顶预埋有预应力锚索18，预应力锚索方便安装并且连接能力强，牢固可靠。

所述抗倾覆桩13和锚桩10均采用钢管混凝土桩，抗倾覆桩13的桩顶预埋有预应力锚索18，通过预应力锚索18可使得抗倾覆桩13与预制钢筋混凝土挡墙16连接牢固；

所述传力杆27一端固定在直螺纹套筒26内，另一端伸入套管30内，直螺纹套筒26直接焊接在分缝钢板上，套管30通过托筋31固定在分缝钢板上，保障在浇筑泡沫混凝土时传力杆不受破坏。

所述变形钢板2呈条状，由翼缘23和凸起24组成，横断面呈蝶形，凸起24设置在分缝处，蝶形的变形钢板具有更好的变形能力。

所述预制护栏21为l形结构，其底板预留有锚索孔。

所述片石混凝土护脚14内侧铺设有级配碎石垫层12和现浇混凝土板11。

所述锚钉36采用螺纹钢筋。

所述的倒倾台阶，即台阶表面向地基内侧倾斜一定角度；倒倾台阶表面铺设透水土工布8。

所述高陡地形泡沫混凝土轻质路堤结构的施工方法，包括以下施工步骤：

1)将陡坡地形的地表开挖横向台阶和纵向台阶，台阶开挖成倒倾状，即台阶表面向地基内侧倾斜一定角度；

2)在台阶上均匀钻设注浆孔，插入注浆管，通过注浆泵注入水泥浆对台阶表面浅层进行注浆加固；

3)施工锚桩10和抗倾覆桩13：在锚桩10和抗倾覆桩13的桩位处钻孔，插入钢管，在钢管内放入钢筋笼并灌注自密实混凝土，抗倾覆桩13顶部预埋预应力锚索18；

4)现场预制带扶壁40的预制钢筋混凝土挡墙16，挡墙底板38上预留预应力锚索孔39，墙身37顶部预埋预应力锚索18；

5)在抗倾覆桩13顶部浇筑片石混凝土护脚14，在片石混凝土护脚14内侧的第一级台阶上铺设级配碎石垫层12和现浇混凝土板11，在片石混凝土护脚14顶部吊装第一级预制钢筋混凝土挡墙16，抗倾覆桩13预留的预应力锚索18穿过第一级预制钢筋混凝土挡墙16的挡墙底板38，施加预应力并用锚具17锚固在第一级预制钢筋混凝土挡墙16的挡墙底板38上；

6)在竖板28底部焊接分缝钢板底板34，竖板28两侧焊接三角肋板33，在竖板28上钻设传力杆孔39，在传力杆孔39处一侧焊接直螺纹套筒26，将传力杆27一端拧入直螺纹套筒26内，另一端套上套管30，套管30底部通过托筋31焊接在竖板28上，在竖板上预应力钢束穿过位置钻设预应力钢束孔32，制作形成分缝钢板；

7)将分缝钢板沿分缝处放置并用锚钉36固定，在竖板28一侧涂抹黄油，另外一侧粘贴一层沥青杉板；

8)在第一级预制钢筋混凝土挡墙16上安装预应力钢束6，将预应力钢束6穿过分缝钢板上的预应力钢束孔32，然后固定在锚桩10上并施加预应力；

9)在分缝钢板及第一级预制钢筋混凝土挡墙16相互围合的区块内浇筑泡沫混凝土，浇筑泡沫混凝土时在钢筋网设计高程铺设钢筋网并用u形钢筋固定；

10)在第一级预制钢筋混凝土挡墙16顶部吊装第二级预制钢筋混凝土挡墙16，将第一级预制钢筋混凝土挡墙16墙顶上的预应力锚索18穿过第二级预制钢筋混凝土挡墙16的挡墙底板38，锚固并施加预应力；

11)在泡沫混凝土分缝处立设分缝钢板并用锚钉固定，在第二级预制钢筋混凝土挡墙16上安装预应力钢束6，将预应力钢束6穿过分缝钢板固定在锚桩10上并施加预应力；

12)在分缝钢板及第二级预制钢筋混凝土挡墙16相互围合的区块内浇筑泡沫混凝土，浇筑泡沫混凝土时在钢筋网设计高程铺设钢筋网并用u形钢筋固定；

13)重复步骤10)至步骤12)，直至达到设计泡沫混凝土浇筑标高；

14)在泡沫混凝土路堤顶部的分缝处在泡沫混凝土硬化之前埋入变形钢板2，变形钢板2的凸起24嵌入在分缝内，两翼缘23埋入泡沫混凝土并打入固定钉25固定；

15)在泡沫混凝土路堤顶部铺设整体式钢筋网22，钢筋网通过锚钉固定在泡沫混凝土内；

16)在与预制钢筋混凝土挡墙16相对的另一侧台阶式边坡上铺设防渗土工布4并填筑包边土7；

17)安装预制护栏21，护栏的底板通过预制钢筋混凝土挡墙16墙顶预留的预应力锚索18固定在预制钢筋混凝土挡墙16的墙顶上；

18)施工路面结构层。