挡土墙生态拆除结构的施工方法与流程

本发明涉及一种可以提升现场施工质量和施工结构整体性、降低挡墙废渣移运难度、提高墙背土体稳定性的挡土墙生态拆除结构的施工方法，属于土木工程领域，适用于挡土墙拆除施工工程。

背景技术：

挡土墙作为一种支挡结构物，常被用于公路工程、水利工程、建筑工程等施工工程中，以防止土体变形失稳和构造物破坏。由于施工设计中的缺陷或自然环境的影响，挡土墙在使用过程中会出现老化、开裂等病害，严重威胁构造物的安全，需要及时对挡土墙进行拆除施工。现有的挡土墙拆除施工技术中多以直接爆破等强力拆除方法为主，易出现墙背土体或挡墙垮塌等危险情况，存在安全隐患。

现有技术中已有一种砼挡墙控制性拆除方法，包括：通过挖掘机下挖砼挡墙墙背一侧的土石方，确保砼挡墙高于所述土石方，按由上至下的顺序使用混凝土切割机逐层切割所述砼挡墙，所述挖掘对已切割部分进行勾砼作业，将已切割部分勾向土石方一侧，切割所述砼挡墙的层高随砼挡墙与所述土石方的高度差而定，清运位于土石方一侧的已切割部分。该方法相对现有的爆破拆除或大力破碎拆除的方法，其通过切割的方式将砼挡墙切割成小块进行拆除，下挖土石方和拆除墙体循环施工。该施工方法可避免砼挡墙在拆除过程中倒塌，较好地实现挡土墙安全拆除，但土石方开挖量大，清运施工成本高，且此方法不涉及挡土墙废渣移运、墙背土体稳定性提升等技术。

综上所述，现有施工方法在适宜的工况取得了较好的效果，但在提升施工结构物整体性、降低挡墙废渣移运难度等方面的施工技术尚不完善。鉴于此，目前亟待发明一种可以提升现场施工质量和施工结构整体性、降低挡墙废渣移运难度、提高墙背土体稳定性的挡土墙生态拆除结构的施工方法。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种不但可以提升现场施工质量和施工结构整体性，而且可以降低挡墙废渣移运难度，还可以提高墙背土体稳定性的挡土墙生态拆除结构的施工方法。

挡土墙生态拆除结构的施工方法，包括以下步骤：

1)挡土墙病害状态调查：对待拆除挡墙的病害情况进行检查，确定现场拆除施工的工艺，准备施工需要的材料和构件；

2)施工作业平台布设：在地基土的上部依次设置底部撑板、下层撑柱和下层撑板，并在下层撑柱和底部撑板与地基土之间分别设置斜向撑杆和底板锚筋；在下层撑柱的外侧设置升降式移位体；在底部撑板上设置移位挡板，并使移位挡板与移位拉筋连接；在下层撑板上依次设置调高撑柱、上层撑板和上层撑柱，并在上层撑柱的上部设置固定撑梁和滑移撑梁，在固定撑梁和滑移撑梁的上表面铺设平台盖板；滑移撑梁的下表面设置滑移挡板，滑移撑梁上部与撑梁挂杆连接；在上层撑柱与滑移挡板之间设置滑移撑杆；在下层撑柱和上层撑柱与待拆除挡墙之间设置连墙杆；顶部挂梁通过顶部锚筋与墙背土体连接，顶部挂梁通过挂杆滑槽与撑梁挂杆连接；

3)管道隔离防护体系布设：沿待拆除挡墙纵向均匀间隔在墙背土体的顶部设置吊梁锚墩，并使吊梁锚墩和顶部吊梁连接；在墙外管道的外侧设置外置护管；在外置护管的外侧设置外置吊环，并在外置吊环的顶部设置吊环耳板和吊环连接钩，使吊环连接钩与顶部吊梁通过吊环吊杆连接；在墙外管道的下部设置撑座平台；撑座平台与墙外管道相接处设置管道撑座，撑座平台与待拆除挡墙相接处设置平台端板和平台斜撑，撑座平台与顶部吊梁通过平台吊杆连接；

4)挡墙拆除移运体系布设：在平台盖板上设置槽底支墩和槽侧挡板，并在槽底支墩和槽侧挡板上分别设置滑移轨道和顶压螺栓；在滑移轨道上布设废渣收集槽，使槽底板的两侧分别设置固定侧板和可调侧板，槽底板两端分别设置固定端板和转动端板；可调侧板与槽底板之间设置侧板转轴和调角螺栓，可调侧板与待拆除挡墙之间设置密闭条带；在转动端板与槽底板之间设置端板转轴，转动端板与固定端板之间设置槽内拉杆；在固定端板面向转动端板侧设置拉杆转轴，固定端板背离转动端板侧设置横向牵引绳；

5)待拆除挡墙拆除施工：采用爆破或机械开挖的方式拆除施工作业平台标高以上部位的待拆除挡墙，并使拆除后的墙体废渣落入废渣收集槽内，借助横向牵引绳和滑移轨道将废渣收集槽沿横向移至设定位置后，解除槽内拉杆对转动端板的约束，将墙体废渣从废渣收集槽内移除；

6)临时支撑体系布设：在待拆除挡墙的外侧设置支撑立柱，并在支撑立柱与地基土之间设置立柱斜撑和立柱底板；在悬挂撑梁与墙背土体之间设置顶部撑柱和顶部拉筋；在悬挂撑梁的下表面设置钢骨挂杆和悬挂撑柱；钢骨挂杆的下部与钢骨架和钢骨连接体连接；在支撑立柱和悬挂撑柱面向墙背土体侧设置横向撑杆，并使横向撑杆与钢骨架连接；在墙背土体的顶部设置挡水反坎和上覆隔水体，并使上覆隔水体的下部与悬挂排水沟连接；

7)待拆除挡墙其它区段拆除施工：调整施工作业平台和挡墙拆除移运体系的顶面标高，重复步骤5)和步骤6)，完成待拆除挡墙其它区段的拆除施工。

作为优选：步骤2)所述升降式移位体由滚轮调节撑板、滚轮调节撑杆、滚轮连接槽板和移动滚轮组成，滚轮调节撑板与下层撑柱垂直焊接连接，滚轮调节撑板的下表面向下依次设置滚轮调节撑杆和滚轮连接槽板，滚轮连接槽板与地基土之间设置移动滚轮；所述移位拉筋与外部牵引设备相连；所述挂杆滑槽与撑梁挂杆通过滑槽挡板连接。

作为优选：步骤3)所述外置护管横断面呈圆环形，在两个半圆形的圆弧相接处设置护管转轴和护管紧固栓；所述外置吊环与吊环耳板整体轧制或焊接连接，在相对的吊环耳板之间设置耳板连接栓；所述平台端板与撑座平台之间设置端板调节栓，平台端板与墙背土体紧密贴合连接；所述管道撑座上表面呈圆弧形；所述平台斜撑一端与撑座平台连接，另一端锚入墙背土体内。

作为优选：步骤4)长度可调的顶压螺栓两端分别与槽侧挡板和固定侧板连接；所述废渣收集槽由槽底板、固定侧板、可调侧板、固定端板和转动端板组成；所述滑移轨道套于槽底支墩上；所述槽内拉杆一端与拉杆转轴连接，另一端设置内挡板和外挡板；内挡板和外挡板与槽内拉杆通过螺纹连接，内挡板和外挡板分别位于转动端板的拉杆连接槽的两侧；在转动端板的中间部位设置拉杆连接槽。

作为优选：步骤6)所述顶部拉筋的一端与悬挂撑梁连接，另一端设置拉筋垫板；根据稳定性要求确定拉筋垫板上部的垫板压重的重量；所述钢骨架和钢骨连接体间隔布设；所述悬挂撑柱与悬挂撑梁垂直焊接连接，悬挂撑柱与悬挂撑梁之间设置挂柱斜撑。

本发明的有益效果是：

(1)本发明施工操作平台现场布设方便、整体性好，并可动态调整平台盖板的顶面高程；同时，升降式移位体可根据需要实现施工操作平台的快速抬升和移位，降低了施工操作平台的移位难度。

(2)本发明可有效保护墙外管道，并可同步满足墙外管道上部吊拉和下部支撑的需要。

(3)本发明挡墙拆除方便，可根据需要动态调整废渣收集槽的标高，降低了废渣移运的难度。

(4)本发明临时支撑体系布设方便，可借助墙背土体和地基土体同步对墙背土体提供支撑，提升了墙背土体的稳定性；同时，本发明可借助挡水反坎、上覆隔水体和悬挂排水沟满足施工现场临时排水的需要。

附图说明

图1是本发明挡土墙生态拆除施工流程图；

图2是挡土墙拆除施工作业平台结构示意图；

图3是图2中的撑梁挂杆与挂杆滑槽连接结构示意图；

图4是管道隔离防护体系结构示意图；

图5是挡墙拆除移运体系示意图；

图6是图5中的废渣收集槽纵剖面结构示意图；

图7是图6中的转动端板立面结构示意图；

图8是挡墙拆除临时支撑体系示意图；

图9是图2中的升降式移位体结构示意图。

附图标记说明：1-待拆除挡墙；2-地基土；3-底部撑板；4-下层撑柱；5-下层撑板；6-挂柱斜撑；7-垫板压重；8-斜向撑杆；9-底板锚筋；10-升降式移位体；11-移位挡板；12-移位拉筋；13-调高撑柱；14-上层撑板；15-上层撑柱；16-固定撑梁；17-滑移撑梁；18-平台盖板；19-滑移挡板；20-撑梁挂杆；21-滑移撑杆；22-拉筋垫板；23-连墙杆；24-顶部挂梁；25-顶部锚筋；26-墙背土体；27-挂杆滑槽；28-吊梁锚墩；29-顶部吊梁；30-墙外管道；31-外置护管；32-外置吊环；33-吊环耳板；34-吊环连接钩；35-吊环吊杆；36-撑座平台；37-管道撑座；38-平台端板；39-平台斜撑；40-槽底支墩；41-槽侧挡板；42-滑移轨道；43-顶压螺栓；44-废渣收集槽；45-槽底板；46-固定侧板；47-可调侧板；48-固定端板；49-转动端板；50-侧板转轴；51-调角螺栓；52-密闭条带；53-端板转轴；54-槽内拉杆；55-拉杆转轴；56-横向牵引绳；57-支撑立柱；58-立柱斜撑；59-立柱底板；60-悬挂撑梁；61-顶部撑柱；62-顶部拉筋；63-钢骨挂杆；64-悬挂撑柱；65-钢骨架；66-钢骨连接体；67-横向撑杆；68-挡水反坎；69-上覆隔水体；70-悬挂排水沟；71-滚轮调节撑板；72-滚轮调节撑杆；73-滚轮连接槽板；74-移动滚轮；75-滑槽挡板；76-护管转轴；77-护管紧固栓；78-耳板连接栓；79-端板调节栓；80-内挡板；81-外挡板；82-拉杆连接槽；83-平台吊杆。

具体实施方式

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

参照图1所示，所述的挡土墙生态拆除结构的施工方法，包括以下施工步骤：

1)挡土墙病害状态调查：对待拆除挡墙1的病害情况进行检查，确定现场拆除施工的工艺，准备施工需要的材料和构件；

2)施工作业平台布设：在地基土2的上部依次设置底部撑板3、下层撑柱4和下层撑板5，并在下层撑柱4和底部撑板3与地基土2之间分别设置斜向撑杆8和底板锚筋9；在下层撑柱4的外侧设置升降式移位体10；在底部撑板3上设置移位挡板11，并使移位挡板11与移位拉筋12连接；在下层撑板5上依次设置调高撑柱13、上层撑板14和上层撑柱15，并在上层撑柱15的上部设置固定撑梁16和滑移撑梁17，在固定撑梁16和滑移撑梁17的上表面铺设平台盖板18；滑移撑梁17的下表面设置滑移挡板19，滑移撑梁17上部与撑梁挂杆20连接；在上层撑柱15与滑移挡板19之间设置滑移撑杆21；在下层撑柱4和上层撑柱15与待拆除挡墙1之间设置连墙杆23；顶部挂梁24通过顶部锚筋25与墙背土体26连接，顶部挂梁24通过挂杆滑槽27与撑梁挂杆20连接；

3)管道隔离防护体系布设：沿待拆除挡墙1纵向均匀间隔在墙背土体26的顶部设置吊梁锚墩28，并使吊梁锚墩28和顶部吊梁29连接；在墙外管道30的外侧设置外置护管31；在外置护管31的外侧设置外置吊环32，并在外置吊环32的顶部设置吊环耳板33和吊环连接钩34，使吊环连接钩34与顶部吊梁29通过吊环吊杆35连接；在墙外管道30的下部设置撑座平台36；撑座平台36与墙外管道30相接处设置管道撑座37，撑座平台36与待拆除挡墙1相接处设置平台端板38和平台斜撑39，撑座平台36与顶部吊梁29通过平台吊杆83连接；

4)挡墙拆除移运体系布设：在平台盖板18上设置槽底支墩40和槽侧挡板41，并在槽底支墩40和槽侧挡板41上分别设置滑移轨道42和顶压螺栓43；在滑移轨道42上布设废渣收集槽44，使槽底板45的两侧分别设置固定侧板46和可调侧板47，槽底板45两端分别设置固定端板48和转动端板49；可调侧板47与槽底板45之间设置侧板转轴50和调角螺栓51，可调侧板47与待拆除挡墙1之间设置密闭条带52；在转动端板49与槽底板45之间设置端板转轴53，转动端板49与固定端板48之间设置槽内拉杆54；在固定端板48面向转动端板49侧设置拉杆转轴55，固定端板48背离转动端板49侧设置横向牵引绳56；

5)待拆除挡墙拆除施工：采用爆破或机械开挖的方式拆除施工作业平台标高以上部位的待拆除挡墙1，并使拆除后的墙体废渣落入废渣收集槽44内，借助横向牵引绳56和滑移轨道42将废渣收集槽44沿横向移至设定位置后，解除槽内拉杆54对转动端板49的约束，将墙体废渣从废渣收集槽44内移除；

6)临时支撑体系布设：在待拆除挡墙1的外侧设置支撑立柱57，并在支撑立柱57与地基土2之间设置立柱斜撑58和立柱底板59；在悬挂撑梁60与墙背土体26之间设置顶部撑柱61和顶部拉筋62；在悬挂撑梁60的下表面设置钢骨挂杆63和悬挂撑柱64；钢骨挂杆63的下部与钢骨架65和钢骨连接体66连接；在支撑立柱57和悬挂撑柱64面向墙背土体26侧设置横向撑杆67，并使横向撑杆67与钢骨架65连接；在墙背土体26的顶部设置挡水反坎68和上覆隔水体69，并使上覆隔水体69的下部与悬挂排水沟70连接；

7)待拆除挡墙其它区段拆除施工：调整施工作业平台和挡墙拆除移运体系的顶面标高，重复步骤5)和步骤6)，完成待拆除挡墙1其它区段的拆除施工。

参照图2-图9所示，所述的挡土墙生态拆除结构，在地基土2的上部依次设置底部撑板3、下层撑柱4和下层撑板5，并在下层撑柱4的外侧设置升降式移位体10，在下层撑板5上依次设置调高撑柱13、上层撑板14和上层撑柱15；顶部挂梁24通过挂杆滑槽27与撑梁挂杆20连接；墙外管道30的外侧设置外置护管31和外置吊环32，墙外管道30下部设置撑座平台36；在槽底支墩40和槽侧挡板41上分别设置滑移轨道42和顶压螺栓43；在滑移轨道42上布设废渣收集槽44；悬挂撑梁60下表面的钢骨挂杆63与钢骨架65和钢骨连接体66连接；在支撑立柱57和悬挂撑柱64面向墙背土体26侧设置横向撑杆67；在墙背土体26的顶部设置挡水反坎68、上覆隔水体69和悬挂排水沟70。

待拆除挡墙1为混凝土挡土墙，墙高8m。

地基土2为硬塑状态的黏性土。

底部撑板3采用厚度为2mm厚的钢板。

下层撑柱4和上层撑柱15均采用规格为300×300×10×15的H型钢。

下层撑板5和上层撑板14均采用厚度为2mm的钢板。

挂柱斜撑6采用直径为60mm的钢管。

垫板压重7采用重量为2吨的混凝土块。

斜向撑杆8采用直径为100mm的钢管。

底板锚筋9采用直径为32mm的螺纹钢筋。

升降式移位体10由滚轮调节撑板71、滚轮调节撑杆72、滚轮连接槽板73和移动滚轮74组成，滚轮调节撑板71与下层撑柱4焊接连接。其中滚轮调节撑板71采用厚度为10mm的钢板切割而成；滚轮调节撑杆72采用直径为30mm的螺杆；滚轮连接槽板73采用厚度为2mm的钢板轧制而成，移动滚轮74采用6寸橡胶轮。

移位挡板11采用厚度为10mm的钢板材料切割而成。

移位拉筋12与外部牵引设备相连，采用直径为15.24mm的钢绞线。

调高撑柱13长度可调，由直径为100mm的螺杆和螺栓组合而成。

固定撑梁16采用规格为244×175×7×11的H型钢。

滑移撑梁17采用规格为25b的槽钢。

平台盖板18采用厚度为1mm厚的钢板。

滑移挡板19采用厚度为10mm厚的钢板。

撑梁挂杆20采用直径为60mm的钢管；滑移撑杆21均采用直径为60mm的螺杆与螺栓组成，其长度可调。

拉筋垫板22采用厚度为2mm的钢板。

连墙杆23采用直径为100mm的钢管制成。

顶部挂梁24采用规格为250×250×9×14的H型钢材料。

顶部锚筋25采用直径为32mm的螺纹钢筋。

墙背土体26为硬塑状态的黏性土。

挂杆滑槽27采用厚度为2mm的钢板轧制而成，槽深为1cm。

吊梁锚墩28采用直径为100mm的钢管材料制成。

顶部吊梁29采用规格为244×175×7×11的H型钢。

墙外管道30是直径为200mm的水管。

外置护管31内径为200mm，采用厚度为1mm的钢板轧制而成；在两个半圆形的圆弧相接处设置护管转轴76和护管紧固栓77。护管转轴76采用不锈钢转轴。护管紧固栓77采用直径为12mm的螺栓。

外置吊环32采用厚度为1mm的钢板轧制而成。

吊环耳板33采用厚度为1cm的钢板轧制而成。

吊环连接钩34采用直径为30mm的镀锌吊钩。

吊环吊杆35采用直径为32mm的钢筋制成。

撑座平台36采用厚度为2mm的钢板切割而成。

管道撑座37上表面呈圆弧，采用木块切割而成。

平台端板38采用厚度为1mm的钢板切割而成。

平台斜撑39采用直径为60mm的钢管材料。

槽底支墩40采用规格为250×250×9×14的H型钢材料制成。

槽侧挡板41采用厚度为10mm的钢板切割而成。

滑移轨道42采用厚度为2mm的钢板轧制而成，与槽底支墩40焊接连接。

顶压螺栓43采用直径为30mm的螺杆与螺栓组成，两端分别与槽侧挡板41和固定侧板46连接。

废渣收集槽44的长度为1m、宽度为0.5m、高度为0.3m，由槽底板45、固定侧板46、可调侧板47、固定端板48和转动端板49组成。槽底板45、固定侧板46、可调侧板47、固定端板48和转动端板49均采用厚度为1mm的钢板轧制而成。侧板转轴50和端板转轴53均采用直径为20mm的不锈钢转轴。转动端板49上的拉杆连接槽82宽度为25mm，深度为20cm。

调角螺栓51采用直径为12mm的不锈钢螺栓。

密闭条带52采用厚度为2mm的橡胶板。

槽内拉杆54采用直径为20mm的螺杆制成。

拉杆转轴55采用直径为20mm的不锈钢转轴。

横向牵引绳56采用直径为15.24mm的钢绞线。

支撑立柱57采用规格为300×300×10×15的H型钢材料。

立柱斜撑58采用直径为60mm的钢管。

立柱底板59采用厚度为2mm的钢板。

悬挂撑梁60采用规格为200×200×8×12的H型钢。

顶部撑柱61采用规格为300×300×10×15的H型钢材料。

顶部拉筋62采用直径为32mm的螺纹钢筋。

钢骨挂杆63采用直径为32mm的钢筋轧制而成。

悬挂撑柱64采用规格为200×200×8×12的H型钢。

钢骨架65采用厚度为6mm的钢板切割而成长方形，宽度为20cm、长度为100cm。

钢骨连接体66采用直径为2.5mm的钢丝制成。

横向撑杆67采用直径为60mm的钢管。

挡水反坎68采用厚度为1mm的钢板轧制而成，横断面呈梯形，高度为20cm。

上覆隔水体69采用厚度为1mm的橡胶板。

悬挂排水沟70采用厚度为1mm的钢板轧制而成，横断面呈梯形，深度为20cm，底宽20cm。

滑槽挡板75采用厚度为4mm的钢板切割而成。

耳板连接栓78和端板调节栓79均采用直径为12mm的螺栓。

内挡板80和外挡板81均采用厚度为1cm、内径为20mm的螺栓。

平台吊杆83采用直径为60mm的钢管。