半挖半填生态型免拆模轻质路基施工方法

技术领域

本发明涉及半填半挖路基施工，尤其涉及一种半挖半填生态型免拆模轻质路基施工方法。

背景技术

近年来，在山区公路修筑及旧路改造过程中，频繁遇到半填半挖路基的修筑问题。由于半填半挖路基一侧为原状路基，另一侧通过填筑而成。交接面两侧路基因为生成方式，物理力学性质，地下水及路基内部结构等方面存在差异，可能引起结合部出现裂缝、破损、高差、行车不舒适等现象，影响公路安全及造成服务水平的降低。挖填路基结合部往往采用开挖台阶、设置土工格珊、加强新路基地基处理等措施，虽然能一定程度上减少不均匀沉降和变形，但是效果不是很理想，且一旦遇到下雨天气，雨水还会浸透到路基里面进而使得老路基受到损害，严重时还会加剧病害。

因此，目前亟需寻求一种结构稳固、施工快速、整体性强且防排结合，有效防止水侵蚀路基的路基结构及施工方法显得十分重要。采用泡沫轻质土进行回填，具有施工施工快速的优点，但是其仍然存在以下问题：1、填方侧采用木模板或预制混凝土挡板作为浇筑模板，其与浇筑混凝土连接性不足，混凝土浇筑时需要支设模板支撑，后续需要拆除，施工效率低；2、采用木模板或预制混凝土挡板后续无法提供生态功能，无法与边坡生态形成有机结合，环境效应差；3、挖方与填方交界面容易出现不均匀沉降；4、因为土体内部孔隙水水的流失，带走土体颗粒，影响路基稳定性。

发明内容

本发明的目的在于针对现有半填半挖路基施工中存在的问题，提出了一种半挖半填生态型免拆模轻质路基施工方法，采用下述技术方案。

半挖半填生态型免拆模轻质路基施工方法，其特征在于，包括如下施工步骤：

S1、开挖台阶及条形基础施工：对天然地表进行清表处理，对挖方区段进行开挖成台阶状；对填方区段进行条形基础槽开挖，底部施工垫层，并浇筑混凝土形成条形基础，条形基础外侧开挖坡底汇水沟；

S2、铺设防水土工布：在填方段及开挖台阶处铺设全断面防水土工布；

S3、生态型免拆模板安装：

S3.1、预制生态型免拆模板，生态型免拆模板包括前板、后板和底板组成，底板上设有预留弯折筋，前板和后板两侧分别设有拼接凸起和拼接凹槽，并于后板拼接凸起和拼接凹槽各预留一小块，拼接后形成分区板槽，于后板上设有引水管孔和锚索孔，对后板背后进行粗糙处理形成粗糙面；

S3.2、底层生态型免拆模板砌筑时，在条形基础顶部凹槽内浇筑一层砂浆，将预制生态型免拆模板放置于凹槽内，前板面向边坡侧，后板面向回填侧，相邻生态型免拆模板拼接凸起与拼接凹槽相卡接；

S3.3、非底层生态型免拆模板砌筑时，在下层泡沫土浇筑达到一定强度后，在泡沫土顶部安装上一层生态型免拆模板，上一层生态型免拆模板前板抵接下一层生态型免拆模板后板；

S4、预应力锚索及引水管施工：

S4.1、在台阶处间隔均匀进行钻设指定深度的引水管孔和锚索孔；

S4.2、制作引水管，引水管前端花管采用过滤土工布包裹，插入台阶处的引水管孔内，实心管段采用小直径碎石进行充填，并插入生态型免拆模板引水管孔：

S4.3、对台阶处引水管与引水管孔间隙采用碎石填充，在生态型免拆模板引水管孔外端部设置反滤端头；

S4.4、将预应力锚索从生态型免拆模板锚索孔插入，并同步插入台阶上相对应的锚索孔内，在端部注浆形成锚固体，预应力锚索在生态型免拆模板侧采用锚头进行初步锚固；

S5、安装分区板：对本层浇筑区域采用分区板进行分区，分区板插入分区板槽内，两侧间隙采用泡沫胶填充；

S6、加筋网施工：

S6.1、制作加筋网，加筋网与台阶连接端部设有向上折起的端部；

S6.2、将本层加筋网进行铺设，直线段与生态型免拆模板预留弯折筋进行搭接，并绑扎；折起端部与台阶竖向进行接触，并采用U型锚固钉固定在台阶侧面；

S7、浇筑泡沫土：

S7.1、制作泡沫土，并对本层间隔的分区板浇筑区域采用跳仓法分层浇筑，浇筑至上一层生态型免拆模板安装平面；

S7.2、泡沫土达到一定强度后拆除分区板，并进行相邻分区区域泡沫土浇筑，浇筑至上一层生态型免拆模板安装平面；

S8、张拉预应力锚索：本层泡沫土达到一定强度后，对预应力锚索进行张拉和锚头锚固，并对锚头进行防腐处理；

S9、循环施工：按照S3~S9顺序进行分层施工，先安装本层生态型免拆模板，然后施工本层预应力锚索及引水管，再安装本层分区板和加筋网，最后浇筑本层泡沫土，直至路基顶面；

S10、路面结构层施工：在路基顶面施工一层结构防水层，在结构防水层上方依次施工路面结构层，路面结构层两侧安装护栏，并在护栏外侧施工坡顶排水沟；

S11、坡面回填及种植：在生态型免拆模板前板和后板之间的种植槽内依次回填碎石储水层、过滤砂层和种植土层，并在种植土层顶面铺设草皮和种植景观绿植；

优选地，条形基础顶部设有与生态型免拆模板底板相匹配的凹槽。

优选地，分区板槽设于生态型免拆模板拼接凸起和拼接凹槽外侧，相邻生态型免拆模板拼接凸起和拼接凹槽拼接后，形成分区板槽。

优选地，上层生态型免拆模板前板和下层生态型免拆模板后板搭接高度不小于10cm。

优选地，台阶上锚索孔、引水管孔与生态型免拆模板上锚索孔、引水管孔一一对应，其中台阶上锚索孔回填侧向挖方侧倾斜，引水管孔挖方侧向回填侧侧倾斜。

优选地，分区板厚度与分区板槽相匹配。

优选地，每一块生态型免拆模板均设有一根预应力锚索和一根引水管，其底板上均设有一层加筋网；上部预应力锚索和底部加筋网结合条形基础凹槽或下层生态型免拆模板形成多重固定。

优选地，上一层生态型免拆模板和下一层生态型免拆模板错缝拼接。

优选地，反滤端头埋设于种植土层内，便于将土层水经引水管排到生态型免拆模板种植槽内，并经过滤砂层过滤后储存在碎石储水层内，用于绿植的浇灌所需。

本发明的有益效果是：

1、生态型免拆模板充当浇筑模板，并为后续提供种植空间，形成生态式支护，景观性好；种植槽内可积蓄雨水，调节植物生长，生态型好；后板背部设有预留筋，并进行弯折，提高与轻质土的整体性。

2、生态型免拆模板和开挖台阶采用预应力锚索+加筋网结构进行进行锚固，进一步提高开挖与填方交界面的稳定性，减小不均匀沉降；且生态型免拆模板后板背部粗糙面能够增加生态型免拆模板与泡沫土的整体性。

3、将边坡从竖向划分为若干个支护种植段，边坡稳定性好，且下层生态型免拆模板可对上层生态型免拆模板进行支挡，减小边坡滑移；并可根据填方高度进行调节，施工适应性强。

4、采用引水管对原有土体水分进行排出，减小挖方土体的孔隙水压力，有效保证土体的稳定性，排出的雨水经过种植槽过滤砂层过滤后汇聚于碎石储水层，可用于绿植和草皮的后续养护，减少维护成本。

5、填方侧采用轻质泡沫土+生态型免拆模板，施工速度快，有效减少施工周期。

6、分区板可直接安装于相邻生态型免拆模板的分区板槽内，有效显著提高泡沫土的浇筑效率。

附图说明

图1是半填半挖生态型免拆模板泡沫土路基结构示意图；

图2是半填半挖生态型免拆模板泡沫土路基断面图（图1中A-A断面）；

图3是生态型免拆模板与条形基础连接节点详图（图1中A节点详面）；

图4是开挖台阶上引水管、预应力锚索、加筋网连接节点详图（图1中B节点详面）；

图5是半填半挖生态型免拆模板泡沫土路基结构立面图；

图6是半填半挖生态型免拆模板泡沫土路基预应力锚索位置示意图；

图7是半填半挖生态型免拆模板泡沫土路基引水管位置示意图；

图8是生态型免拆模板结构示意图（前板朝向）；

图9是生态型免拆模板结构示意图（后板朝向）；

图10是生态型免拆模板平面图；

图11是引水管结构示意图；

图12是花管与实心管结构示意图；

图13是步骤S2完成后的结构示意图；

图14是步骤S3完成后的结构示意图；

图15是步骤S3完成后的断面图；

图16是步骤S4完成后的断面图；

图17是步骤S5完成后的断面图；

图18是步骤S6完成后的结构示意图；

图19是步骤S6完成后的断面图；

图20是步骤S7完成后的结构示意图

图21是步骤S9完成后的结构示意图；

图22是步骤S10完成后的结构示意图；

图23是半挖半填生态型免拆模轻质路基施工方法流程图。

图中标注：1-原地表线，101-原有土体，2-台阶，3-条形基础，301-凹槽，4-生态型免拆模板，401-前板，402-后板，403-底板，404-引水管孔，405-锚索孔，406-拼接凸起，407-拼接凹槽，408-分区板槽，409-预留弯折筋，4010-粗糙面，5-引水管，501-花管，502-过滤土工布，503-实心管，504-小直径碎石，505-反滤端头，6-预应力锚索，601-锚固体，602-锚头，7-泡沫土，701-浇筑分层，8-加筋网，9-垫层，10-防水土工布，11-结构防水层，12-路面结构层，13-碎石储水层，14-过滤砂层，15-种植土层，16-草皮，17-绿植，18-坡底汇水沟，19-坡顶排水沟，20-护栏，21-分区板，22-U型锚固钉。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将参考图1至图23，对本发明的实施例作详细说明，以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本实施例中，回填高度为3m，生态型免拆模板4前板401高度为0.3m，后板402高度为1.1m，底板403宽度为0.8m，上下层生态型免拆模板4搭接高度为15cm，条形基础3尺寸为0.5m×1.2m，顶部设有深度0.1m，宽度0.85m的凹槽301；每块生态型免拆模板4均设有一根引水管5和一根预应力锚索6；加筋网8采用@5cm×5cm镀锌铁丝网。

针对上述半挖半填生态型免拆模轻质路基施工方法，结合附图23所示，采用如下施工步骤：

S1、开挖台阶2及条形基础3施工：结合附图13所示，对天然地表进行清表处理，对挖方区段进行开挖成台阶2状；对填方区段进行条形基础槽开挖，底部施工垫层9，并浇筑混凝土形成条形基础3，条形基础3外侧开挖坡底汇水沟18。

再结合附图1、附图3所示，条形基础3顶部设有与生态型免拆模板4底板403相匹配的凹槽301。

S2、铺设防水土工布10：结合附图13所示，在填方段及开挖台阶2处铺设全断面防水土工布10。

S3、生态型免拆模板4安装：结合附图8~附图10、附图14、附图15所示。

S3.1、预制生态型免拆模板4，生态型免拆模板4包括前板401、后板402和底板403组成，底板403上设有预留弯折筋409，前板401和后板402两侧分别设有拼接凸起406和拼接凹槽407，并于后板402拼接凸起406和拼接凹槽407各预留一小块，拼接后形成分区板槽408，于后板402上设有引水管孔404和锚索孔405，对后板402背后进行粗糙处理形成粗糙面4010。

S3.2、底层生态型免拆模板4砌筑时，在条形基础3顶部凹槽301内浇筑一层砂浆，将预制生态型免拆模板4放置于凹槽301内，前板401面向边坡侧，后板402面向回填侧，相邻生态型免拆模板4拼接凸起406与拼接凹槽407相卡接。

S3.3、非底层生态型免拆模板4砌筑时，在下层泡沫土7浇筑达到一定强度后，在泡沫土7顶部安装上一层生态型免拆模板4，上一层生态型免拆模板4前板401抵接下一层生态型免拆模板4后板402。

再结合附图12所示，分区板槽408设于生态型免拆模板4拼接凸起406和拼接凹槽407外侧，相邻生态型免拆模板4拼接凸起406和拼接凹槽407拼接后，形成分区板槽408；再结合附图1、附图3所示，上层生态型免拆模板4前板401和下层生态型免拆模板4后板402搭接高度不小于10cm。

S4、预应力锚索6及引水管5施工：结合附图11、附图12、附图16所示。

S4.1、在台阶2处间隔均匀进行钻设指定深度的引水管孔404和锚索孔405。

S4.2、制作引水管5，引水管5前端花管501采用过滤土工布502包裹，插入台阶2处的引水管孔404内，实心管503段采用小直径碎石504进行充填，并插入生态型免拆模板4引水管孔404。

S4.3、对台阶2处引水管5与引水管孔404间隙采用碎石填充，在生态型免拆模板4引水管孔404外端部设置反滤端头505。

S4.4、将预应力锚索6从生态型免拆模板4锚索孔405插入，并同步插入台阶2上相对应的锚索孔405内，在端部注浆形成锚固体601，预应力锚索6在生态型免拆模板4侧采用锚头602进行初步锚固。

再结合附图1、附图6、附图7所示，台阶2上锚索孔405、引水管孔404与生态型免拆模板4上锚索孔405、引水管孔404一一对应，其中台阶2上锚索孔405回填侧向挖方侧倾斜，引水管孔404挖方侧向回填侧侧倾斜。

S5、安装分区板21：结合附图17所示，对本层浇筑区域采用分区板21进行分区，分区板21插入分区板槽408内，两侧间隙采用泡沫胶填充。

再结合附图2所示，分区板21厚度与分区板槽408相匹配。

S6、加筋网8施工：结合附图4、附图18、俯图19所示。

S6.1、制作加筋网8，加筋网8与台阶2连接端部设有向上折起的端部。

S6.2、将本层加筋网8进行铺设，直线段与生态型免拆模板4预留弯折筋409进行搭接，并绑扎；折起端部与台阶2竖向进行接触，并采用U型锚固钉22固定在台阶2侧面。

S7、浇筑泡沫土7：结合附图20所示。

S7.1、制作泡沫土7，并对本层间隔的分区板21浇筑区域采用跳仓法分层浇筑，浇筑至上一层生态型免拆模板4安装平面。

S7.2、泡沫土7达到一定强度后拆除分区板21，并进行相邻分区区域泡沫土7浇筑，浇筑至上一层生态型免拆模板4安装平面。

S8、张拉预应力锚索6：本层泡沫土7达到一定强度后，对预应力锚索6进行张拉和锚头602锚固，并对锚头602进行防腐处理。

S9、循环施工：结合附图2、附图21所示，按照S3~S9顺序进行分层施工，先安装本层生态型免拆模板4，然后施工本层预应力锚索6及引水管5，再安装本层分区板21和加筋网8，最后浇筑本层泡沫土7，直至路基顶面。

再结合附图16~附图18所示，每一块生态型免拆模板4均设有一根预应力锚索6和一根引水管5，其底板403上均设有一层加筋网8；上部预应力锚索6和底部加筋网8结合条形基础3凹槽301或下层生态型免拆模板4形成多重固定。

再结合附图5所示，上一层生态型免拆模板4和下一层生态型免拆模板4错缝拼接。

S10、路面结构层（12）施工：结合附图22所示，在路基顶面施工一层结构防水层（11），在结构防水层11上方依次施工路面结构层12，路面结构层12两侧安装护栏20，并在护栏20外侧施工坡顶排水沟19。

S11、坡面回填及种植：结合附图1、附图6、附图7所示，在生态型免拆模板4前板401和后板402之间的种植槽内依次回填碎石储水层13、过滤砂层14和种植土层15，并在种植土层15顶面铺设草皮16和种植景观绿植17；反滤端头505埋设于种植土层15内，便于将土层水经引水管5排到生态型免拆模板4种植槽内，并经过滤砂层14过滤后储存在碎石储水层13内，用于绿植17的浇灌所需。

上述实施例仅用于解释说明本发明的技术构思，而非对本发明权利保护的限定，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。