一种高大重力式混凝土挡土墙结构
技术领域
本实用新型涉及建筑施工技术领域，具体为一种高大重力式混凝土挡土墙结构。
背景技术
高大重力式混凝土挡土墙结构，是一种依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙。高大重力式混凝土挡土墙结构可用块石、片石、混凝土预制块作为砌体，或采用片石混凝土、混凝土进行整体浇筑，其结构外形一般可做成的梯形，如图1。其优点是就地取材，施工方便，经济效果好。所以，高大重力式混凝土挡土墙结构在我国铁路、公路、水利、港湾、矿山等工程中得到广泛的应用。由于高大重力式混凝土挡土墙结构靠自重维持平衡稳定。在现场地基较好，挡土墙高度不大时，常选用高大重力式混凝土挡土墙结构。
高大重力式混凝土挡土墙结构一般不配钢筋或只在局部范围内配以少量的钢筋，墙高在6m以下，地层稳定、开挖土石方时不会危及相邻建筑物安全的地段，其经济效益明显，此方法可广泛运用于厂间道路、桥台、护岸、堤坎、 建筑基础的挡墙施工。但是目前现有的施工方式存在的问题是施工程度复杂，施工效率低。
发明内容
针对上述背景技术的不足，本实用新型提供了一种高大重力式混凝土挡土墙结构，既降低了施工成本又加快了施工进度，解决了背景技术提出的问题。
本实用新型提供如下技术方案：
一种高大重力式混凝土挡土墙结构，墙体横截面的左侧倾斜度为1:0.05，右侧倾斜度为1:0.2，自上至下分为十一层，每层内部设有拉结筋，每层的高度不大于2米，横向水平缝呈台阶状，台阶的高度为0.5-1米；台阶长度为3000-4000mm；底端左高右低，在基础中间设置预埋件，墙体底部预埋定位筋A，墙体内部设有网状的冷却管，冷却管通过支撑钢筋进行固定，支撑钢筋焊接在定位筋A上，冷却管中灌有水泥。
优选地，墙体横截面的上端宽为8000mm，左侧总高度为19000mm，上端第一层与第二层的高度为12500mm，第三层至九层的高度为2000mm，第十层的高度为15mm，第十一层的高度为1000mm，底端长为14923mm；冷却管的横线间距为2米，最外层冷却管距离墙边0.3米。
优选地，包括以下操作工艺：挡土墙流水段划分→测量放样→支设组合钢模→建立循环冷却水系统→混凝土浇筑→混凝土测温→混凝土养护→下一层挡墙施工；
其中，对施工流水段按挡墙施工段划分，施工段为2米，在施工处设置沉降缝，台阶高度为0.5-1米；在测量放线定出的边线处，预埋定位筋A，安装钢模板；在基础中间设置预埋件，预埋件和地面接口使用砼浇筑固定；用Φ22mm钢筋按照500mmx500mm的方式穿过钢模板自身的定位孔，做拉结筋，并和预埋件焊接；焊接采用双面焊接；钢模板内向定位孔和拉结筋接触部位用螺帽和垫片支撑固定,当钢模板校核完毕后，外侧用蝴蝶扣件相扣；钢模板外侧设有Φ48mm钢管加固，钢模板外侧与外墙之间设有支撑管，钢模板内侧与预埋件设有支撑管，钢模板上端的Φ48mm钢管和钢模板外侧的Φ48mm钢管使用十字扣件相扣；在放置第二层钢模板时，在第一层混凝土完成面向下200mm处以水平线设置定位筋B，定位筋B成直角形，长度500mm,高度400mm，入混凝土100mm；层层如此往上安装；在砼施工过程中,预先在结构体内预埋水循环冷却管,当浇筑完成后或浇筑过程中及时通冷却水；安装测温探头对混凝土测温；混凝土浇筑采用踏面分层法施工，当施工到钢模板处，应该采用旁边堆灰，铁锹布料的方式；每层高为500mm、宽为2000mm；每层浇筑厚度为500mm±50mm，浇筑后进行振捣及养护，最后在冷却管内灌水泥填充。
优选地，拉结筋长度根据分层浇筑的混凝土宽度设置长度，角度为45度；焊接采用双面焊接时，长度不小于10d，两侧钢模板的拉结筋焊接于水平位置，定位筋的间距500mm,定位筋插入地下并浇筑砼固定；用Φ18mm钢筋作为，预埋件为Φ25mm，长度1.0米，埋入400mm,选用钢模板规格型号为2000*1500*100mm及 1500mm*1000mm*100mm，壁厚均为8mm；采用起重机吊装；钢模板自身的定位孔直径为25mm；钢模板外侧通过Φ48mm钢管加固；钢模板上端采用Φ48mm钢管连接；中间位置使用三个扣件搭接，搭接长度1.0米，形成步步紧的作用扣置两侧钢模板上端；
优选地，冷却水管网按照冷却水由热中心区流向边缘区的原则分区布置，于砼中心高度处设置一层，进水管口设在靠近混凝土中心处，出水口设在混凝土边缘区；冷却管横向间距为2.0m，最外层水管距离挡墙边0.3m，进、出口引出挡墙侧面0.5m，进、出水口均设置在后浇带处；进、出水口均设置不锈钢球阀；网状的冷却管设置水平方向支撑钢筋，其中支撑钢筋为HRB400φ=20mm，间距1.8m，焊接在定位筋A上，并将冷却管与支撑钢筋绑扎牢固，冷却管应先下料套丝，接口采用直螺纹套筒连接，弯头采用两个90°弯管加直管连接制成，接口安装时设置防水胶带；布管时，冷却管要与挡墙测温探头错开；预留洞处应绕开；混凝土内外温差达到23℃时，做好运行准备,水泵、水箱就位，管路接通；内外温差达到25℃时开始运行，进出口水温差值控制在5℃之内；水管网安装完成后，将进、出水管口与进出水总管、水泵接通，进行通水试验，以确保水管畅通且不漏水；冷却管为DN48mm钢管，壁厚5mm，带有50mm直螺纹套筒，球阀为40mm不锈钢球阀。
优选地，混凝土浇筑时，先浇筑低位处，达到一定强度且未达到初凝时，沿本段方向开始大面积浇筑；水平方向平行推进，竖向采用踏步式阶梯分层浇筑、自然流淌、循序推进、一次到位的连续浇筑方式，不留施工缝，浇筑时泌水层出现在一个方向且在端部集中，然后用水泵将泌水抽出筏板；施工中，安排人员观测，出现偏位，立即进行补救并进行测量复核。
优选地，振动棒分三道布置，第一道布置在出料点，使混凝土形成自然流淌坡度，第二道布置在坡脚处，确保混凝土下部密实，第三道布置在台阶中部，在台阶上各点要控制移动距离和插入深度；振捣要直上和直下，快插与慢拔，插点要均匀，上下要插动，层层要扣搭；混凝土采用将插入式振捣棒预先伸入至底部，随混凝土浇筑逐步提升的方式进行振捣；混凝土浇筑和振捣配合，控制浇筑速度和振捣时间；对一般地方用Φ50mm规格的插入式振捣棒振捣，对台阶处采用Φ30mm振捣棒振捣；振捣棒插点移动次序采用梅花法，每一振捣点从斜面下端向上移动，振捣时间为20S。
优选地，测温探头的位置在中心与边缘；上下测点均位于距混凝土表面10厘米处，中间测点位于混凝土底板厚度的中心处，保温层内测点位于覆面保湿材料下混凝土上；空气中测点位于混凝土表面以上1.5m左右的空气中，安装温湿度计；每块区埋设测温探头五处,每处设置3个点，在混凝土的上、中、下方位设置；测温探头在定位钢筋绑扎完毕后，按测温平面布置图埋设在规定的位置处；用φ16mm钢筋（Ⅱ级）作为测温线的附着杆，并将测温线依次绑扎在钢筋上，测温探头与φ16mm钢筋之间安装有塑料卡扣，导线绑扎在竖向钢筋上且对号连接接入混凝土测温仪内，振捣完成后抽出；测温时将仪表、测温探头、测温线配合使用,记录测温点位的编号及温度测温，在埋设有测温探头的部位设置标示牌，在振捣完成后将测温探头抽出。
优选地，混凝土浇筑后，在现场安排专人负责进行养护，防止混凝土受风干、流水或机械破坏；采取如下措施进行养护：
（1）人工连续洒水养护；
（2）在混凝土表面用草袋等吸水材料覆盖
（3）为混凝土提供温控措施，其中包括：
1)采用冷水拌和砼；
2)运输混凝土工具加盖遮阳措施，缩短混凝土暴晒时间；
3)采用喷水雾降低仓面的气温，
挡墙大体积混凝土养护完成后，采用JBZ-2型注浆设备将P·O 42.5水泥浆灌入网状冷却管中，水灰比0.5；待水泥浆凝固后，用手持式切割机将冷却管外露部分切除。
本实用新型具备以下有益效果：
1、施工简便，重力式挡墙结构外形和尺寸简单，也不用大量的钢筋安装，只需简单的模板定位支撑，加固即可。
2、水化热，重力式挡墙大多为大体积混凝土浇筑，因此其带来的水化热影响不容忽视，解决水化热问题，对重力式挡墙浇筑后的养护时必要的。
3、抗震性能优良。
4、墙表面光洁、平整，造价低廉、少占土地、造形美观。
附图说明
图1为现有技术的高大重力式混凝土挡土墙结构；
图2为本实用新型挡土墙流水段划分示意图；
图3为本实用新型首层模板安装示意图；
图4为本实用新型上一层模板安装示意图；
图5为本实用新型钢模板外侧面加固示意图；
图6为本实用新型循环冷却管的安装示意图；
图7为本实用新型测温探头固定示意图；
图8为本实用新型工艺流程图。
图中：1、钢模板；2、预埋件；3、冷却管；4、φ16mm钢筋，5、塑料卡扣；6、测温探头；7、Φ48mm钢管；8、定位筋A；9、定位筋B；10、支撑管。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图2-7，一种高大重力式混凝土挡土墙结构，墙体横截面的左侧倾斜度为1:0.05，右侧倾斜度为1:0.2，自上至下分为十一层，每层内部设有拉结筋，每层的高度不大于2米，横向水平缝呈台阶状，台阶的高度为1米；台阶长度为3000mm；底端左高右低；在基础中间设置预埋件2；墙体内部设有网状的冷却管（3），冷却管（3）中灌有水泥；墙体横截面的上端宽为8000mm，左侧总高度为19000mm，上端第一层与第二层的高度为12500mm，第三层至九层的高度为2000mm，第十层的高度为15mm，第十一层的高度为1000mm，底端长为14923mm；冷却管3的横线间距为2米，最外层冷却管3距离墙边0.3米。
施工时，参见图8，包括以下操作工艺：挡土墙流水段划分→测量放样→支设组合钢模→建立循环冷却水系统→混凝土浇筑→混凝土测温→混凝土养护→下一层挡墙施工；
对施工流水段按挡墙施工段划分，施工段为2米，在施工处设置沉降缝，台阶高度为1米；具体流程为：
在测量放线定出的边线处，预埋定位筋A8，安装钢模板1；在基础中间设置预埋件2，预埋件2和地面接口使用砼浇筑固定；
用Φ22mm钢筋按照500mmx500mm的方式穿过钢模板1自身的定位孔，做拉结筋，并和预埋件2焊接；焊接采用双面焊接；钢模板1内向定位孔和拉结筋接触部位用螺帽和垫片支撑固定,当钢模板1校核完毕后，外侧用蝴蝶扣件相扣；钢模板1外侧设有Φ48mm钢管7加固，钢模板1外侧与外墙之间设有支撑管10，钢模板1内侧与预埋件2设有支撑管10，钢模板1上端的Φ48mm钢管7和钢模板1外侧的Φ48mm钢管7使用十字扣件相扣；在放置第二层钢模板1时，在第一层混凝土完成面向下200mm处以水平线设置定位筋B9，定位筋B9成直角形，长度500mm,高度400mm，入混凝土100mm；层层如此往上安装；在砼施工过程中,预先在结构体内预埋水循环冷却管3,当浇筑完成后或浇筑过程中及时通冷却水,利用水管的导热性能,由冷却水的流动带走混凝土的部分热量,降低混凝土的温度；安装测温探头6对混凝土测温；混凝土浇筑采用踏面分层法施工，当施工到钢模板1处，应该采用旁边堆灰，铁锹布料的方式，防止对模板造成大的冲击；每层高为500mm、宽为2000mm；每层浇筑厚度为500mm±50mm，浇筑后进行振捣及养护，最后在冷却管3内灌水泥填充。
拉结筋长度根据分层浇筑的混凝土宽度设置长度，角度为45度；焊接采用双面焊接时，长度不小于10d，两侧钢模板1的拉结筋焊接于水平位置，定位筋的间距500mm,定位筋插入地下并浇筑砼固定；用Φ18mm钢筋作为，预埋件2为Φ25mm，长度1.0米，埋入400mm,选用钢模板1规格型号为2000*1500*100mm及 1500mm*1000mm*100mm，壁厚均为8mm；采用起重机吊装；钢模板1自身的定位孔直径为25mm；钢模板1外侧通过Φ48mm钢管7加固；钢模板1上端采用Φ48mm钢管7连接；中间位置使用三个扣件搭接，搭接长度1.0米，形成步步紧的作用扣置两侧钢模板1上端；
冷却水管网按照冷却水由热中心区流向边缘区的原则分区布置，于砼中心高度处设置一层，进水管口设在靠近混凝土中心处，出水口设在混凝土边缘区；冷却管3横向间距为2.0m，最外层水管距离挡墙边0.3m，进、出口引出挡墙侧面0.5m，进、出水口均设置在后浇带处；进、出水口均设置不锈钢球阀；网状的冷却管（3）设置水平方向支撑钢筋，其中支撑钢筋为HRB400φ=20mm，间距1.8m，焊接在定位筋上，并将冷却管3与支撑钢筋绑扎牢固，防止混凝土浇筑过程中，水管变形或接头脱落而发生堵水或漏水；冷却管3应先下料套丝，接口采用直螺纹套筒连接，弯头采用两个90°弯管加直管连接制成，接口安装时设置防水胶带，确保接头不漏水；布管时，冷却管3要与挡墙测温探头6错开；预留洞处应绕开；根据降温的阶段目的,水循环冷却管3的整个运行过程可分为初期冷却和后期冷却，初期冷却是在混凝土初凝以后,或在混凝土浇筑时就开始,目的在于削减混凝土水泥水化热峰值,减少水化热引起的温差,从而降低由水化热温差引起的温度应力,满足允许温差的要求；混凝土内外温差达到23℃时，做好运行准备,水泵、水箱就位，管路接通；内外温差达到25℃时开始运行，进出口水温差值控制在5℃之内，避免散热过快导致内部管网处产生冷缩裂缝；水管网安装完成后，将进、出水管口与进出水总管、水泵接通，进行通水试验，以确保水管畅通且不漏水；冷却管3为DN48mm钢管，壁厚5mm，带有50mm直螺纹套筒，球阀为40mm不锈钢球阀；
混凝土浇筑时，先浇筑低位处，达到一定强度且未达到初凝时，沿本段方向开始大面积浇筑；水平方向平行推进，竖向采用踏步式阶梯分层浇筑、自然流淌、循序推进、一次到位的连续浇筑方式，不留施工缝，浇筑时泌水层出现在一个方向且在端部集中，然后用水泵将泌水抽出筏板；施工中，安排人员观测，出现偏位，立即进行补救并进行测量复核，保证吊模处的混凝土的成型效果；
振动棒分三道布置，第一道布置在出料点，使混凝土形成自然流淌坡度，第二道布置在坡脚处，确保混凝土下部密实，第三道布置在台阶中部，在台阶上各点要控制移动距离和插入深度；振捣要直上和直下，快插与慢拔，插点要均匀，上下要插动，层层要扣搭；混凝土采用将插入式振捣棒预先伸入至底部，随混凝土浇筑逐步提升的方式进行振捣；混凝土浇筑和振捣配合，控制浇筑速度和振捣时间；对一般地方用50mm规格的插入式振捣棒振捣，对台阶处采用30mm振捣棒振捣；振捣棒插点移动次序采用梅花法，每一振捣点从斜面下端向上移动，振捣时间一般为20S，同时视混凝土表面不再出现气泡，表面泛出灰浆为准；
测温探头6的位置在中心与边缘等有代表性和温度变化大的部位，容易散失热量的部位和受环境温度影响大的部位、绝热温升最大和产生收缩拉应力最大的部位；上下测点均位于距混凝土表面10厘米处，中间测点位于混凝土底板厚度的中心处，保温层内测点位于覆面保湿材料下混凝土上；空气中测点位于混凝土表面以上1.5m左右的空气中，安装温湿度计；为了防止所埋设的测温遭到损伤或破坏，混凝土浇筑之前埋设测温探头6；每块区埋设测温探头6五处,每处设置3个点，在混凝土的上、中、下方位设置；在铜热电阻处加设混凝土垫块保护，每个测点进行电阻平衡配线，以保证测温读数的准确性；支线斜向引出，沿引出路径设置钢筋，用防水胶布固定，出建筑物并沿建筑物外边沿至测温棚；要采取措施防止吊物或材料倒运等其它工序施工时将其损坏；采用两台电子测温仪进行温度数据采集；测温探头6在定位钢筋绑扎完毕后，按测温平面布置图埋设在规定的位置处；用φ16mm钢筋4Ⅱ级作为测温线的附着杆，并将测温线依次绑扎在钢筋上，测温探头6与φ16mm钢筋4之间安装有塑料卡扣5，导线绑扎在竖向钢筋上且对号连接接入混凝土测温仪内，振捣完成后抽出；测温线在板上成束的集中捆绑扎在一起，然后统一引到现场测温箱内；测温时将仪表、测温探头6、测温线配合使用,记录测温点位的编号及温度测温，以便随时发现问题；大气温度采用温湿仪测试，场地内挂设2处；在埋设有测温探头6的部位设置标示牌，以防止混凝土在浇筑过程中、浇捣时将其破坏；在浇筑混凝土时，绑扎在钢筋支撑上的测温线的温敏元件处于测温探头6并不得与钢筋直接接触；
混凝土浇筑后，在现场安排专人负责进行养护，防止混凝土受风干、流水或机械破坏；采取如下措施进行养护：
（1）人工连续洒水养护；
（2）在混凝土表面用草袋等吸水材料覆盖
（3）为混凝土提供温控措施，其中包括：
1)采用冷水拌和砼；
2)运输混凝土工具加盖遮阳措施，缩短混凝土暴晒时间；
3)采用喷水雾降低仓面的气温，
高温季节，将混凝土浇筑安排在早晚和夜间进行，夜间浇筑混凝土时，现场应配备足够的照明设施；
挡墙大体积混凝土养护完成后，采用JBZ-2型注浆设备将P·O 42.5水泥浆灌入网状的冷却管3中，水灰比0.5；待水泥浆凝固后，用手持式切割机将冷却管3外露部分切除。
实施例 2
与实施例1不同的是焊接拉结筋和预埋件2，焊接采用单面焊接，长度不小于15d。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
