新型装配扶壁式挡土墙结构设计与施工工艺分析论文_杨帆

中冶南方城市建设工程技术有限公司轨道交通设计院 湖北武汉 430077

摘要:近些年我国建筑行业整体发展速度逐步加快,对项目各个施工环节提出了较高的施工要求。新型装配扶壁式挡土墙具有环保美观性,施工速度较快,对其施工结构进行有限元分析。从各项结果中能看出,当前新型装配扶壁式挡土墙结构设计较为合理,能适应安全施工基本要求,施工技术工艺较为完善,技术方案可行性较高。

关键词:装配扶壁式挡土墙;结构设计;施工工艺

我国城市化进程逐步加快,生态化建设与环境保护工作形势不断严峻,我国建筑行业长远发展过程中受到劳动力成本升高要素的影响。在此类发展现状中,全面研发应用各类预制混凝土结构对提升项目建设效益居于重要作用。新型预制混凝土结构在应用中质量较高,可靠性较强,能减少支模、混凝土养护、拆模时间,缩短了施工建设周期,减低了造价成本,有助于对自然生态环境进行保护。新型装配扶壁式挡土墙在多项工程中应用范围较广,大多数挡土墙形式便捷,采取线性施工。

一、新型装配扶壁式挡土墙结构设计概述

与传统挡土墙施工应用现场立模浇筑形式不同,新型装配扶壁式挡土墙可以分为底板、扶壁板、面板等不同分离式结构。其中底板是采取现场浇筑形式,面板与扶壁板可以应用预制双面叠合混凝土板,在现浇底板中需要安装后浇筑内芯混凝土,建立更加完善的装配扶壁式挡土墙。从图1中能看出基本设计结构,底板与面板、面板与扶壁板等连接方式如图2所示[1]。

(图2连接方式)

二、新型装配扶壁式挡土墙结构有限元分析

依照新型装配扶壁式挡土墙结构对称性,以拼接缝为对称面的取出相邻两块预制面叠合混凝土板一半的结构,可以建立三维有限元模型,设定挡土墙轴线基本长度为6m。沿着挡土墙轴线截断面是结构对称面,两侧截断边界以及底板底面取方法向约束。相关技术人员通过ANSYS的SOLID65单元对钢筋混凝土结构挡土墙进行有效模拟,如果混凝土与钢筋之间粘结性能较好,不会产生相对位移。在建模过程中应用整体式建模方法,能保障钢筋可以合理分布在单元中,将单元视为连续信均匀材料。钢筋对结构稳定性具有重要作用,通过刚度矩阵EI等效基本原则来提升材料弹性模量,在软件中设置单元体积配筋率来保障。预制件下部预留钢筋插入地板当中,现场浇筑混凝土之后具有良好的连接性能,能将其视为整体性结构。浇筑混凝土板与面板预制叠合的结合面都要应用接触面模拟,接触体是变形体[2]。

新型装配扶壁式挡土墙结构特性基本计算工况主要是含有项目施工期与项目运行期。比如在不利工况中,荷载要素基本构成主要有自重、填土压力值、地下水压力、车行荷载等。从挡土墙主应力图中能获取目前新型装配扶壁式挡土墙应力较为集中的区域主要是在扶壁上部分和预制板连接位置、扶壁前部分与底板连接位置等,获取拉应力值,此项数值要低于挡土墙混凝土抗拉强化设计数值。

三、新型装配扶壁式挡土墙结构施工技术工艺

针对新型装配扶壁式挡土墙施工应用,当前要结合具体工程项目进行施工探究,对施工技术工艺进行整合,划分对应的施工步骤。在施工过程中首先要铺设碎石垫层,基底铺设厚度要控制在200cm。在垫层中要埋设对应直径的钢筋头,钢筋长度需要高出垫层面,这样有助于后期施工过程中安装装配扶壁式挡土墙对基础底板钢筋网片进行有效固定,避免钢筋出现不同的滑动问题。在垫层位置处要进行基础、面板、扶壁板边线定位放线,对面板以及扶壁板安装过程中产生的荷载问题进行分析,可以在面板以及扶壁板底部位置每间隔600mm放置垫块,对托架钢筋进行搭设,在具体安装操作之前要在底部焊设面板以及扶壁板,保障焊设的托架钢筋能有效满足板的基本承载能力,不能将叠合板直接压盖到底板面筋,装设好面板与扶壁板之后需要将底板筋与叠合板根部锚筋进行点焊,将网片与叠合墙和有效连接,对电焊数量进行控制,确保钢筋材料质量不受到较大影响[3]。

(表1各类材料参数)

结合垫层上装配好的面板与扶壁板需要安装地板胶止水带与沉降缝模板,施工人员做好定线安装与规定操作,对装配扶壁式挡土墙位置进行合理校正。依照具体要求放置挡土墙纵向拼缝连接筋,在吊装施工之前要在挡土墙中合理布设连接筋,安装固定之后需要将挡土墙水平拉筋延伸到更加均匀的位置,然后添加竖向钢筋进行合理绑,各项操作结束之后再放置对应的扶壁板[4]。

在浇灌活动开展之前在面板拼接缝位置需要应用发泡胶进行封闭,在面板间和扶壁板缝隙都应用此类处理方式。挡土墙泄水口位置需要应用规定直径管材穿过叠合混凝土板的预留套管,双面伸出面板100mm左右,在管的两端应用铁丝进行固定,避免混凝土在浇筑过程中由于受到振动影响产生位移。要在套管口周边打设发泡胶,在混凝土浇筑过程中振捣棒与泄水管位置需要保持一定距离,避免管材质量受到影响。等到挡土墙施工活动结束之后,要确保墙面管头与墙体保持聘妻,然后全面清理发泡胶,之后再添加结构胶使得缝隙能有效封闭。挡土墙内芯混凝土在浇筑过程中要分步骤进行,正常情况下可以分三步,每一层浇筑高度要保持在墙体高度三分之一,不同层浇筑完成之后间隔三小时再进行下一步浇灌,等到第二层浇筑初凝之后再浇筑第三层,技术人员确保混凝土拆模强度达到施工固定要求要及时将模板承台进行拆除[5]。

结语

目前新型装配扶壁式挡土墙中环保性较强,施工速度较快,施工结构设计较为合理,能全面适应安全施工基本要求。相关施工部门要结合项目施工要求对施工技术方案进行合理调控,提升装配扶壁式挡土墙施工应用价值。

参考文献:

[1]叶兴成,刘益志,章宏生等.新型装配扶壁式挡土墙结构设计与施工工艺[J].江苏水利,2017(5):37-40.

[2]章宏生,沈振中,徐力群等.新型装配扶壁式挡土墙结构特性有限元分析[J].南水北调与水利科技,2017,15(3):145-150,189.

[3]章宏生,沈振中,徐力群等.新型装配扶壁式挡土墙的抗震性能研究[J].中国农村水利水电,2017(3):121-125.

[4]于桂云,姜葵红,曹先玉等.卸荷空箱式挡土墙研究与应用[J].山东水利,2004(2):29-30.

[5]张国栋,蒋陆一,张玉轻等.装配式挡土墙设计中碰撞力和分段长度浅谈[J].市政技术,2010,28(2):31-33.

作者简介:

杨帆(1968.12-),男,注册岩土工程师,高级工程师,研究方向:结构设计

论文作者:杨帆

论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期

论文发表时间:2019/4/19

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

新型装配扶壁式挡土墙结构设计与施工工艺分析论文_杨帆
下载Doc文档

猜你喜欢