用于边坡加固的预制预应力混凝土锚墩及制作和施工方法技术

一种用于边坡加固的预制预应力混凝土锚墩及其制作方法和施工方法。该预制预应力混凝土锚墩包括具有相交成十字形的横梁和纵梁的预应力混凝土锚墩单元、位于该预应力混凝土锚墩单元四周的混凝土肋以及位于横梁和纵梁交叉处的锚头部；该横梁和纵梁中设置有预应力钢筋。本发明专利技术的预制预应力混凝土锚墩采用预应力混凝土格构梁，可改善梁的截面性能，承受更大的锚固力，解决了传统现浇的钢筋混凝土格构梁在遇到锚索锚固力较大情况时，可能在跨中位置被拉裂而导致构件刚度下降的缺陷；预制的预应力混凝土锚墩还可简化制作工艺、方便安装、且安装时容易调节，缩短了施工周期，并节约了施工成本。

Prefabricated Prestressed Concrete Anchor Pier for Slope Reinforcement and Its Fabrication and Construction Method

【技术实现步骤摘要】
用于边坡加固的预制预应力混凝土锚墩及制作和施工方法
本专利技术涉及边坡加固、生态修复的
，具体涉及一种用于边坡加固的预制预应力混凝土锚墩及其制作和施工方法。
技术介绍
我国是个多山的国家，高原、丘陵和山地占了我国土地面积约70％，每年都会发生大量的滑坡、崩塌和泥石流灾害。再者，在土建工程中平整场地时常常遇到山体的大开挖、放坡等情况，需要对周边山体进行切削，而切削作业会破坏原有的平衡。为了保证边坡及其环境的安全，必须对边坡采取支护、加固和防护措施。边坡锚杆(索)格构加固技术具有布置灵活、格构形式多样、截面调整方便、与坡面密贴、可随坡就势等显著优点，是边坡加固中常用的一种方法。现有技术中，采用锚杆(索)格构梁加固边坡时，其混凝土格构梁的建造方式通常是采用现场浇筑的方式，其缺点是：(1)现浇格构梁制作时，由于边坡挖槽、模板加工、钢筋绑扎、混凝土浇筑、养护等工序较多，而施工过程整体机械化程度又低，导致所需施工周期偏长；(2)现场浇筑工序较多，影响因素多，使得现浇混凝土格构梁的质量得不到保障；(3)预应力锚杆(索)的张拉须等外锚结构达到设计强度后才能进行，整体施工周期常常由于外锚结构物的养护而严重拖延；(4)传统现浇的钢筋混凝土格构梁在遇到锚索锚固力较大情况时，可能在跨中位置被拉裂而导致构件刚度下降，影响整体稳固性。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种用于边坡加固的预制预应力混凝土锚墩及其制作和施工方法，其具有减少现场施工步骤、缩短施工周期、实现规范化管理生产、保证质量、经济环保的特点。本专利技术采用如下的技术方案实现：本专利技术的第一方面提供了一种用于边坡加固的预制预应力混凝土锚墩，包括：预应力混凝土锚墩单元、混凝土肋和锚头部；所述预应力混凝土锚墩单元包括预制的相交成十字形的横梁和纵梁；所述混凝土肋位于所述预应力混凝土锚墩单元四周；所述锚头部位于所述横梁和纵梁的交叉处，用于插入锚杆；其中，所述横梁和纵梁中设置有预应力钢筋。进一步的，所述混凝土肋的高度低于所述预应力混凝土锚墩单元的高度。进一步的，所述预应力混凝土锚墩单元的高度为400-600mm；所述混凝土肋的高度为200-500mm。进一步的，所述横梁和纵梁的纵向高度从中间到两端逐渐变小。进一步的，所述横梁和纵梁中设置有纵筋、箍筋和预应力钢筋；其中，所述纵筋沿所述横梁和纵梁的纵向设置在所述横梁和纵梁的横截面的四个角上；所述箍筋包围所述纵筋；所述预应力钢筋设置在所述箍筋内靠近所述横梁或纵梁下部且并不接触所述箍筋。进一步的，所述混凝土肋包括矩形混凝土肋或圆形混凝土肋；所述矩形混凝土肋中布设有网格状钢筋；所述圆形混凝土肋中设置有网格状钢筋或放射状钢筋；其中，所述钢筋为直径至少为20mm的HRB400普通钢筋、直径至少为10mm的HRB335箍筋或HRB400箍筋。进一步的，所述锚头部包括凹槽、垫板和锚孔；其中所述凹槽设置于所述横梁和纵梁交叉处的上部，所述垫板放置于所述凹槽底面上；所述垫板和所述交叉处的下部设置有直径相同的锚孔，用于插入所述锚杆。本专利技术的第二方面提供了一种根据前述的用于边坡加固的预制预应力混凝土锚墩的制作方法，包括如下步骤：步骤一，加工所述预应力混凝土锚墩的模具；根据设计制造生产所述预应力混凝土锚墩的模具；模具上在横梁、纵梁交叉点处预留凹槽、在穿入锚杆的部位预留锚孔孔道；步骤二，在预制场按照设计绑扎钢筋笼；钢筋下料时先核对钢筋种类、直径、尺寸和数量，计算下料长度，然后将其截断，钢筋弯曲时在弯筋机上搭一个平台；在底座上布置好钢筋间距线，用于控制布筋尺寸，先张拉预应力钢筋，再绑扎横梁和纵梁中的纵筋和箍筋，形成所述预应力混凝土锚墩的钢筋笼；步骤三，浇筑混凝土；在预制场的固定台座上安装模具，并放入绑扎好的所述预应力混凝土锚墩的钢筋笼，然后浇筑混凝土；步骤四，养护混凝土锚墩；对所述预应力混凝土锚墩进行养护，将混凝土锚墩上盖设罩布，定时向罩布上洒水，洒水次数以混凝土锚墩的表面潮湿为度；养护时间不少于预定时间，待混凝土达到设计强度和弹性模量后拆模；步骤五，堆码存储所述混凝土锚墩；所述预应力混凝土锚墩养护达到设计强度和弹性模量后从养护区转运到堆码区进行堆码，存储待用。进一步的，还包括：步骤六，在所述预应力混凝土锚墩的凹槽内放置设有供锚杆穿过的锚孔的钢制垫板。本专利技术的第三方面提供了一种使用前述的预制预应力混凝土锚墩加固边坡的施工方法，包括以下步骤：步骤一，对边坡坡面进行加固前的预处理；步骤二，进行边坡锚孔施工；在边坡上进行边坡锚孔的测放和标记，边坡锚孔定位偏差不大于20mm，其孔位倾角的偏斜度不大于5％；在边坡上的标记处钻设边坡锚孔，钻孔深度超过锚杆长度的差值不小于0.5m；步骤三，在边坡锚孔内植入锚杆；步骤四，向边坡锚孔内注浆；采用注浆料，向边坡锚孔内浇筑水泥砂浆；步骤五，吊装预制预应力混凝土锚墩；依次吊运拼装若干个预制预应力混凝土锚墩至边坡坡面设定的位置，相邻的若干条所述预应力混凝土锚墩单元的横梁与横梁、纵梁与纵梁相互对齐或连接，形成多个“井”字形拼合而成的预制预应力混凝土锚墩；步骤六，对锚头部进行封堵保护处理；在每个预制预应力混凝土锚墩单元的凹槽底部放置有钢制垫板，锚杆依次穿过所述凹槽和垫板上的锚孔；位于垫板上部的锚杆使用螺母锁紧，在凹槽部位、锚杆和螺母处填充C25混凝土封堵、采用钢罩保护或涂防腐油脂；步骤七，锚杆的张拉及锁定；根据现场张拉试验确定的张拉锁定工艺，分级施加张拉荷载，每级张拉荷载稳定后再进行下一级张拉荷载的施加；锚杆张拉完成预定时间后若发生应力松弛，则进行补偿张拉；步骤八，对边坡锚孔进行二次注浆；待锚杆张拉检测合格后，利用水泥系或者合成树脂系注浆料进行二次注浆处理。综上所述，本专利技术提供了一种用于边坡加固的预制预应力混凝土锚墩及其制作和施工方法，与现有技术相比，本专利技术有如下有益的技术效果：1、本专利技术的预制预应力混凝土锚墩锚固体系是由若干预制混凝土锚墩相互排列组合而成，混凝土锚墩制作更加简易、安装更加轻便、且安装时容易调节。2、本专利技术的预制预应力混凝土锚墩采用预应力混凝土格构梁，可改善梁的截面性能，承受更大的锚固力，解决了传统现浇的钢筋混凝土格构梁在遇到锚索锚固力较大情况时，可能在跨中位置被拉裂而导致构件刚度下降的缺陷；预制的预应力混凝土锚墩还可降低梁体的厚度或减少受力钢筋，提高材料利用率，从而更加经济。3、本专利技术的用于边坡加固的预制预应力混凝土锚墩的制作方法，在工厂预制过程中，可以实现规范化管理、生产，使预制预应力混凝土锚墩受力和造型上能达到最佳状态，保证了预制预应力混凝土锚墩的质量。4、预应力混凝土锚墩单元是在预先在工厂制作完成，只需在边坡锚杆施工完成后将预制预应力混凝土锚墩运输至边坡现场进行吊装锚固，省去了传统方法中需要在边坡开槽、支模、绑扎钢筋、浇筑、养护、脱模、检测等工序，极大程度上缩短了施工周期，节约了成本。5、本专利技术的预制预应力混凝土锚墩是由若干个预制预应力混凝土锚墩相互连接而成，相比于现有技术在坡面现场浇筑的格构梁的施工工艺而言，现场仅需吊装即可，施工简便高效，技术要求低。6、使用预制预应力混凝土锚墩安装时不需要在坡面挖槽以嵌入该混凝土锚墩，相比于现场浇筑时需要在边坡坡面人工挖槽以便使格构梁嵌入坡面一定深度，本专利技术更加省本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于边坡加固的预制预应力混凝土锚墩，其特征在于，包括：预应力混凝土锚墩单元、混凝土肋和锚头部；所述预应力混凝土锚墩单元包括预制的相交成十字形的横梁和纵梁；所述混凝土肋位于所述预应力混凝土锚墩单元四周；所述锚头部位于所述横梁和纵梁的交叉处，用于插入锚杆；其中，所述横梁和纵梁中设置有预应力钢筋。

【技术特征摘要】
1.一种用于边坡加固的预制预应力混凝土锚墩，其特征在于，包括：预应力混凝土锚墩单元、混凝土肋和锚头部；所述预应力混凝土锚墩单元包括预制的相交成十字形的横梁和纵梁；所述混凝土肋位于所述预应力混凝土锚墩单元四周；所述锚头部位于所述横梁和纵梁的交叉处，用于插入锚杆；其中，所述横梁和纵梁中设置有预应力钢筋。2.根据权利要求1所述的用于边坡加固的预制预应力混凝土锚墩，其特征在于，所述混凝土肋的高度低于所述预应力混凝土锚墩单元的高度。3.根据权利要求2所述的用于边坡加固的预制预应力混凝土锚墩，其特征在于，所述预应力混凝土锚墩单元的高度为400-600mm；所述混凝土肋的高度为200-500mm。4.根据权利要求1所述的用于边坡加固的预制预应力混凝土锚墩，其特征在于，所述横梁和纵梁的纵向高度从中间到两端逐渐变小。5.根据权利要求1所述的用于边坡加固的预制预应力混凝土锚墩，其特征在于，所述横梁和纵梁中设置有纵筋、箍筋和预应力钢筋；其中，所述纵筋沿所述横梁和纵梁的纵向设置在所述横梁和纵梁的横截面的四个角上；所述箍筋包围所述纵筋；所述预应力钢筋设置在所述箍筋内靠近所述横梁或纵梁下部且并不接触所述箍筋。6.根据权利要求1所述的用于边坡加固的预制预应力混凝土锚墩，其特征在于，所述混凝土肋包括矩形混凝土肋或圆形混凝土肋；所述矩形混凝土肋中布设有网格状钢筋；所述圆形混凝土肋中设置有网格状钢筋或放射状钢筋；其中，所述钢筋为直径至少为20mm的HRB400普通钢筋、直径至少为10mm的HRB335箍筋或HRB400箍筋。7.根据权利要求1-6任一项所述的用于边坡加固的预制预应力混凝土锚墩，其特征在于，所述锚头部包括凹槽、垫板和锚孔；其中所述凹槽设置于所述横梁和纵梁交叉处的上部，所述垫板放置于所述凹槽底面上；所述垫板和所述交叉处的下部设置有直径相同的锚孔，用于插入所述锚杆。8.根据权利要求1-7任一项所述的用于边坡加固的预制预应力混凝土锚墩的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，加工所述预应力混凝土锚墩的模具；根据设计制造生产所述预应力混凝土锚墩的模具；模具上在横梁、纵梁交叉点处预留凹槽、在穿入锚杆的部位预留锚孔孔道；步骤二，在预制场按照设计绑扎钢筋笼；钢筋下料时先核对钢筋种类、直径、尺寸和数量，计算下料长度，然后将...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶阳升，王宾，魏少伟，林林，蔡德钩，代绍海，姚建平，蒋剑文，杨建民，秦川，楼梁伟，陈乾，万军利，张良翰，尹川，刘艳华，茶建中，张玉芳，申文军，朱洪伟，吕宋，
申请(专利权)人：北京铁科特种工程技术有限公司，中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，红河州蒙屏高速公路投资建设开发有限公司，云南建设基础设施投资股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11