談加筋格賓擋土墻的施工技術(shù)

馬 軍

(山西運(yùn)城路橋有限責(zé)任公司，山西 運(yùn)城 044000)

0 引言

隨著高速公路穿越沿河灘涂，路基經(jīng)常遭受到河水及雨水的沖刷，沖毀河岸漿砌片石防護(hù)堤;高速公路路基邊坡及護(hù)腳墻受到來自洪水的侵蝕和沖刷，將路基邊坡掏空等，而留下重大的質(zhì)量和安全隱患嚴(yán)重后果已引起了人們的高度重視。

1 工程概況

聞垣高速公路LB1項(xiàng)目K22+100～K22+930段通過涑水河，路基填方高度過大，為保證路基不受河水沖刷故采用加筋格賓擋土墻的施工技術(shù)。加筋格賓擋土墻具有安全性、柔韌性、滲透性、耐久性、環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點(diǎn)。加筋格賓擋土墻能夠有效提高結(jié)構(gòu)的整體性與牢固性，抵抗不同形式的彎曲應(yīng)力、張應(yīng)力和剪切應(yīng)力，適應(yīng)大的不均勻沉降和無法預(yù)測的荷載，不需設(shè)置沉降縫，且格賓內(nèi)填石間的空隙也提高了格賓的排水能力，無需反濾層。

2 基本原理

土體的抗剪強(qiáng)度較低，抗拉強(qiáng)度幾乎可以忽略，但土具有一定的結(jié)構(gòu)整體性。在地面超載及其他因素作用下將發(fā)生突發(fā)性整體破壞。一般擋土結(jié)構(gòu)則基于一種被動(dòng)制約的機(jī)制，即以自身結(jié)構(gòu)承受其后壓力。加筋格賓擋土墻能夠有效提高結(jié)構(gòu)的整體性與牢固性，抵抗不同形式的彎曲應(yīng)力、張應(yīng)力和剪切應(yīng)力，適應(yīng)大的不均勻沉降和無法預(yù)測的荷載，顯著提高了整體穩(wěn)定性。

3 工藝流程

3.1 施工工藝流程

施工工藝流程如下:

施工準(zhǔn)備→測量放樣→地基處理→格賓單元組合→相鄰格賓單元現(xiàn)場絞合→方格面墻安裝→石料干砌與裝填→絞結(jié)面墻蓋板→拉筋網(wǎng)面及土工布布設(shè)→墻后回填。

3.2 施工工藝

3.2.1 加筋格賓運(yùn)輸

加筋格賓單元在運(yùn)輸時(shí)被折疊并呈捆束狀態(tài)。為方便運(yùn)輸加筋格賓單元捆束，在工廠內(nèi)即被壓實(shí)并捆扎牢固。絞合鋼絲另外成卷放置，加固鋼環(huán)成箱包裝。加筋格賓材料由廠家用拖掛車運(yùn)輸至工地，卸于指定地點(diǎn)。

3.2.2 清基

在安裝加筋格賓前，現(xiàn)場施工工人再次將地基表面的浮土、雜物進(jìn)行掃除和清理，然后現(xiàn)場技術(shù)員放樣出每個(gè)加筋格賓安裝位置，并在現(xiàn)場用石灰灑出每個(gè)格賓輪廓線。

3.2.3 構(gòu)件安裝

清基完成后，現(xiàn)場施工人員將木板加工好的方格面板，用鋼絲按間隔1 m固定綁在加筋格賓的前面，使其緊靠在格賓面上，以保證格賓面的平整度和豎直度。

加筋格賓內(nèi)的裝填石料采用鵝卵石和弱風(fēng)化片石，石料強(qiáng)度大于30 MPa，石料粒徑選用10 cm～30 cm，采用人工干擺砌石方法填充格賓籠，對于加筋格賓高度為0.5 m的，現(xiàn)場施工分2層裝填，每次填充厚25 cm石頭，對于高度為1 m的，現(xiàn)場施工分3層裝填，每次填充厚30 cm左右，一個(gè)格賓內(nèi)裝填好第一層石料后，先在相鄰格賓內(nèi)也裝填好第一層石料，然后在該格賓內(nèi)的前面板與后面板間加裝加強(qiáng)鋼絲，使單元間充分絞合以保證構(gòu)成一個(gè)連續(xù)的整體結(jié)構(gòu)，由于加筋格賓構(gòu)件每件長2 m，并在中部已設(shè)有一道橫隔板，因此，加強(qiáng)鋼絲沿格賓長度方向間距按40 cm一道設(shè)置，即每2 m長格賓內(nèi)設(shè)4道加強(qiáng)鋼絲。然后再裝填該格賓內(nèi)的第二層石料，這樣可防止引起側(cè)邊擠壓變形。最后用人工擺放小粒徑填料以減少空隙率(設(shè)計(jì)要求填充率不小于70%)，每層填充的石料高出頂面3 cm～5 cm，以預(yù)留填充石料的自然沉陷，如此循環(huán)作業(yè)。

3.2.4 墻后回填

每一層加筋格賓全部安裝并填充完畢后，現(xiàn)場施工人員將加筋格賓后部的拉筋網(wǎng)面完全拉撐，并在拉筋網(wǎng)面尾部按每間隔1 m打設(shè)小木樁將拉筋網(wǎng)面固定在地基上，相鄰幅面間按每米間隔采用絞合鋼絲點(diǎn)絞合，將兩幅拉筋網(wǎng)面連接。同時(shí)，現(xiàn)場剪切寬110 cm(對于高度為0.5 m的加筋格賓)或?qū)?60 cm(對于高度為1 m的加筋格賓)的土工布，沿加筋格賓墻背部豎向鋪設(shè)并固定于格賓墻背部、底部30 cm平鋪于基底上、頂部預(yù)留30 cm待墻后回填后平鋪。

墻后填土每層松鋪厚度按30 cm、壓實(shí)厚度按25 cm、松鋪系數(shù)按1.2進(jìn)行控制，填料采用自卸車運(yùn)至作業(yè)現(xiàn)場，卸于加筋格賓的一端，再用推土機(jī)逐步推至加筋格賓拉筋網(wǎng)面上，土料攤鋪順序?yàn)橛擅鎵ο蚣咏罹W(wǎng)面尾部進(jìn)行，依次前進(jìn)將拉筋網(wǎng)面上逐步填滿，用平地機(jī)進(jìn)行精平，壓實(shí)時(shí)，先用18J振動(dòng)壓路機(jī)靜壓1遍，以避免擁土將筋帶推起或錯(cuò)位，第2遍采用18J振動(dòng)壓路機(jī)弱振碾壓，行進(jìn)路線由拉筋中部先向尾部進(jìn)行，然后再由中部向面墻進(jìn)行，壓路機(jī)沿與墻平行方向行走，碾壓搭接寬度不小于設(shè)備寬度的1/3，第3遍采用18J振動(dòng)壓路機(jī)強(qiáng)振碾壓，碾壓方向與第2遍相同，其后采用22J振動(dòng)壓路機(jī)強(qiáng)振碾壓，直至壓實(shí)度符合要求為止，經(jīng)過現(xiàn)場的試驗(yàn)，碾壓5遍后測點(diǎn)壓實(shí)度可全部達(dá)到93%以上。

第一層回填完成后，在進(jìn)行第二層土方的填筑之前，現(xiàn)場用石灰打格上土控制層厚、按照第一層總結(jié)的施工參數(shù)進(jìn)行施工，碾壓5遍后試驗(yàn)室開始檢測壓實(shí)度，直至全部達(dá)到93%以上。如此循環(huán)填筑直至回填高度稍低于已安裝的加筋格賓頂面(2 cm左右)時(shí)停止回填，進(jìn)行第二層加筋格賓的安裝。

現(xiàn)場施工人員在壓實(shí)的土層上安放第二層加筋格賓單元，并采用與第一層相同的方法進(jìn)行石料填充和格賓單元絞合，然后回填第二層加筋格賓網(wǎng)面上的填土，如此類推直至安裝完最后一層加筋格賓。再按正常施工方法進(jìn)行加筋格賓之上的路基的填筑。

3.2.5 施工注意事項(xiàng)

1)裝填加筋格賓內(nèi)石料時(shí)應(yīng)輕拿輕放，嚴(yán)禁直接扔于網(wǎng)面上而砸傷格賓鋼絲，從而降低格賓使用壽命。

2)在石料裝填過程中，應(yīng)保證相鄰格賓一同填充，不得出現(xiàn)相鄰格賓填石高度相差超過35 cm的情況，另外，加筋格賓外側(cè)的30 cm填石必須采用干砌片石的方式進(jìn)行施工，以確保面墻整體平整、密實(shí)、石料粒徑均勻，嚴(yán)禁隨意堆放。

3)本項(xiàng)目加筋格賓擋土墻的最高高度為8 m，由于加筋格賓是分層安裝和裝填石料的，因此裝填石料時(shí)要力求減小空隙率并應(yīng)裝填飽滿，以防墻后回填時(shí)，在振動(dòng)壓路機(jī)的振壓過程中，格賓內(nèi)的石料發(fā)生位移或累積沉降過大，從而使拉筋面產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力。

4)為達(dá)到視角美觀的效果，預(yù)防擋土墻向同一方向傾斜，現(xiàn)場技術(shù)人員對將要施工的段落和正在施工段落的標(biāo)高應(yīng)隨時(shí)檢測，務(wù)必使同一層次的加筋格賓單元位于同一標(biāo)高線上。

4 材料及機(jī)具準(zhǔn)備

4.1 材料準(zhǔn)備

經(jīng)過多家比選，選用單價(jià)合理、質(zhì)量較好的加筋格賓材料，其主要技術(shù)指標(biāo)為:低碳鋼絲直徑2.7 mm/3.7 mm，抗拉強(qiáng)度不小于350 MPa，延伸率不小于10%，鋼絲容許公差為±0.06 mm，最小鍍鋅量245 g/m2，網(wǎng)格型號(hào)8 cm×10 cm，鋼絲網(wǎng)面抗拉力不小于50 kN/m。為了加強(qiáng)構(gòu)件剛度，鋼絲面板邊端采用直徑為3.4 mm/3.4 mm的邊端鋼絲，鍍層鋼絲公差為 ±0.07 mm，最小鍍鋅量265 g/m2，綁扎鋼絲直徑為 2.0 mm/3.0 mm，公差為 ±0.05 mm，最小鍍鋅量215 g/m2。

4.2 機(jī)具準(zhǔn)備

加筋格賓材料進(jìn)場后，同時(shí)進(jìn)場的小型機(jī)具有尖嘴鉗、鋼棒、撬棍、閉合工具等，用于絞合鋼絲、拉緊格賓蓋子、固定格賓蓋子，另外，項(xiàng)目部專門用方木加工了長2 m、高0.5 m和1.0 m的固定方格面板若干個(gè)，用于防止格賓面墻在裝填石料時(shí)受壓鼓出及保持面板平整。

另外，在施工現(xiàn)場配備有1臺(tái)1.0 m3挖掘機(jī)用于基坑開挖，配備大錘2只用于超粒徑石塊的破解，2臺(tái)水泵用于排除基坑內(nèi)的水，1臺(tái)18J振動(dòng)壓路機(jī)、1臺(tái)22J振動(dòng)壓路機(jī)和1臺(tái)電動(dòng)夯用于墻后填筑土的壓實(shí)。

5 結(jié)語

加筋格賓擋土墻在高填路基護(hù)坡中是行之有效的方法之一，它在聞垣高速公路LB1合同段應(yīng)用實(shí)踐中證明:加筋格賓擋土墻能夠有效提高結(jié)構(gòu)的整體性與牢固性，抵抗不同形式的彎曲應(yīng)力、張應(yīng)力和剪切應(yīng)力，適應(yīng)大的不均勻沉降和無法預(yù)測的荷載，不需設(shè)置沉降縫，且格賓內(nèi)填石間的空隙也提高了格賓的排水能力，無需反濾層。

［1］姚 華，陳朝霞.談土工格柵加筋土擋墻設(shè)計(jì)［J］.山西建筑，2009，35(11):100-101，147.

［2］馬玉靜.加筋土擋墻的應(yīng)用與發(fā)展［J］.山西建筑，2009，35(1):119-120.

［3］黃向京，林偉平.格賓柔性擋墻在孝子店滑坡處治中的應(yīng)用研究［J］.路基工程，2008(9):24-26.