道路路基擋土墻防護(hù)設(shè)計(jì)與施工方法

游伏金

（福建省寧德市建筑設(shè)計(jì)研究院，福建 寧德 352000）

道路路基擋土墻防護(hù)設(shè)計(jì)與施工方法

游伏金

（福建省寧德市建筑設(shè)計(jì)研究院，福建 寧德 352000）

以實(shí)際工程為例，首先對(duì)道路路基擋土墻防護(hù)設(shè)計(jì)的重要性進(jìn)行分析，然后對(duì)路基擋土墻的設(shè)計(jì)原則和適用范圍進(jìn)行了分析，結(jié)合工程的具體情況對(duì)道路路基擋土墻防護(hù)設(shè)計(jì)措施進(jìn)行探討，最后介紹了道路路基擋土墻的施工方法。

擋土墻防護(hù)設(shè)計(jì)；開(kāi)挖基坑；衡重式路肩；扶壁式路肩

1 工程概況

本工程位于福安市坂中鄉(xiāng)澗里村，道路臨近富春大道，沿規(guī)劃中的澗里華興小區(qū)而建，道路全長(zhǎng)1398.886m，道路12m路幅，設(shè)雙向兩車道2×4.5m。本工程路堤坡面均采用擋土墻設(shè)計(jì)。

2 路基擋土墻防護(hù)設(shè)計(jì)的意義及設(shè)計(jì)原則

2.1 路基擋土墻防護(hù)設(shè)計(jì)意義

在公路路基施工過(guò)程中，路基擋土墻設(shè)計(jì)、施工是路基施工的重要本環(huán)節(jié)，對(duì)公路路基穩(wěn)定性有比較大的影響，在進(jìn)行路基擋土墻設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要根據(jù)公路工程的建設(shè)要求和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定，使路基擋土墻防護(hù)設(shè)計(jì)可以順利完成，保證公路交通健康、有序的運(yùn)行。

2.2 路基擋土墻設(shè)計(jì)原則

由于路基擋土墻設(shè)計(jì)對(duì)道路有著比較大的保護(hù)作用，所以在對(duì)道路路基擋土墻進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要設(shè)計(jì)人員按照綠色環(huán)保的基本原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。總而言之，在進(jìn)行路基擋土墻設(shè)計(jì)時(shí)，要按照“生態(tài)環(huán)保、恢復(fù)自然、保持水土”的基本原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3 道路路基擋土墻防護(hù)設(shè)計(jì)方法

3.1 衡重式路肩擋土墻設(shè)計(jì)

（1）擋墻墻體采用C20片石混凝土，片石混凝土片石摻量不大于20%，擋土墻頂部60cm厚C30混凝土不含片石，根據(jù)欄桿立柱埋置情況預(yù)留孔。

（2）毛石之間嚴(yán)禁直接堆砌，應(yīng)分層均勻排列，使大面向下，小面向上，間距不小于100mm，距離模板或槽壁距離不小于150mm，然后用混凝土填充、振搗。

（3）摻用毛石應(yīng)選用堅(jiān)硬、未風(fēng)化、無(wú)裂縫、干凈的石料，強(qiáng)度等級(jí)不小于MU30。

（4）在澆搗混凝土之前應(yīng)預(yù)埋設(shè)好透水管，并避免水泥漿液進(jìn)入管內(nèi)。

（5）擋土墻應(yīng)分段砌筑，一般分段長(zhǎng)度為10～15m(可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖情況確定)，在擋土墻和地基性狀高度變化的位置布置寬度2cm的沉降縫，并使用防水材料或?yàn)r青麻筋進(jìn)行填充，填塞深度要控制在15cm以上。

（6）墻后填料（填石）的內(nèi)摩擦角Φ≥35°應(yīng)符合設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，在混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%以上，方可填筑夯實(shí)，以確保墻體穩(wěn)定。

（7）施工前應(yīng)做好地面排水措施，保證地面及坡面干燥。施工完成后應(yīng)及時(shí)做好坡頂及坡底排水體系，防止地水滲入。

（8）2.5～9m衡重式擋土墻基礎(chǔ)土質(zhì)至少為坡積砂質(zhì)粘性土（承載力容許值=220kPa）；10～13m衡重式擋土墻基礎(chǔ)土質(zhì)至少為砂土狀強(qiáng)風(fēng)化巖（承載力容許值=420kPa）。如現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)不符合上述規(guī)定應(yīng)及時(shí)通知建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理等各建設(shè)方進(jìn)行協(xié)商變更。

（9）本工程地形較為復(fù)雜，對(duì)擋墻防護(hù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，根據(jù)擋墻施工進(jìn)程，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)揭露土層實(shí)際情況及其它相關(guān)環(huán)境條件變化，對(duì)擋墻設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的動(dòng)態(tài)調(diào)整、補(bǔ)充和完善設(shè)計(jì)。

3.2 扶壁式路肩擋土墻設(shè)計(jì)

（1）擋土墻及承臺(tái)均采用C35鋼筋混凝土。

（2）本擋土墻分段施工，段間設(shè)置沉降縫，沉降縫寬2cm。接縫均須整齊垂直、上下貫通，縫內(nèi)填塞瀝青麻絮。

（3）墻后填料（填石）的內(nèi)摩擦角Φ≥35°應(yīng)符合設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，在圬工強(qiáng)度達(dá)到70%以上，方可填筑夯實(shí)，以確保墻體穩(wěn)定。

（4）擋土墻在墻身適當(dāng)高度，設(shè)置泄水孔，泄水孔采用直徑為6cm的PVC管。管口應(yīng)伸出墻背10～20cm，管口周圍50cm范圍內(nèi)設(shè)置碎礫石反濾層。最下一排泄水孔應(yīng)高出地面30cm，墻背基坑開(kāi)挖寬度范圍必須設(shè)置防滲土工布，防滲土工布與墻背相交折角處，應(yīng)用砂漿抹平并涂熱瀝青一道。

（5）本工程地形較為復(fù)雜，對(duì)擋墻防護(hù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，根據(jù)擋墻施工進(jìn)程，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)揭露土層實(shí)際情況及其它相關(guān)環(huán)境條件變化，對(duì)擋墻設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的動(dòng)態(tài)調(diào)整、補(bǔ)充和完善設(shè)計(jì)[1]。

4 擋土墻防護(hù)施工

4.1 衡重式路肩擋土墻施工措施

（1）開(kāi)挖基坑

在開(kāi)挖基坑時(shí)采用人工和機(jī)械配合的方法進(jìn)行開(kāi)挖施工，開(kāi)挖前先由測(cè)量人員使用全站儀將邊線和中線、起點(diǎn)和終點(diǎn)放出，設(shè)定樁標(biāo)，并經(jīng)開(kāi)挖深度和高程標(biāo)注出來(lái)。開(kāi)挖過(guò)程中先使用挖掘機(jī)開(kāi)挖導(dǎo)設(shè)計(jì)標(biāo)高以上30cm，然后采用人工開(kāi)挖的方法進(jìn)行施工，為了避免出現(xiàn)超挖的情況，要隨時(shí)對(duì)基底的寬度和高度進(jìn)行檢查，保證其達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在基底設(shè)置集水井和排水溝，避免基底被水浸泡。

（2）處理基地

將基底處理到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，立即夯實(shí)基底，保證基底密度達(dá)到90%。為了進(jìn)一步提升基底的摩擦力，可以使用碎石墊層鋪設(shè)在底部，鋪設(shè)厚度為20cm，然后利用打夯機(jī)夯到地基土中，對(duì)頂面高程進(jìn)行精確測(cè)量后進(jìn)行C10混凝土墊層的澆筑。

（3）安裝模板

擋土墻使用鋼模板，對(duì)鋼模板表面進(jìn)行除銹和拋光后涂擦脫模劑，在鋼模板外部使用方木作為外襯，并利用鋼管對(duì)四周的墻壁進(jìn)行支撐，內(nèi)部增設(shè)拉桿進(jìn)行加固。使用厚度為1.2cm的竹膠板作為墻身模板，并使用方木橫向布置作為加勁肋。尤其墻體高度比較大，本工程設(shè)計(jì)使用吊車輔助安裝[2]。側(cè)模使用直徑16cm的螺栓進(jìn)行定位，螺栓按照80cm的間隔距離進(jìn)行布置，使用內(nèi)徑為20cm的PVC管進(jìn)行螺栓穿孔。模板拼裝好以后，將螺栓旋緊，為了避免漏漿，拼縫處使用海綿條進(jìn)行粘貼。

（4）澆筑混凝土

擋土墻基礎(chǔ)要一次性澆筑完成，墻身分成三次進(jìn)行澆筑作業(yè)，見(jiàn)圖1。在每次進(jìn)行澆筑之前要先鑿毛底層混凝土；進(jìn)行基礎(chǔ)澆筑施工時(shí)，可以設(shè)置滑槽入模；按照從低到高的順序進(jìn)行分層，每層澆筑厚度保持在30cm，并做好振搗工作，不能出現(xiàn)過(guò)振或漏振的情況，振搗過(guò)程中表面不能出現(xiàn)泛漿的情況，當(dāng)混凝土不再冒氣泡，并且不再沉降后終止振搗[3]。另外，對(duì)于高度比大的擋土墻還要做好泌水的排放工作，以免出現(xiàn)松頂?shù)那闆r。

圖1 墻身混凝土澆筑（單位：cm）

4.2 扶壁式擋墻施工要點(diǎn)

（1）開(kāi)挖基槽

采用機(jī)械和人工相配合的方法開(kāi)挖基槽，開(kāi)挖進(jìn)度要和基礎(chǔ)施工進(jìn)度協(xié)調(diào)，以免長(zhǎng)時(shí)間暴露。開(kāi)挖過(guò)程中測(cè)量組要隨時(shí)對(duì)基槽高程進(jìn)行控制，確保不會(huì)出現(xiàn)超挖情況。

（2）地基處理

經(jīng)各參建方驗(yàn)槽合格后，對(duì)基底進(jìn)行處理，用小型壓路機(jī)和沖擊夯協(xié)調(diào)配合碾壓夯填密實(shí)。

（3）澆筑混凝土墊層

在開(kāi)挖好的凸榫槽和基底澆筑20cm厚C15混凝土墊層。

（4）鋼筋綁扎

鋼筋綁扎按由下往上的順序進(jìn)行，先骨架，后細(xì)部；扶壁與墻身豎筋在基礎(chǔ)中預(yù)置插筋；鋼筋接頭要錯(cuò)開(kāi)，同一截面鋼筋接頭不應(yīng)超過(guò)50%。鋼筋品種、級(jí)別、規(guī)格和數(shù)量必須符合設(shè)計(jì)要求；鋼筋綁扎和焊接牢固，位置準(zhǔn)確。

（5）模板安裝

墻身和扶壁模板采用鋼模板，模板板面必須平整，接縫嵌入玻璃膠，防止漏漿，保證結(jié)構(gòu)物的外露面美觀，線條流暢。

應(yīng)在混凝土強(qiáng)度保證其表面及棱角不因拆模而受損后方可拆除，通常情況下墻體在混凝土澆筑完畢24h后或混凝土強(qiáng)度不小于1.2MPa以上，可拆除側(cè)模板。為保證墻體整體美觀，便于模板拆卸，模板內(nèi)側(cè)要涂刷隔離劑。

（6）混凝土澆注

混凝土澆筑分底板和上部結(jié)構(gòu)，其中上部結(jié)構(gòu)分成三次澆筑，澆注時(shí)采用隔段澆注的方法。底板混凝土澆注采用溜槽入模，墻面板及扶壁混凝土采用混凝土泵車直接泵送入模。澆筑采用水平分層，插入式振搗器振搗，分層厚度不超過(guò)30㎝。

混凝土澆注施工過(guò)程中，要隨時(shí)注意模板支撐對(duì)拉的受力情況，檢查各支撐的變化，發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)處理，保證成型構(gòu)件的尺寸?；炷翝沧⑦^(guò)程中要按規(guī)范要求留置混凝土試件。

底板混凝土要一次完成，墻面板及扶壁在高度方向不宜間斷，若必須間斷，第二次澆灌時(shí)，必須認(rèn)真處理施工縫，保證新混凝土與已凝固混凝土牢固黏結(jié)。

5 擋土墻監(jiān)測(cè)

為了保證擋土墻的穩(wěn)定，了解擋土墻的變形趨勢(shì)，需要做好擋土墻支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)工作：

（1）水平位移（測(cè)斜）：為了監(jiān)測(cè)擋土墻使用過(guò)程中的水平變形情況，并評(píng)價(jià)擋墻變形對(duì)周邊建(構(gòu))筑物的影響情況和趨勢(shì)。需要在擋墻墻頂部按照30m的間隔距離埋設(shè)斜測(cè)管，測(cè)斜管要埋至中風(fēng)化巖層2m。

（2）監(jiān)測(cè)垂直位移：在擋墻坡頂順著邊坡走向布置沉降觀測(cè)點(diǎn)，每個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)之間間隔15～20m，坡底可沿道路等每15～20m埋設(shè)1點(diǎn)。

（3）監(jiān)測(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)變形情況：每間隔15～20m布置一處監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。水平位置分布在支護(hù)結(jié)構(gòu)的中部和頂部布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

（4）地表裂縫監(jiān)測(cè)。對(duì)于擋墻坡頂大于1.5倍邊坡高度范圍內(nèi)的地表裂縫情況進(jìn)行定時(shí)觀測(cè)。

（5）監(jiān)測(cè)頻率。在施工之前要對(duì)初始位移值連續(xù)監(jiān)測(cè)兩次，施工過(guò)程中每?jī)芍苓M(jìn)行一次監(jiān)測(cè)，完成施工后每1～2個(gè)月監(jiān)測(cè)一次。當(dāng)遇到異常情況或暴雨天氣時(shí)，要增加監(jiān)測(cè)次數(shù)。

（6）應(yīng)急處理措施。在支護(hù)結(jié)構(gòu)或邊坡出現(xiàn)異常情況或者變形過(guò)大時(shí)（如水平位移值大于邊坡高度 1/300，水平位移連續(xù)位移速度均超過(guò)了2mm/d，支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)位移突變、開(kāi)裂等）要立即采取增設(shè)錨索、坡頂刷方卸壓等應(yīng)急處理措施。

6 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，在公路工程施工建設(shè)中應(yīng)用路基擋土墻可以有效降低高填挖道路、多河堤道路等工程事故率，所以，在進(jìn)行道路路基擋墻施工時(shí)要堅(jiān)持綠色環(huán)保的基本原則，控制好擋土墻施工的各個(gè)工序，混凝土拆模后要保證顏色一致、表面平整光滑，保證混凝土擋墻施工質(zhì)量可以達(dá)到要求。

[1]范永豐.公路擋土墻的設(shè)計(jì)方法及優(yōu)化研究[D].湖南長(zhǎng)沙：湖南大學(xué),2003.

[2]陳樂(lè)軍.弱膨脹土路基設(shè)計(jì)方法與施工技術(shù)研究[D].陜西西安：西安建筑科技大學(xué),2009.

[3]王若俊.市政道路工程中路基擋土墻的設(shè)計(jì)[J].交通世界(運(yùn)輸.車輛),2013(8)：196-197.

U417.1+1

：B

：1009-7716（2017）02-0039-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.02.012

2016-11-22

游伏金（1981-），男，福建福安人，工程師，從事市政道路橋梁設(shè)計(jì)工作。