中東地區(qū)路基防護(hù)MSE擋墻施工技術(shù)

吳 飛

（中鐵十八局國(guó)際工程有限公司，天津，300222）

近些年來(lái)，中東地區(qū)一些國(guó)家隨著外來(lái)務(wù)工人口的不斷增加和城市規(guī)模的擴(kuò)大，城市交通面臨的壓力越來(lái)越大，因此新建公路立交橋和平交路口改立交等市政基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目越來(lái)越多。由于中東地區(qū)國(guó)家國(guó)土面積狹小，一些能夠節(jié)約占地面積，穩(wěn)定性高且美觀的施工工藝如采用MSE擋墻的路基防護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)用非常廣泛。

1 MSE擋墻的定義及特點(diǎn)

MSE擋墻，又稱加筋土擋墻，是在路基回填土中加入拉筋，利用拉筋與回填土之間的摩擦作用，減少土體的變形和提高土體的力學(xué)性能，同時(shí)通過(guò)拉筋和面板之間的拉應(yīng)力和土體的自重力，從而達(dá)到穩(wěn)定土體和路基支護(hù)的目的。MSE擋墻由回填土、拉筋帶、面板和護(hù)欄四部分組成。

加筋土擋土墻對(duì)地基承載力要求低，屬于輕型支擋結(jié)構(gòu)，尤其適合在中東地區(qū)砂性土等軟弱地基上建造，該工法具有節(jié)約占地、造型美觀、施工速度快、造價(jià)比較低且穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，目前在國(guó)際公路、鐵路工程特別是國(guó)土面積小的國(guó)家市政工程上應(yīng)用非常廣泛。

2 MSE擋墻在RA211項(xiàng)目的應(yīng)用

RA211路橋項(xiàng)目是現(xiàn)有快速路的更新和改造工程，項(xiàng)目包括80號(hào)高速公路和DOHA公路上新建的四座跨越式連續(xù)梁橋（IC15&IC18）及相關(guān)路基路面、涵洞及附屬工程等，其中IC18橋路基段穿過(guò)高速公路兩側(cè)居民區(qū)。項(xiàng)目路基段總長(zhǎng)1430米，其中1310米設(shè)計(jì)為加筋土擋墻結(jié)構(gòu)。IC18橋和IC15橋路基寬度分別為33.4米和38.4米，路基回填最高8米，縱向坡度分別為為±3.5%和±4.5%。

2.1 RA211項(xiàng)目MSE擋墻的設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目采用歐洲設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)單位通過(guò)對(duì)穩(wěn)定性、美觀等方面的論證分析后，90%路基段（回填土高1.5-8米）設(shè)計(jì)采用垂直MSE路肩式加筋土結(jié)構(gòu)，回填土低于1.5米路基段采用重力擋墻形式。該MSE擋墻設(shè)計(jì)通過(guò)面板自身的重量和其后加筋土體重量來(lái)達(dá)到穩(wěn)定的目的，無(wú)需砂漿勾縫，依靠板與板之間嵌擠作用、墻身重量和加筋土重量來(lái)防止滑動(dòng)和傾復(fù)失穩(wěn)。

面板設(shè)計(jì)：面板是MSE擋墻最重要的受力構(gòu)件，單個(gè)面板重力和抗壓強(qiáng)度必須滿足設(shè)計(jì)要求。根據(jù)施工規(guī)范[1-2]，面板混凝土強(qiáng)度不低于主體結(jié)構(gòu)混凝土，采用K415標(biāo)號(hào)混凝土，主筋采用HRC335Φ25螺紋鋼筋。為了保持環(huán)境美觀，擋墻采用景觀式鋼筋砼面板。面板正面設(shè)計(jì)成豎條狀光、毛面交錯(cuò)的花紋，豎條寬15cm，面板背面預(yù)留圓弧形穿筋孔，間距1.0m*0.8m，面板邊緣預(yù)留連接錯(cuò)臺(tái)和連接孔，用于面板的安裝和臨時(shí)固定。

面板形狀分為標(biāo)準(zhǔn)型（A型）和異型（BCD）五種類型（如圖1示）。標(biāo)準(zhǔn)A型面板呈T形，外形尺寸2.3m*1.6m*1.8m,厚180mm，單塊重1.5噸；異型面板位于擋墻頂部、底部和周邊，用于調(diào)整墻頂坡度和拐角處構(gòu)造，其中B型面板用于擋墻底部找平，C型面板用于擋墻兩頭及拐角處，D型面板用于擋墻頂部不同高度的調(diào)整。不同的位置其外形尺寸和重量也略有不同。標(biāo)準(zhǔn)型面板和異形面板各占MSE擋墻設(shè)計(jì)總面積的50%。

圖1 面板形狀示意圖

拉筋設(shè)計(jì)：拉筋帶是MSE擋墻能否穩(wěn)定不傾覆的另一種非常重要材料，除需要自身滿足抗拉強(qiáng)度要求外，拉筋帶的材質(zhì)也決定了它與回填土之間的摩擦力，也應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。本項(xiàng)目拉筋采用柔性拉筋帶FS70（E）型復(fù)合土工帶，該型筋帶具有摩擦力大，受力變形小，抗腐蝕性強(qiáng)等的特點(diǎn)。筋帶寬100mm，厚5mm，最大抗拉強(qiáng)度70KN。拉筋的固定：在填料中插入60cm長(zhǎng)、Φ20鋼筋環(huán)并穿設(shè)直筋，拉筋通過(guò)預(yù)留的穿筋孔和埋置的鋼筋呈W型交錯(cuò)穿設(shè)布置。穿筋孔橫向間距1000mm，層與層間距800mm，鋼筋環(huán)按1m間距插入填料，插入深度不宜低于50cm，鋼筋環(huán)插入應(yīng)按照筋帶設(shè)計(jì)寬度布置。

拉筋設(shè)計(jì)布置寬度隨著路基回填的高度的增加不斷增加，從基底向上大致按照3m-6m分布（如圖2示），滿足MSE擋墻抗傾覆和整體穩(wěn)定性的要求。

圖2 拉筋分布斷面圖

填料設(shè)計(jì)：填料采用原狀砂性土，該類回填料在中東地區(qū)沙漠型國(guó)家非常普遍，價(jià)格低廉。砂性土顆粒小，不含腐蝕性物質(zhì)和尖銳的石塊，對(duì)拉筋的破壞和腐蝕性小，與拉筋間摩擦也能滿足要求。

2.2 MSE擋墻的施工

2.2.1 MSE擋墻施工工藝流程

工藝流程：施工準(zhǔn)備及擋墻基礎(chǔ)施工→安裝底層面板→內(nèi)側(cè)防水處理分層→回填至第一層拉筋位置→穿設(shè)第一層拉筋帶→回填至第二層拉筋位置→穿設(shè)第二層拉筋帶→安裝上層面板→面板內(nèi)防水處理→回填至上層拉筋位置→穿設(shè)上層拉筋→……→分層回填至路基設(shè)計(jì)標(biāo)高→澆筑路基頂面找平層→澆筑砼護(hù)欄基礎(chǔ)→安裝護(hù)欄[3]。

2.2.2 MSE加筋擋墻施工技術(shù)要點(diǎn)

施工準(zhǔn)備：根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，測(cè)量放線擋墻基礎(chǔ)位置及標(biāo)高，并對(duì)基礎(chǔ)地基進(jìn)行壓實(shí)處理至設(shè)計(jì)要求，地基寬度應(yīng)大于基礎(chǔ)寬度20cm左右。地基驗(yàn)收合格后，澆筑混凝土墊層，墊層厚度為50mm，寬度大于基礎(chǔ)寬度10cm。墊層應(yīng)做好覆蓋并灑水養(yǎng)護(hù)，防止開(kāi)裂。

基礎(chǔ)施工技術(shù)要點(diǎn)：（1）在墊層上用墨線彈好基礎(chǔ)軸線和邊線，作為模板立設(shè)的邊線。（2）模板采用竹膠板和方木拼成，尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，采用拉桿和斜支撐進(jìn)行加固，模板沿口應(yīng)預(yù)留塑料倒角，倒角線性平順。（3）鋼筋加工和綁扎應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，搭接長(zhǎng)度不低于50D。（4）混凝土澆筑必須使用振搗棒振搗，基礎(chǔ)表面平整，光面處理，便于底層面板的安裝?；炷脸跄髴?yīng)覆蓋，并灑水養(yǎng)護(hù)不少于48小時(shí)。

面板生產(chǎn)技術(shù)要點(diǎn)：（1）MSE擋墻面板數(shù)量大、形狀各異且表面質(zhì)量要求嚴(yán)格，應(yīng)采用工廠化預(yù)制生產(chǎn)。模板宜采用定制鋼模板，模板表面紋路形狀應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。本項(xiàng)目擋墻面板全部采用外包預(yù)制場(chǎng)生產(chǎn)，模板全為定制鋼模板。（2）穿筋孔、連接孔、錯(cuò)臺(tái)等應(yīng)嚴(yán)格按照編號(hào)及圖紙尺寸預(yù)留。穿筋孔應(yīng)預(yù)留為半圓形，便于穿設(shè)拉筋同時(shí)避免施工時(shí)對(duì)拉筋的損壞；孔柱位置嚴(yán)禁設(shè)置鋼筋搭接，混凝土應(yīng)澆筑密實(shí)。（3）模板在澆筑混凝土前應(yīng)均勻涂刷脫模劑，為保持面板表面顏色一致和美觀，嚴(yán)禁使用柴油或機(jī)油充當(dāng)脫模劑；采用細(xì)骨料硅酸鹽混凝土，標(biāo)號(hào)不應(yīng)低于主體結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度。（4）混凝土澆筑宜選用平板振搗器振搗，以保證面板混凝土密實(shí)，花紋顏色一致。澆筑完成應(yīng)按照?qǐng)D紙編碼進(jìn)行編號(hào)，確保面板正確安裝。

面板安裝技術(shù)要點(diǎn)：（1）面板安裝前應(yīng)清理基礎(chǔ)，并在基礎(chǔ)頂面畫(huà)出面板外緣線，曲線部位應(yīng)加密控制點(diǎn)。一層面板安裝時(shí)，應(yīng)進(jìn)行水平測(cè)量，通過(guò)砂漿找平，找平厚度1cm左右。（2）面板應(yīng)按照?qǐng)D紙編號(hào)對(duì)號(hào)安裝，采用機(jī)械吊裝就位，吊裝過(guò)程應(yīng)防止磕碰掉面板棱角。面板安裝應(yīng)向內(nèi)有約100-200%的傾斜度，作為填料壓實(shí)時(shí)面板外傾的預(yù)留度。每層面板均應(yīng)使用鋼管斜撐臨時(shí)固定，通過(guò)掛線錘復(fù)核面板垂直度，待路基回填壓實(shí)至設(shè)計(jì)標(biāo)高護(hù)欄安裝完畢后拆除。（3）面板應(yīng)水平安裝，上層面板安裝通過(guò)2cm厚的塑料板找平，確保面板縫隙保持線性平直不起伏，縫隙均勻。面板連接錯(cuò)臺(tái)應(yīng)相互咬扣緊密，連接孔用采用鋼筋或硬質(zhì)PVC管連接，通過(guò)臨時(shí)對(duì)角木夾和拉桿的方式，保證面板層層之間不錯(cuò)位，外表面平整。（4）面板安裝完，回填之前，面板內(nèi)側(cè)應(yīng)進(jìn)行防水瀝青施工。防水施工時(shí)，應(yīng)注意面板接縫的處理，在面板縫隙粘結(jié)一層氈布對(duì)面板接縫覆蓋，防止回填土擠入縫隙。

筋帶鋪設(shè)技術(shù)要點(diǎn)：（1）路基填土不宜含有大粒徑的碎石、樹(shù)枝等，特別是筋帶附近不得含有鋒利的碎礫石。安裝筋帶前，填土標(biāo)高應(yīng)達(dá)到穿筋孔上口位置，穿筋時(shí)可手動(dòng)刨開(kāi)，這樣有利于筋帶的固定。（2）筋帶從穿筋孔中穿過(guò)時(shí)，應(yīng)綁扎防止卷動(dòng)，避免繞成死結(jié)。筋帶應(yīng)鋪在平整的填料上，不得卷曲或折曲，不得重疊。（3）拉筋呈W型交錯(cuò)穿設(shè)，回填前應(yīng)保持拉緊狀態(tài)，并人工用少量填料覆蓋筋帶，使之固定并保持正確位置。拉筋不得與硬質(zhì)棱角填料直接接觸。（4）拉筋穿設(shè)完畢，驗(yàn)收合格后，應(yīng)及時(shí)回填覆蓋，避免高溫對(duì)拉筋強(qiáng)度的影響。

護(hù)欄除滿足道路兩側(cè)防撞墻的功能之外，也起到了MSE擋墻帽石的作用，對(duì)擋墻的穩(wěn)定性也起著很重要的作用。護(hù)欄施工時(shí)應(yīng)注意以下技術(shù)要點(diǎn)：（1）護(hù)欄施工采用現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制，為保證護(hù)欄表面質(zhì)量和美觀，宜采用定制鋼模板。本項(xiàng)目護(hù)欄均采用鋼模板現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制生產(chǎn)。（2）預(yù)制護(hù)欄時(shí)，底部與基礎(chǔ)連接處預(yù)留鋼筋間距和尺寸應(yīng)嚴(yán)格控制，護(hù)欄存放時(shí)應(yīng)注意覆蓋保護(hù)，避免連接鋼筋的銹蝕和變形。護(hù)欄頂部應(yīng)預(yù)留2個(gè)預(yù)埋螺帽，用于護(hù)欄的后期吊裝，預(yù)埋螺帽通過(guò)馬凳筋焊接在主筋上，馬凳筋直徑不小于16mm。（3）護(hù)欄安裝之前，應(yīng)提前完成護(hù)欄基礎(chǔ)和墊層，施工方法如擋墻基礎(chǔ)施工?；A(chǔ)施工時(shí)，應(yīng)預(yù)留和護(hù)欄連接的箍筋，箍筋間距按個(gè)按照?qǐng)D紙尺寸，便于后期護(hù)欄的安裝。（4）護(hù)欄安裝采用機(jī)械吊裝就位，通過(guò)掛線錘復(fù)核垂直度。護(hù)欄安裝時(shí)，通過(guò)作用于基礎(chǔ)和護(hù)欄上的拉桿調(diào)整垂直度，拉桿和護(hù)欄通過(guò)自制U型槽鋼卡固定。調(diào)整到位后，預(yù)留鋼筋和基礎(chǔ)連接箍筋焊接通過(guò)臨時(shí)焊接固定，并穿設(shè)縱筋連接。護(hù)欄安裝臨時(shí)固定如右圖示。（5）護(hù)欄安裝一定長(zhǎng)度后，應(yīng)盡快澆筑連接處混凝土。連接處混凝土應(yīng)澆筑密實(shí)并覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)。連接處混凝土和護(hù)欄混凝土標(biāo)號(hào)一致。

3結(jié)束語(yǔ)

近些年來(lái)，隨著加筋土擋墻施工技術(shù)的逐漸成熟和新材料、新技術(shù)的引進(jìn)，加筋土擋墻技術(shù)不斷完善和發(fā)展，加筋土擋墻在國(guó)內(nèi)外市政工程中應(yīng)用的也越來(lái)越廣泛。本文結(jié)合中東地區(qū)某項(xiàng)目MSE擋墻成功實(shí)施的經(jīng)驗(yàn)，分析了加筋擋墻施工過(guò)程中的施工工藝和技術(shù)要點(diǎn)，以期能對(duì)今后同類項(xiàng)目有參考和借鑒作用。

[1]王成皿，王中文.基于規(guī)范法的加筋土擋土墻邊坡加固穩(wěn)定性計(jì)算研究[J].中外公路,2017(02):24-26.

[2]王榮芳,曹霞.加筋土擋土墻在石環(huán)公路工程中的應(yīng)用[J].市政技術(shù),2013(04):40-42.

[3]毛景云.加筋土擋土墻的應(yīng)用[J].路基工程,2014(01):21-24.