王長銀
摘 要 加筋柔性鋼絲網(wǎng)擋墻(格賓擋墻)是一種新型的應(yīng)用于路基擋墻施工的柔性結(jié)構(gòu)。本文簡述了格賓擋墻施工技術(shù),根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際產(chǎn)生的問題進(jìn)行了方案優(yōu)化及改進(jìn)。
關(guān)鍵詞 格賓擋墻;施工技術(shù);改進(jìn)措施
1項(xiàng)目介紹
某高速公路在建設(shè)綠色生態(tài)高速過程中,為減少占用農(nóng)田及綠色美觀,在高速公路涉鐵段北側(cè)路堤邊坡最大高度為16m的路基中采用了格賓擋土墻。格賓擋墻其所施工內(nèi)容均為裝配式,具有簡單快捷的優(yōu)點(diǎn);一般以65-70°形成坡面可節(jié)省占用土地;同時(shí)作為一種生態(tài)加筋技術(shù),可在柔性鋼絲網(wǎng)上掛載植物襯墊,稍加養(yǎng)護(hù),即可快速形成綠化,與綠色生態(tài)高速里面不謀而合[1]。
2加筋格賓擋墻系統(tǒng)
加筋格賓網(wǎng)是格賓網(wǎng)箱后連格賓網(wǎng)片,網(wǎng)片伸入土體中作為網(wǎng)箱的加筋網(wǎng),使用土體和網(wǎng)片的摩擦來供給必要的抗滑力,具有杰出的環(huán)境親和性。
格賓網(wǎng)箱具有較高的抗拉強(qiáng)度、延伸率,其鐵絲網(wǎng)的鍍層可以有效保護(hù)鋼絲網(wǎng),具有良好的耐久性。
格賓網(wǎng)籠設(shè)計(jì)采用TM-L×2×12np,長度≥3m,寬度2m,高度1m,格賓內(nèi)部沿長邊方向中間被隔板分隔兩個(gè)獨(dú)立的單元,網(wǎng)格規(guī)格為8×10cm。
3格賓特點(diǎn)
(1)結(jié)構(gòu)安全可靠。鋼絲網(wǎng)采用低碳鋼絲,格賓網(wǎng)箱總體結(jié)構(gòu)均為工廠化生產(chǎn),質(zhì)量安全,連接可靠,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)加筋土擋墻筋材和墻體連接點(diǎn)為結(jié)構(gòu)薄弱點(diǎn)的不足。此外,格賓網(wǎng)箱可以有效提高結(jié)構(gòu)的整體性與牢固性,避免各種原因產(chǎn)生的破壞。
(2)透水性。格賓網(wǎng)箱充填石料形成的面板屬于多孔隙結(jié)構(gòu),其孔隙率最高可以達(dá)到30%,具有良好的排水性能,避免了常規(guī)混凝土擋墻因排水不暢導(dǎo)致路基破壞的風(fēng)險(xiǎn)。
(3)耐久性。格賓網(wǎng)箱采用結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的六邊形雙絞合鋼絲網(wǎng),能有效防止結(jié)構(gòu)松散、解體等破壞。鋼絲網(wǎng)材質(zhì)采用高爾凡(5%鋁-鋅合金.稀土元素)常規(guī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)壽命可達(dá)50~60年。為保證更長的結(jié)構(gòu)耐久性及使用效果,鋼絲網(wǎng)表面采用高爾凡并覆塑。
(4)柔韌性。格賓擋墻為柔性擋墻結(jié)構(gòu),其高強(qiáng)的鋼絲網(wǎng)能削弱一定程度的不均勻沉降,克服了傳統(tǒng)擋墻對基礎(chǔ)的較高要求。
(5)環(huán)境適應(yīng)性。經(jīng)過掛植物襯墊并綠化后,格賓能快速形成新的生態(tài)并與原生態(tài)環(huán)境完美融合[2]。
4施工工藝
4.1 前期準(zhǔn)備
項(xiàng)目施工時(shí)可采用宕渣等材料;宕渣應(yīng)滿足路基施工規(guī)范的要求。當(dāng)用于沖刷或者積水的施工環(huán)境時(shí),必須采用水穩(wěn)性好的、含泥量<1%的級配碎石填料或者滿足要求的清宕渣。
4.2 加筋格賓組裝
(1)將運(yùn)至工地的加筋格賓構(gòu)件拆包,在一塊相對寬闊、平整的場地上將從捆束包中取出,將折疊的單個(gè)加筋格賓按折痕展開后組合成使用前的狀況(如圖1)。
(2)各相接面板邊緣采用專門配備的絞合鋼絲按間隔10~15cm單圈纏繞-雙圈鎖緊間隔絞合(如圖2)。
圖1 組裝加筋格賓 圖2 邊緣絞合
4.3 地基工程
地基開挖至設(shè)計(jì)要求的持力層后,清理干凈所有雜物,并進(jìn)行地基承載力試驗(yàn),滿足要求后方可繼續(xù)施工;
4.4 構(gòu)件安裝
將預(yù)先組裝好的加筋格賓構(gòu)件放置在滿足要求的地基上,加筋格賓構(gòu)件面墻的所有相鄰邊均應(yīng)按照4.2.2的要求進(jìn)行絞邊,形成一個(gè)連續(xù)的擋墻體系。
加筋格賓后部的拉筋網(wǎng)面必須完全拉撐,并在尾部按每間隔1m以小木樁(或鋼筋)固定,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。
4.5 面墻填石
面墻石料質(zhì)量要求應(yīng)滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求,石料應(yīng)抗風(fēng)化,不水解的特性。石料尺寸應(yīng)以100mm至300mm之間為宜,并具備一定的級配,同時(shí)靠近鐵絲網(wǎng)的面應(yīng)平順無尖角。面墻石料裝填時(shí),相鄰加筋格賓面墻中填充的石料高度在裝填過程中高差不超過0.3m。
對于1米高單元的加筋格賓構(gòu)件,每裝填1/3高度石料時(shí),在前面板與后面板間加裝加強(qiáng)鋼絲,其橫向間距為40cm左右為宜,以控制面墻變形,保證面墻平整度。
分層填充均應(yīng)以人工擺放以減小空隙率。蓋板與面墻箱籠頂邊應(yīng)絞結(jié),蓋板上突出的邊端鋼絲應(yīng)繞側(cè)面板突出邊端鋼絲纏繞兩周,且格賓應(yīng)與側(cè)面板、后面板及隔板牢固絞合。相鄰格賓蓋板應(yīng)同時(shí)絞合,且剩余的邊端鋼絲應(yīng)折入以完成的格賓內(nèi)部。
上下兩層加筋格賓構(gòu)件之間面墻相鄰邊均按照4.2.2的要求進(jìn)行絞邊間隔絞合。
4.6 土工布安裝
土工布鋪設(shè)于格賓面墻背部與回填層間,其應(yīng)有良好的強(qiáng)度及透水性,其折入壓實(shí)土及面墻中的寬度不應(yīng)少于300mm。
5現(xiàn)場施工問題
(1)由于施工經(jīng)驗(yàn)不足,現(xiàn)場工人水平受限,在施工過程中混入了部分水穩(wěn)性差的巖石,擺放時(shí)不夠細(xì)致,大小石塊未均勻擺放,致使格賓片石裝填不可避免存在的空隙逐步加大。在項(xiàng)目施工12層格賓擋墻的情況下,由于自重和路基填土重力的共同作用,在施工幾個(gè)月后,發(fā)現(xiàn)格賓擋墻產(chǎn)生壓縮沉降。
(2)現(xiàn)場施工位于山谷地帶,格賓擋墻地基處于沖刷地帶,設(shè)計(jì)時(shí)擋墻在地面以下有兩層,形成了地下匯流通道,長期的水流急速沖刷致使填石逐步減弱,造成不均勻沉降。同時(shí)基礎(chǔ)位于地面以下,長期積水,地基逐步變軟,承載力減弱。
(3)在地基及格賓擋墻沉降過程中,現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)加強(qiáng)拉筋鋼絲優(yōu)先破壞,然后部分片石活動(dòng)后擠壓外側(cè)鋼絲網(wǎng)造成鋼絲網(wǎng)損壞。
(4)局部因填筑材料有尖銳石塊破壞了土工布,出現(xiàn)了路基填料流失。
基于以上原因,在路基填筑完成6個(gè)月后,擋墻出現(xiàn)了明顯的變形,局部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破壞。為保證結(jié)構(gòu)使用,采取了補(bǔ)救措施:①在擋墻外側(cè)設(shè)置截水溝,將雨水引流。②局部采用人工重新穿絲加固,并適當(dāng)加密。③對局部比較尖銳的片石人工在外側(cè)重新修整。④局部變形過大的位置采用外側(cè)反壓護(hù)坡或擋墻進(jìn)行加固。
6改進(jìn)措施
(1)面墻填石時(shí),應(yīng)采用具有一定強(qiáng)度的臨時(shí)支撐(如方木、腳手架等)約束構(gòu)件的變形,以確保施工后的墻體外觀平順。建議采用輕型鋁合金鋼架,保證面剛度。
(2)每層構(gòu)件中填充的石料應(yīng)超高3至5cm,以預(yù)留填充石料的一定沉陷?,F(xiàn)場可通過試驗(yàn)確定初步壓實(shí)量,同時(shí)應(yīng)根據(jù)不同的格賓高度采用不同的拋高值。同時(shí)于鋼絲網(wǎng)接觸的片石不應(yīng)有比較尖銳的棱角,防止變形后切斷鋼絲網(wǎng)。
(3)擋墻1m范圍內(nèi)填料應(yīng)無尖銳石塊,同時(shí)應(yīng)采用土工格柵對土工布進(jìn)行加強(qiáng)。
(4)加強(qiáng)拉筋鋼絲網(wǎng)。根據(jù)現(xiàn)場施工發(fā)現(xiàn)最先出現(xiàn)破壞的是拉筋鋼絲網(wǎng),應(yīng)加強(qiáng)拉筋的現(xiàn)場施工質(zhì)量,必要時(shí)可增加拉筋數(shù)量。
(5)格賓為柔性鋼絲網(wǎng)擋墻結(jié)構(gòu),不可避免的有一定的沉降和位移,累計(jì)超過一定限度時(shí),格賓網(wǎng)箱將會出現(xiàn)一定程度的損壞,且不利于格賓擋墻的耐久性。根據(jù)現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn),如格賓基礎(chǔ)處于基礎(chǔ)弱或易沖刷地段,地表水及地下水變化顯著地段等應(yīng)做剛性基礎(chǔ)(如混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)等),減少格賓的變形。同時(shí)應(yīng)在施工期間和完工后6個(gè)月內(nèi),應(yīng)進(jìn)行連續(xù)的沉降觀測和位移觀測。
參考文獻(xiàn)
[1] 韓志濤.加筋格賓擋墻在矮路堤中的應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2010,(9):89-90.
[2] 祝和意,馬曉華.加筋格賓擋墻施工關(guān)鍵技術(shù)研究[J].鐵道建筑,2011,(5):71-74.