預(yù)制裝配式擋土墻施工關(guān)鍵技術(shù)探究

蔣 建

（婁底市水利水電工程建設(shè)有限責(zé)任公司，湖南 婁底 417000）

引 言

城鎮(zhèn)化建設(shè)事業(yè)的發(fā)展極大地推動(dòng)了我國(guó)市政建設(shè)事業(yè)的進(jìn)步，同時(shí)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也起到了至關(guān)重要的作用。由于我國(guó)幅員遼闊、地大物博、地形地貌差異較大，道路交通建設(shè)過(guò)程中高挖低填的情況較為常見(jiàn)，會(huì)形成較多的凸坡或者凹坡。擋土墻的應(yīng)用很好地解決了邊坡的沙土流失或者坍塌問(wèn)題。目前擋土墻廣泛采用干砌、漿砌等方式，材料使用量大、利用率低、造價(jià)高、質(zhì)量不易保證，在工程使用中存在較多的問(wèn)題。預(yù)制裝配式擋土墻是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型式，不僅可用于公路邊坡的支擋，也可使環(huán)境進(jìn)一步美化，展現(xiàn)出更多的優(yōu)點(diǎn)：預(yù)制完之后的擋土墻配件運(yùn)輸起來(lái)比較方便、搬運(yùn)省力、工人勞動(dòng)強(qiáng)度低、工程質(zhì)量容易保證等等，因此預(yù)制裝配式擋土墻定將成為未來(lái)?yè)跬翂Φ陌l(fā)展趨勢(shì)[1～4]。然而當(dāng)前對(duì)預(yù)制裝配式擋土墻的施工技術(shù)研究較少，因此進(jìn)一步研究預(yù)制裝配式擋土墻施工過(guò)程中的技術(shù)要點(diǎn)具有重要的意義。

1 預(yù)制裝配式擋土墻概述

擋土墻是保證公路沿線邊坡穩(wěn)固性的重要建筑物，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，擋土墻的形式也是多種多樣，包括重力式擋土墻、半重力式擋土墻、懸臂式擋土墻等等，相關(guān)的理論研究和設(shè)計(jì)技術(shù)相當(dāng)成熟和完善，也具有對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和具體的施工規(guī)范。伴隨機(jī)械化水平的不斷提升，擋土墻的施工也逐漸走向機(jī)械化的趨勢(shì)，對(duì)于提高擋土墻的施工質(zhì)量、保證施工的工期、確保施工人員的安全具有重要的意義，預(yù)制裝配式擋土墻剛好順應(yīng)了時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)。預(yù)制裝配式擋土墻在公路沿途邊坡支檔中的應(yīng)用，大大縮短了擋土墻施工中模板的支護(hù)、混凝土的現(xiàn)場(chǎng)澆筑、混凝土的養(yǎng)護(hù)等施工的工期，能夠保證公路施工的進(jìn)度，減少了城市道路臨時(shí)施工用地的占有量，同時(shí)也保護(hù)了道路沿途的生態(tài)環(huán)境。

2 裝配式擋土墻的設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)

2.1 基本墻型選擇

預(yù)制裝配式擋土墻的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)主要是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，不僅要求預(yù)制的擋土墻構(gòu)件輕盈、耐用，還要求使用過(guò)程中不會(huì)因?yàn)閺?qiáng)度不足而失穩(wěn)坍塌，從而保證擋土墻的正常使用。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的擋土墻預(yù)制件具有搬運(yùn)容易、預(yù)制簡(jiǎn)單、模板設(shè)計(jì)加工周期短、混凝土振搗密實(shí)度好、構(gòu)件的質(zhì)量輕等特點(diǎn)，使得施工過(guò)程中預(yù)制件的吊裝較為簡(jiǎn)單，不需要起重能力較大的吊裝車輛進(jìn)行作業(yè)，降低了施工環(huán)境和地面硬度的要求。目前應(yīng)用極其廣泛的預(yù)制裝配式擋土墻的型式包括懸臂式擋土墻和扶壁式擋土墻，預(yù)制件在裝配過(guò)程中需要測(cè)量放線，按照預(yù)制塊的尺寸完成邊坡?lián)跬翂Π惭b位置的設(shè)定，然后現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝配或者預(yù)裝配完成之后進(jìn)行施工。通常預(yù)制裝配式擋土墻包括全預(yù)制和部分預(yù)制，前者主要是將擋土墻分三部分完成，包括立板、肋板和底板，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后進(jìn)行裝配，要求預(yù)制廠要有足夠的倉(cāng)庫(kù)，運(yùn)輸?shù)跹b過(guò)程中容易出現(xiàn)破損等，后者預(yù)制件分為兩部分，包括立板和肋板，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)預(yù)裝配，底板需要現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中直接澆筑而成，對(duì)于后續(xù)的組裝施工較為困難，澆筑之后的混凝土需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，工期難以保證。

2.2 構(gòu)件的連接

2.2.1 預(yù)留鋼筋焊接法

預(yù)留鋼筋焊接法是在預(yù)制構(gòu)件制備過(guò)程中在連接部位預(yù)留出鋼筋頭用于焊接連接，之后對(duì)焊接部位進(jìn)行混凝土的二次灌漿澆筑，完成整改擋土墻的施工。對(duì)于扶壁式擋土墻通常是在預(yù)制件連接部位預(yù)留連接鋼板用于擋土墻各個(gè)預(yù)制件的連接和組合，之后進(jìn)行兩次灌漿澆筑，首次澆筑的厚度控制在300 mm 左右，如遇需要在頂部預(yù)留預(yù)埋鋼板構(gòu)件的情況，澆筑之前也要完成焊接工作，等到第一次澆筑的混凝土強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定的要求后，再通過(guò)吊裝其他預(yù)制件完成擋土墻的施工。

2.2.2 預(yù)留鋼筋澆筑法

懸掛式預(yù)制裝配式擋土墻主要由立板、澆筑前趾底板、后趾底板和墻頂?shù)冉M成，預(yù)制件制備過(guò)程需要將立板中的抗彎受拉鋼筋進(jìn)行預(yù)留，當(dāng)后趾底板澆筑完成之后將鋼筋隱蔽在后趾底板的內(nèi)部進(jìn)行澆筑，要求連接部分能夠滿足抗彎強(qiáng)度要求，也要滿足鋼筋對(duì)混凝土的沖裁要求，保證混凝土的強(qiáng)度，圖1 是懸臂式擋土墻結(jié)構(gòu)。

2.2.3 疊合板法

扶臂式預(yù)制裝配式擋土墻主要由以下幾部分組成，包括底板、面板和扶臂等構(gòu)件，連接部分需要進(jìn)行預(yù)制，預(yù)留雙面疊合混凝土板子，擋土墻的底板在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行澆筑完成。在進(jìn)行擋土墻施工的時(shí)候，首先澆筑底板，之后完成面板和扶臂的連接，工程實(shí)際證明該結(jié)構(gòu)能夠滿足擋土墻的抗拉強(qiáng)度和抗剪能力要求，確保邊坡的穩(wěn)固性，圖2 是扶臂式擋土墻結(jié)構(gòu)。

圖1 懸臂式擋土墻結(jié)構(gòu)

圖2 扶臂式擋土墻結(jié)構(gòu)

2.3 單元的連接

施工過(guò)程中擋土墻的階段長(zhǎng)度控制在15 m 左右，可以通過(guò)若干的擋土墻預(yù)制組件連接而成，但是我們要控制單元的長(zhǎng)度以便于進(jìn)行運(yùn)輸和吊裝，如何找到更好的單元連接方式至關(guān)重要。假如擋土墻的底板是施工現(xiàn)場(chǎng)澆筑的那種，則擋土墻階段長(zhǎng)度內(nèi)部的底板就是一個(gè)整體，單元件的連接簡(jiǎn)單易行，通過(guò)相互之間的嵌槽貼合緊固或者焊接即可完成。如果擋土墻為全預(yù)制的形式，則預(yù)制件之間連接的要求就要提高，在保證擋土墻預(yù)制件之間連接質(zhì)量的同時(shí)，還要保證整個(gè)擋土墻施工過(guò)程中的吊裝和就位質(zhì)量。

3 裝配式擋土墻施工中的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 擋土墻構(gòu)件的預(yù)制

預(yù)制裝配式擋土墻各個(gè)構(gòu)件的預(yù)制質(zhì)量對(duì)于后續(xù)擋土墻施工質(zhì)量的保證具有重要的意義，構(gòu)件預(yù)制過(guò)程中需要嚴(yán)格控制生產(chǎn)流程，確保生產(chǎn)人員的操作水平滿足規(guī)定要求、預(yù)制機(jī)械能夠滿足生產(chǎn)預(yù)制件的要求、預(yù)制件的材料能夠滿足擋土墻設(shè)計(jì)強(qiáng)度的要求、預(yù)制件生產(chǎn)操作規(guī)程正確無(wú)誤、生產(chǎn)環(huán)境等滿足混凝土澆筑和凝固等過(guò)程的要求。具體的控制內(nèi)容如下。

3.1.1 模板工程

模板施工作為混凝土澆筑過(guò)程中必要的環(huán)節(jié)對(duì)于擋土墻預(yù)制件的成形質(zhì)量、尺寸、強(qiáng)度、密實(shí)度等具有重要影響。裝配式預(yù)制件通常尺寸體積較大，生產(chǎn)數(shù)量眾多，大多采用鋼制模板，有利于拆模和模板的重復(fù)利用。因此在擋土墻預(yù)制件澆筑過(guò)程中需要嚴(yán)格控制模板支護(hù)的質(zhì)量，及時(shí)貫徹模板縫隙和周圍的滲漏狀態(tài)，確保澆筑過(guò)程中不發(fā)生模板的變形和跑漿等問(wèn)題，保證預(yù)制件的澆筑質(zhì)量。

3.1.2 預(yù)留件的定位控制

為了便于后續(xù)預(yù)制件的裝配，預(yù)制件建筑過(guò)程中要控制連接件的位置，包括鋼筋的位置和中心距等，能夠滿足后續(xù)預(yù)制件的焊接連接或者建筑連接的要求，同時(shí)，預(yù)制件澆筑前要嚴(yán)格把控模板的支護(hù)質(zhì)量，還要對(duì)預(yù)制件中連接件的位置進(jìn)行復(fù)核，正確無(wú)誤之后方可進(jìn)行澆筑。

3.2 擋土墻的吊裝

3.2.1 運(yùn)輸路徑確定

通常擋土墻的預(yù)制件重量和尺寸都較大，需要較大的吊裝設(shè)備協(xié)助完成擋土墻的裝配工作，對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)條件的要求較高，包括吊裝車輛的擺動(dòng)和掉頭，吊裝位置路面的硬度和強(qiáng)度，最后就是規(guī)劃較為安全可靠的吊裝路徑，保證工程的正常施工，保證施工質(zhì)量。

3.2.2 現(xiàn)場(chǎng)吊裝位置

由于目前擋土墻的施工現(xiàn)場(chǎng)條件極差，現(xiàn)場(chǎng)通常是高高低低，起伏多變，吊裝車輛大多是在疏松土質(zhì)地面進(jìn)行吊裝作業(yè)，吊裝設(shè)備的支腳不能穩(wěn)固，極有可能出現(xiàn)吊裝事故，因此吊裝施工之前需要制定完整的吊裝實(shí)施方案，經(jīng)過(guò)多次評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)之后方可進(jìn)行吊裝作業(yè)，保證擋土墻施工過(guò)程中吊裝作業(yè)的安全。

4 結(jié) 語(yǔ)

預(yù)制裝配式擋土墻已經(jīng)成為未來(lái)?yè)跬翂Πl(fā)展的主要趨勢(shì)，不僅有利于保證擋土墻的施工質(zhì)量，還能夠保證施工的工期，能夠有效推動(dòng)我國(guó)邊坡支護(hù)技術(shù)的進(jìn)步。預(yù)制裝配式擋土墻的出現(xiàn)對(duì)于施工效率的提高作用不容忽視，大大降低了施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，具有更好的應(yīng)用前景。