裝配式綠色生態(tài)擋土墻在市政工程中的應(yīng)用

楊迅

【摘要】隨著國家經(jīng)濟的快速發(fā)展，各地城市化進程不斷加快，擴容新建和舊城改造的城市建設(shè)力度不斷提高。

【關(guān)鍵詞】裝配式;綠色生態(tài);擋土墻;市政工程;應(yīng)用

在我國城市化進程加快的過程中，對城市擴容新建與舊城改造的力度也得到了一定程度的提高，傳統(tǒng)擋墻技術(shù)因?qū)κ┕龅氐囊筝^高以及澆筑時間過長等缺點已無法滿足現(xiàn)代社會的需求。越來越多的人更加關(guān)注裝配式綠色生態(tài)擋墻技術(shù)。

1、裝配式擋土墻特點

（1）主要優(yōu)點及適用性。裝配式擋土墻不同于一般整體現(xiàn)澆的鋼筋混凝土扶壁式擋土墻，其優(yōu)點在于裝配、工期短，即擋土墻面板（含肋板）采用工廠化標準預制、現(xiàn)場安裝施工，縮短了建設(shè)工期，預制施工質(zhì)量易于控制;且墻身輕小、占地較少，地基承載力要求較低，地基條件較差和石料缺乏地區(qū)均可采用，特別適用于大中型城市道路及橋梁引道工期要求緊張、周圍有建筑物限制、交通壓力大、地基承載力較差的路肩擋土墻施工。（2）主要缺點。裝配式擋土墻面板及肋板需另設(shè)場地和模板做標準化預制，并須轉(zhuǎn)運、吊裝和焊接施工;工序較多，投資較普通擋土墻大。主要效益。裝配式擋土墻因工期縮短，減少了施工對周邊社會和生態(tài)環(huán)境的負面影響，減輕了城市道路建設(shè)的交通壓力，且符合節(jié)約型社會的低碳建設(shè)要求。

2、裝配式擋土墻具有的優(yōu)點與適用性

新型裝配式綠色生態(tài)擋土墻與傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土擋土墻在施工過程中形成了鮮明的對比，即綠色生態(tài)擋土墻具有一定的工程優(yōu)點，其具體體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）這種新型綠色生態(tài)裝配式擋土墻的大部分預構(gòu)件均在指定的工廠進行標準化預制，其工程質(zhì)量可以得到有效的控制;（2）大量預構(gòu)件的現(xiàn)場裝配施工不僅極大地提高了工作效率，使施工工期明顯縮短，而且建筑企業(yè)的成本相對有所降低;（3）通過對植生板上植物的種植，既突顯出擋土墻的外觀造型美觀，又實現(xiàn)了墻體與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)性。此外，由于擋土墻的大部分施工環(huán)節(jié)都在施工現(xiàn)場安裝操作，可以大幅度降低因建筑垃圾與施工揚塵造成的環(huán)境污染問題，使建筑工程更加環(huán)保。新型裝配式生態(tài)綠色擋土墻與一般整體現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的扶壁式擋土墻相比，其優(yōu)點主要在于施工靈活、擋土墻墻體結(jié)構(gòu)中傾角以及底部基礎(chǔ)性設(shè)計均可根據(jù)施工現(xiàn)場實際地質(zhì)情況及水文等多方面情況進行有針對性的設(shè)定，并且這種新型裝配式綠色生態(tài)擋土墻具有墻身較輕、小，占地面積少，對于底部基礎(chǔ)地基的承載力要求較低，特別是在施工現(xiàn)場條件較差或者嚴重缺乏石料的地區(qū)均不受限制。同時，對于施工工期較為緊張且周邊有建筑障礙物、城市景觀環(huán)境要求高的一些邊坡工程來說，其不失為最佳施工模式選擇。

3、裝配式擋土墻主要設(shè)計重點、難點及解決辦法

3.1總體設(shè)計及計算

裝配式擋土墻抗滑、抗傾、基底應(yīng)力等按常規(guī)擋土墻整體分析計算;面板按以扶壁為支點的懸臂梁計算;肋板按懸臂T梁計算;基礎(chǔ)前趾板按面板前緣為支點的懸臂梁計算，后踵板按以扶壁末端為支點的懸臂梁計算，順路線方向的后踵板按以支承于扶壁的連續(xù)梁計算;肋板與基礎(chǔ)之間連接采用鋼板焊接，焊縫驗算按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范執(zhí)行。

3.2車輛碰撞荷載

城市立交橋匝道段，一般未設(shè)置人行道，且匝道上車輛一旦失事，不僅會破壞匝道擋墻等設(shè)施，而且將對匝道下道路造成二次重大事故。由此，考慮車輛碰撞荷載與否是本設(shè)計的重點?？紤]車輛碰撞荷載，勢必加大擋土墻整體工程量和投資;不考慮車輛碰撞荷載，勢必對無人行道的道路造成安全隱患。設(shè)計對策為按兩種情況考慮車輛碰撞荷載：（1）對無人行道的匝道、引道或公路，采用考慮車輛碰撞荷載設(shè)計，碰撞荷載按A等級設(shè)置，墻頂護欄上車輛碰撞力P=53kN/m。此類情況的擋土墻計算成果基本受碰撞荷載控制。（2）對有人行道的一般道路，采用不考慮車輛碰撞荷載設(shè)計。此類情況的擋土墻計算成果基本受地震工況控制。

3.3連接設(shè)計

以往工程事故分析，裝配式擋土墻事故較多發(fā)生在連接部分，就其原因主要為：連接設(shè)計薄弱、連接部分焊接未按設(shè)計和規(guī)范要求執(zhí)行、連接部件未封閉完整導致腐蝕銹爛等。由此，連接設(shè)計和施工是本設(shè)計的難點。對策：按規(guī)范加強連接設(shè)計，增加地基均勻性，減小結(jié)構(gòu)不均勻沉降，及時封閉連接部件避免地下水、土、氣對連接件的腐蝕。（1）嚴格按照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50017-2003）進行連接材料和焊縫設(shè)計。（2）對于土質(zhì)地基，采用換填水泥穩(wěn)定砂礫石（碎石）增加地基的均勻性，減少因地基不均勻沉降導致連接失效。（3）連接施工驗收合格后，及時澆筑底板頂層，后澆鋼筋混凝土封閉連接構(gòu)件，并于表面形成坡度5%、傾向墻踵橫坡，以避免連接處積水滲入后澆混凝土內(nèi)。

3.4基礎(chǔ)設(shè)計

為保證擋土墻穩(wěn)定和減少擋土墻基底尺寸，設(shè)計采用基底設(shè)置凸榫增加擋土墻抗滑力。但對于土質(zhì)地基，開挖凸榫基坑易出現(xiàn)擾動并破壞地基現(xiàn)象，由此對擋土墻整體穩(wěn)定將造成負面影響，此為設(shè)計的重點和施工難點。對策：于土質(zhì)地基換填水泥穩(wěn)定砂礫石（碎石），以保證凸榫的抗滑作用，增強凸榫前土體強度，并使擋土墻基底有一個良好的應(yīng)力擴散過渡層，減少因地基不均勻沉降導致結(jié)構(gòu)變形。

4、裝配式擋土墻的結(jié)構(gòu)

新型裝配式綠色生態(tài)擋土墻是由若干個相同層次的預制構(gòu)造件和預制塊單元共同拼裝而成，其主要由底梁基礎(chǔ)、PC構(gòu)件、肋柱、壓頂梁組成。新型裝配式生態(tài)擋土墻采用的是鋼模整體成型，產(chǎn)品質(zhì)量更加可靠、穩(wěn)定。預制PC構(gòu)件單元基本上呈空間框格型，其地墊底部的植生板與墻體左右兩側(cè)壁和后壁有效的結(jié)合并圍成一個中空植生土槽。通常，植生板上可填裝適合綠色植物生長的土壤，在預制印壁設(shè)計有排水窗可作為水體排泄的通道，也可作為種植植物根系與墻后水體之間的聯(lián)系通道。植生板外部設(shè)有一定的坡度以防其被雨水沖刷而造成土壤流失，與此同時，還可確保土槽的蓄水能力以滿足植物生長的需求。預制塊左側(cè)壁和右側(cè)壁分別設(shè)有吊裝孔，位于預制單元塊豎直方向，其主要作用是增強施工中上預制單元體與下預制單元體兩者之間的連接強度，且將預制塊上端設(shè)為凸起，而下端設(shè)為凹槽，這樣設(shè)置有利于上、下預制塊拼接過程中能夠完全卡鎖。其在水平方向的作用是為了增強水平方向預制塊的有效連接。在預制塊后端兩側(cè)都留有相應(yīng)的鋼筋穿孔，非常有利于左右不同的預制塊利用U形鋼鎖進行固定。預制單元塊左、右壁閉合工作完成后，即可形成一定的構(gòu)造柱空間;同時，在構(gòu)造柱空間內(nèi)利用現(xiàn)澆混凝土技術(shù)形成堅實的構(gòu)造柱，最后將構(gòu)造柱與基礎(chǔ)底部進行剛性連接并設(shè)置頂部壓頂梁，使整個墻體的穩(wěn)定性得到保障。其中施工中的壓頂梁、構(gòu)造柱以及基礎(chǔ)建筑底部均釆用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)。

結(jié)語：

綜上所述，裝配式綠色生態(tài)擋土墻與傳統(tǒng)混凝土擋土墻相比具有明顯的優(yōu)勢，運用該技術(shù)可以彌補傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土擋土墻施工現(xiàn)場工程量大、工程造價高且景觀效果差等方面的不足。

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