錨桿式預(yù)制裝配綠色生態(tài)擋土墻在市政工程中的應(yīng)用

【摘 要】文章以工程實(shí)例為背景，詳細(xì)介紹了錨桿式預(yù)制裝配綠色生態(tài)擋土墻在市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程的應(yīng)用。通過錨桿式預(yù)制裝配綠色生態(tài)擋土墻的施工工藝整理分析，提出了該擋土墻安裝施工的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，為類似工程建設(shè)提供參考。

【關(guān)鍵詞】擋土墻; 錨桿式; 預(yù)制裝配; 綠色生態(tài); 施工技術(shù)

【中圖分類號】U417.1+1【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】B

傳統(tǒng)擋土墻多采用漿砌塊石、現(xiàn)澆混凝土為主要材料的重力式擋土墻，這種擋土墻費(fèi)工、耗材、造價(jià)較高，開山挖石、費(fèi)材費(fèi)料對環(huán)境造成不良影響。由于受到施工工藝的限制，難以滿足人們對環(huán)保和生態(tài)的要求，缺少生態(tài)經(jīng)濟(jì)社會效益。裝配式生態(tài)擋土墻可以保證良好的生態(tài)性， 而且可以保護(hù)植物的生存環(huán)境， 憑借其較強(qiáng)的適應(yīng)地基變形的能力和良好的穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)， 道路護(hù)坡景觀工程中得到越來越廣泛的應(yīng)用。

1 工程概況

本工程為龍泉山城市森林公園丹景臺片區(qū)綜合提升項(xiàng)目道路工程，分別位于簡陽市武廟鄉(xiāng)與丹景鄉(xiāng)，總長約8 km;其中武廟鄉(xiāng)上山道路約3 km，丹景鄉(xiāng)上山道路約5 km。

裝配式生態(tài)擋墻設(shè)置樁號為丹景上山道路：K0+680～K0+780.5、K2+380～K2+515、K4+328～K4+440三個(gè)工點(diǎn)，裝配式擋墻坡率：1∶0.1。

裝配式擋墻設(shè)置樁號：K0+680～K0+780.5、K2+380～K2+515、K4+328～K4+400;裝配式擋墻高度：4.2～9.6 m;裝配式擋墻錨桿長度：6 m、8 m、9 m。

本工程具有以下幾點(diǎn)特點(diǎn)：

（1）本工程地處山丘地帶，彎多、坡陡、路窄，材料運(yùn)輸、大型機(jī)械、大型車輛等進(jìn)出場極為不便，交通組織非常困難。

（2）原始地貌地形相當(dāng)復(fù)雜，土方深挖、高填工程量極大。

（3）工程量大、工期緊張，施工任務(wù)重。

（4）地質(zhì)情況復(fù)雜，挖方多為中風(fēng)化頁巖，土石方工作難度大。

是為龍泉山城市森林公園丹景臺片區(qū)綜合提升項(xiàng)目整個(gè)景觀打造的重要控制點(diǎn)，對恢復(fù)植被、景觀綠化、安全防護(hù)、節(jié)省工期，起到了很大的作用。

2 工藝原理

錨桿式預(yù)制裝配綠色生態(tài)擋土墻由PC構(gòu)件、肋柱、錨桿等構(gòu)成（圖1）。錨桿一端連接在PC構(gòu)件拼裝形成的肋柱中（拼裝后現(xiàn)澆混凝土，與基礎(chǔ)梁剛性連接），另一端錨固在穩(wěn)定的地層中，以承受土壓力對PC構(gòu)件、肋柱所施加的推力（圖2）。利用錨桿與地層間的錨固力來維持整個(gè)結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定。

PC構(gòu)件整體呈空間框格型，由左右側(cè)壁和后壁圍成一定空間，底部為帶一定坡度的植生板，板上可培土種植綠色植物，后壁開有排水窗，可作為墻后水體排泄和植物根系與自然土體聯(lián)系的通道。擋土墻主體結(jié)構(gòu)形成后，于PC構(gòu)件預(yù)留空間內(nèi)客土綠化，形成立體綠化與結(jié)構(gòu)一體化的生態(tài)擋土墻（圖3）。

3 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1 施工工藝流程

擋土墻混凝土基礎(chǔ)施工 → 墻身PC構(gòu)件安裝 → 肋柱混凝土澆筑→錨桿施工 → 墻背回填及壓頂梁施工→平臺封閉→ PC構(gòu)件客土、培植綠色植物。

3.2 操作要點(diǎn)

3.2.1 擋土墻混凝土基礎(chǔ)施工

（1）精確測量放線后，進(jìn)行基坑開挖。開挖清平后及時(shí)進(jìn)行基礎(chǔ)墊層施工，保證墊層混凝土厚度、寬度，以及混凝土強(qiáng)度。

（2）待墊層達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80 %后，綁扎基礎(chǔ)鋼筋綁扎底板鋼筋和肋柱鋼筋并澆筑基礎(chǔ)底板混凝土。

（3）控制預(yù)埋肋柱中心定位間距，確保裝配式墻身順利安裝。

（4）在基礎(chǔ)模板做好標(biāo)記來定位肋柱鋼筋。

（5）待基礎(chǔ)底板混凝土初凝后進(jìn)行基礎(chǔ)底板頂面收面、找平。

3.2.2 墻身PC構(gòu)件安裝

（1）第一排PC構(gòu)件定線，按照PC構(gòu)件截面尺寸在混凝土基礎(chǔ)上進(jìn)行安裝畫線，并對間距要求按照模數(shù)劃分，預(yù)留裝配誤差間距。

（2）采用吊車進(jìn)行PC構(gòu)件吊裝，人工輔助定位，按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行沉降段第一層PC構(gòu)件安裝。

（3）每一塊PC構(gòu)件安裝定位后用水準(zhǔn)儀抄平、人工進(jìn)行校對保證設(shè)計(jì)坡比，并及時(shí)安裝U型扣加固。

（4）待第一層完成后，進(jìn)行上面一層拼裝。嚴(yán)格按照“沉降段裝配（每10 m設(shè)一個(gè)沉降縫）、一層裝配完再進(jìn)行二層裝配、裝配完一塊PC構(gòu)件及時(shí)安裝U型扣加固”。

（5）每裝配一塊、每裝配完一層及時(shí)進(jìn)行檢查保證安裝后不晃動、線型順直，調(diào)整過程中采用0.2～1 cm扁鋼塊進(jìn)行調(diào)整，如圖4所示。

3.2.3 肋柱混凝土澆筑

（1）PC構(gòu)件安裝時(shí)，進(jìn)行肋柱鋼筋的安裝。構(gòu)件安裝高度達(dá)到3 m時(shí)，在拼成的肋柱模板內(nèi)澆筑混凝土。若需要多次澆筑，每一根肋柱一次澆筑高度應(yīng)低于裝配高度30 cm，直到壓頂梁澆筑。肋柱橫向間距為1.5 m，如圖5所示。

（2）采用泵送細(xì)石混凝土，嚴(yán)格控制混凝土坍落度。

（3）澆筑過程中不漏振、不過振。

（4）每一次澆筑完成，及時(shí)清理掉散落在植生板上混凝土。

3.2.4 錨桿施工

3.2.4.1 鉆孔

（1）根據(jù)施工圖所規(guī)定的孔位、孔徑、長度與傾斜度，錨桿橫向間距1.5 m，縱向間距2.1 m（圖6）。鉆孔方式可選擇沖擊鉆或旋轉(zhuǎn)鉆，從肋柱預(yù)留孔道鉆進(jìn)，要做好鉆孔地質(zhì)記錄。成孔孔壁必須順直、完整。

（2）鉆孔深度須超過擋土墻后的主動土壓力區(qū)和已有的滑動面，并在穩(wěn)定土層中達(dá)到足夠的有效錨固長度。當(dāng)巖層風(fēng)化程度嚴(yán)重、屬于回填區(qū)段時(shí)，加用套管鉆進(jìn)，保證鉆孔質(zhì)量。

（3）鉆至要求的深度、成孔后，用高壓空氣清孔，將孔內(nèi)壁及根部殘留廢土清除干凈。嚴(yán)禁用水沖洗。

（4）錨桿采用在搭設(shè)的鋼管架操作平臺上鉆孔作業(yè)，采用MJ-70鉆機(jī)，干鉆鉆進(jìn)。

3.2.4.2 錨桿制作與安裝

（1）單根錨桿采用2根HRB400E 28 mm鋼筋制作。錨桿結(jié)構(gòu)如圖7所示。

（2）插入鉆孔的錨桿要順直，并應(yīng)除銹，在錨固段部分一般用水泥砂漿防護(hù)。錨桿孔外部分需做防銹層，采用在鋼筋表面涂防銹底漆，再包扎瀝青麻布兩層或塑料套管及化學(xué)涂料等方法進(jìn)行防銹。如防銹層局部遭到破壞，應(yīng)及時(shí)加以處理。

（3）為保證錨桿放入孔內(nèi)居中，沿錨桿長度間隔2 m左右焊接定位支架?？孜辉试S偏差±50 mm，深度允許偏差+50 mm、-10 mm。

（4）清孔完畢后應(yīng)及時(shí)安裝錨桿，把制作好的錨桿鋼筋緩慢地送入鉆孔內(nèi)，定位支架在錨桿下部撐住孔壁，插入錨桿時(shí)應(yīng)將灌漿管與錨桿鋼筋同時(shí)放至鉆孔底部。錨桿鋼筋應(yīng)保持順直。

（5）有水地段安裝錨桿，應(yīng)將孔內(nèi)水排除或采用早強(qiáng)速凝藥包式錨桿。

3.2.4.3 灌漿

（1）按施工配合比采用攪拌機(jī)拌制砂漿，隨拌隨用，經(jīng)過2.5 mm×2.5 mm的濾網(wǎng)倒入儲漿桶，桶內(nèi)水泥砂漿在使用前仍需低速攪拌，以防止砂漿離析。

（2）壓漿用砂子以中砂為宜，配合比一般為1∶1（重量比）、水膠比不大于0.50的水泥砂漿，宜采用膨脹水泥。為避免孔內(nèi)產(chǎn)生氣泡，壓漿泵料倉內(nèi)要保持一定的砂漿。

（3）灌注方法采用重力灌漿與壓力灌漿相結(jié)合的方式。先將膠管與錨桿同時(shí)送入距錨孔底10 cm處，用灌漿泵（灌漿壓力為0.3 MPa左右）使砂漿在壓力下自孔底向外充滿。同時(shí)，把灌漿管從孔底朝孔口緩慢勻速拔出，要保持出漿口始終埋入砂漿1.5～2.0 m。當(dāng)砂漿灌至孔口時(shí)立即減壓為零，避免在孔口噴漿。灌漿管拔出后立即將制作好的封口板塞進(jìn)孔口，灌漿結(jié)束。

（4）錨桿灌漿后，不得敲擊、搖動。普通砂漿在3 d，早強(qiáng)砂漿在12 h內(nèi)不得在桿體上懸掛重物。

（5）待第一次肋柱混凝土澆筑完成，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100 %、灌注砂漿達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100 %時(shí)，對錨桿進(jìn)行抗拔檢測試驗(yàn)合格后，進(jìn)行封錨，灌漿錨固后每根錨桿軸向拉力達(dá)到200 kN。

（6）錨桿施工根據(jù)現(xiàn)場實(shí)地情況采取墻前或墻后跟管鉆進(jìn)方式，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求和深度進(jìn)行施工和注漿封錨。

3.2.5 墻背回填及壓頂梁施工

（1）最后一層PC構(gòu)件拼裝完成以后，肋柱混凝土強(qiáng)度、錨桿灌注砂漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100 %時(shí)，進(jìn)行墻背回填。

（2）回填采用分層回填壓實(shí)，回填土松鋪厚度不大于30 cm/層。采用小型機(jī)械加人工輔助夯實(shí)。填料應(yīng)均勻，不能填入大塊石料。

（3）墻背回填完成后進(jìn)行擋土墻壓頂梁鋼筋綁扎、支模、混凝土澆筑。

3.2.6 平臺封閉

擋墻結(jié)構(gòu)平臺施工完畢及時(shí)回填密實(shí)，并做好泄水坡和截水溝。

3.2.7 PC構(gòu)件客土、培植綠色植物

擋墻成型后及時(shí)在PC構(gòu)件框格植生板進(jìn)行客土，培土采用保水性良好的泥炭土。栽培植物選用耐干旱、耐高溫、具有觀賞性的藤本植物如：三角梅、迎春花、薔薇等。

4 質(zhì)量控制

4.1 應(yīng)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

（1）JTG BO1-2014《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》。

（2）JTG D30-2015《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》。

（3）GB 50201-2015《混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》。

（4）GB/T 51231-2016《裝配式混凝土建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》。

（5）DB J51/T008-2015《四川省建筑工業(yè)化混凝土預(yù)制構(gòu)件制作、安裝及質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》。

（6）JTG F80/1-2017《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》。

4.2 質(zhì)量控制措施

PC構(gòu)件安裝質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

錨桿施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)見表2。

擋土墻整體質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)見表3。

5 安全措施

（1） 建立健全安全組織機(jī)構(gòu)，認(rèn)真落實(shí)各級人員的安全生產(chǎn)責(zé)任制度。

（2） 邊坡開挖、支架搭設(shè)、吊裝作業(yè)必須編制專項(xiàng)施工方案，并且經(jīng)過專家論證、審批通過，方可施工。

（3） 作業(yè)人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn)，安全技術(shù)交底有文字記錄并經(jīng)作業(yè)人員簽認(rèn)。

（4） 施工前，對邊坡進(jìn)行全面清理，清除浮土、危石等，當(dāng)錨桿擋土墻上方還有邊坡等時(shí)，還應(yīng)在頂部增設(shè)臨時(shí)防護(hù)。

（5） 支架搭設(shè)應(yīng)牢固可靠，必要時(shí)，需在坡面打設(shè)連接桿，將支架與坡面連接為整體。

（6） 工作步板需固定牢固，作用面處應(yīng)掛設(shè)安全網(wǎng)，施工人員必須佩戴安全帽。

（7） 空壓機(jī)等壓力設(shè)備，應(yīng)加強(qiáng)檢查與檢修，保證可靠的工作狀態(tài)。

6 結(jié)束語

本文的錨桿式預(yù)制裝配生態(tài)擋土墻，是一種錨桿式擋土墻。它由PC構(gòu)件、肋柱、錨桿等構(gòu)成，結(jié)構(gòu)形成后于PC構(gòu)件預(yù)留空間內(nèi)客土綠化，形成環(huán)境友好的生態(tài)支擋結(jié)構(gòu)。該技術(shù)是一種新型的邊坡支擋結(jié)構(gòu)形式，并具有生態(tài)保護(hù)功能，同時(shí)克服圬工工程措施的不足，而且合理設(shè)計(jì)下還能降低施工成本。是一種既滿足支擋功能又綠色環(huán)保的新型護(hù)坡方式。

[定稿日期]2021-01-20

[作者簡介]譚剛（1979～），男，本科，高級工程師，從事市政工程施工技術(shù)與質(zhì)量管理工作。