道路工程施工中支擋結(jié)構(gòu)的應(yīng)用分析

肖健

（河北省交通規(guī)劃設(shè)計院，河北 石家莊 050011）

1 工程概況

某道路工程全長2.59km，沿線鄰近駕校場地、菜棚、學(xué)校、村莊、住宅區(qū)等地。道路斷面形式為2.0m寬中間隔離帶+11.5m寬機動車道路+2.0m寬路側(cè)隔離帶+6.0m兩側(cè)輔路+4.5m寬人行道。在樁號0+230—0+350的路段中，西側(cè)與新建鐵路相交，鐵路最大拉槽高差為7.5m，需在立交段設(shè)支擋結(jié)構(gòu)，采用裝配式鋼筋混凝土擋土墻施工方案。在路段南側(cè)臨近住宅區(qū)，樓邊路基道路紅線4.5m。北側(cè)臨近校區(qū)庫房，距離道路紅線5m。南側(cè)與北側(cè)的支擋結(jié)構(gòu)設(shè)置條件較為特殊，經(jīng)地質(zhì)勘察可知，支擋施工部位未見明顯地下水，無需考慮降水處理，基于上述情況本工程支擋結(jié)構(gòu)采用樁板組合式擋土墻。

2 道路工程施工中支擋結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

本工程在制定支擋結(jié)構(gòu)方案時，綜合考慮工程地質(zhì)條件、開挖高度、放坡條件、周圍建筑物荷載以及周邊環(huán)境保護要求等因素，設(shè)計由樁基、基礎(chǔ)底梁、擋土墻面板、樁頂連梁組成的樁板組合式擋土墻，減少支擋結(jié)構(gòu)工程量，保證支擋結(jié)構(gòu)具有一定美觀性，能夠與周邊建筑物形成美觀整體[1]。

2.1 支護結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1.1 設(shè)計參數(shù)計算

在樁板組合式擋土墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中，初步擬定灌注樁直徑、間距、樁長、墻高等設(shè)計指標(biāo)，計算灌注樁的整體穩(wěn)定性，計算項目包括整體抗滑移系數(shù)、嵌固深度安全系數(shù)和墻底隆起安全系數(shù)，計算結(jié)果分別為1.2、1.6、1.2；計算擋土墻結(jié)構(gòu)彎矩、墻頂位移、剪力和地面沉降，最后得出截面承載力。

2.1.2 設(shè)計指標(biāo)

（1）本工程中，樁板式擋土墻臨近頂部2m處有一道圍墻，圍墻寬1m，埋深0.5m，計算得出樁身荷載15.58KPa；基坑開挖深度設(shè)計值為6.21m，樁頂水平位移7.6mm，圍護結(jié)構(gòu)采用φ1 200mm灌注樁，樁長設(shè)計值為14m，配筋率設(shè)計值為1.5%。

（2）鉆孔灌注樁的樁徑不小于80cm，樁間距不小于2倍樁徑，混凝土強度至少為C25；在樁身頂面澆筑頂梁，借助頂梁將樁身連成一體，頂梁寬度不小于樁徑，高度不小于0.6倍樁徑[2]；在樁身外側(cè)噴射混凝土護壁，設(shè)置鋼筋網(wǎng)，保證鋼筋與樁體牢固連接；將擋土板設(shè)置到樁身護壁外側(cè)，噴射混凝土澆筑成型；擋土板頂部伸出預(yù)留的鋼筋，直接插入頂梁。

2.2 施工工藝流程

2.2.1 樁基施工

本工程采用人工鉆孔樁施工技術(shù)，以滿足施工作業(yè)面較小的要求，降低樁基施工對項目所在地周邊住宅小區(qū)的噪聲干擾。樁基施工關(guān)鍵技術(shù)如下：

（1）放線定位。樁基施工前清理場地，去除地面上的雜草、雜物；根據(jù)施工圖紙要求全面檢查基坑護坡穩(wěn)定性，以及地下綜合管線走向，做好測量放線工作，避免樁基施工對地下綜合管線造成破壞[3]；放樣樁基樁位、高程，放線后上報監(jiān)理工程師復(fù)核，復(fù)核后準(zhǔn)備進入土方開挖工序。

（2）土方開挖。本工程采用分段開挖技術(shù)，全斷面測量校核成孔孔徑、深度等指標(biāo)，檢測合格后進入支護工序。

（3）護壁模板安裝。質(zhì)量驗收成孔后安裝護壁模板，要求護壁模板略高于原地面，發(fā)揮護壁模板定位、阻水的功能作用；第一節(jié)護壁模板的厚度為150mm，下面各節(jié)護壁模板厚度為50mm；護壁模板安裝時控制中線位置，測量孔深是否達(dá)到設(shè)計值要求[4]。

（4）混凝土灌注。在模板頂部位置搭建操作平臺，便于護壁混凝土拌和；護壁形式為外齒式，根據(jù)設(shè)計要求控制護壁混凝土的強度、坍落度；混凝土灌注后，當(dāng)混凝土強度達(dá)到設(shè)計值要求時進行拆模，及時處理檢查中發(fā)現(xiàn)的護壁混凝土質(zhì)量缺陷；在第一節(jié)護壁混凝土施工完畢后，恢復(fù)樁孔線位控制點，檢查線位偏差是否在設(shè)計允許偏差范圍內(nèi)，檢驗合格后將其作為下道工序的基準(zhǔn)點，施工時恢復(fù)標(biāo)高數(shù)據(jù)[5]。

（5）檢查樁位。在每個樁位施工完畢后，將樁位平面、立面位置數(shù)據(jù)測設(shè)在護壁的相應(yīng)位置上，向井底引入吊垂球，檢測樁位各項數(shù)據(jù)是否符合設(shè)計值要求；在檢測孔深時，采用測繩吊線墜測量方法，要求孔深達(dá)到技術(shù)規(guī)范要求。

（6）安裝施工。在護壁混凝土灌注施工后，垂直運輸、安全搭設(shè)支架，牢固支架各個節(jié)點；根據(jù)設(shè)計規(guī)范要求安裝蓋板、吊桶、照明設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備，保證各類設(shè)備找準(zhǔn)安裝線位，避免因線位偏差導(dǎo)致孔道傾斜；照明設(shè)備選用安全防水型燈具，電源電壓為36V，將護欄設(shè)置在井口上，保證照明設(shè)備供電安全；在護壁上分段固定電纜，控制電纜長度，避免電纜碰觸吊桶引發(fā)故障。

（7）護壁防護。在首段施工后做好安全防護措施，用護欄圍住井口，不允許非施工人員靠近此處；當(dāng)樁孔開挖到設(shè)計深度后，清理孔壁，去除孔底殘渣，嚴(yán)把成孔質(zhì)量驗收關(guān)口，并且做好成孔隱蔽工程驗收記錄[6]。

（8）制作鋼筋籠。在人工鉆孔樁施工的同時制作鋼筋籠，分解對接鋼筋籠，采用直螺紋套筒機械連接鋼筋籠，檢查鋼筋籠整體剛度是否達(dá)到設(shè)計要求；在主筋接長施工中，借助直螺紋套筒連接，相互錯開鋼筋籠的接頭，錯開距離控制在35d以內(nèi)；在施工現(xiàn)場完成鋼筋彎曲、截斷操作，避免來回搬運鋼筋造成外形變化。

（9）吊裝鋼筋籠。吊裝施工機械選用25t汽車吊，吊裝前預(yù)先在鋼筋籠上選取吊點，要求吊點具有較強的剛度、強度，避免在吊裝過程中出現(xiàn)鋼筋籠永久性變形；吊裝前，在鋼筋籠四周設(shè)置支撐，支撐呈對稱形態(tài)，沿樁長2m范圍內(nèi)焊接鋼筋，保證鋼筋籠能夠安全下放[7]；鋼筋籠吊裝要垂直緩慢下放到孔內(nèi)，防止對孔壁造成破壞；鋼筋籠下放到一定深度后，將護筒與鋼筋籠連為一體，避免在混凝土灌注時造成鋼筋籠位移。

（10）混凝土灌注。固定完畢鋼筋籠后安裝導(dǎo)管，進入灌注施工工序，灌注前試驗檢測混凝土各項性能指標(biāo)；灌注時選用內(nèi)徑為350mm的導(dǎo)管，將導(dǎo)管下放到距離孔底50cm的位置，導(dǎo)管埋深一般在5m以內(nèi)；灌注時控制好導(dǎo)管提拔的時機，保證混凝土連續(xù)灌注；當(dāng)灌注施工中出現(xiàn)鋼筋籠上浮現(xiàn)象，則要合理調(diào)控混凝土灌注速率，快速恢復(fù)鋼筋籠所在的原有位置；在混凝土灌注到一定高度后，提升導(dǎo)管，要求導(dǎo)管底部與籠體下部保持安全距離；灌注時跟蹤測量導(dǎo)管插入灌注面的深度，灌注后的標(biāo)高要超出頂部高程至少50cm，灌注后切斷吊筋、拔出鋼護筒，在樁頂上回填碎渣泥土；在混凝土強度達(dá)到設(shè)計值后，人工鑿除樁頭上的沉渣，鑿除過程中不能破壞樁頂上部的鋼筋。

2.2.2 樁間土噴錨護壁施工

（1）檢測樁基混凝土的強度，當(dāng)實測強度達(dá)到設(shè)計值的75%時，進入土方開挖工序，根據(jù)設(shè)計要求控制每層開挖深度，采用邊開挖邊完成支護的施工工藝；下層開挖時檢查上部結(jié)構(gòu)質(zhì)量，當(dāng)結(jié)構(gòu)層達(dá)到強度要求后，再進行下一工作面開挖。

（2）采用人工成孔施工技術(shù)完成錨桿支護，在成孔過程中檢查土層變化，確保實際土層與地質(zhì)勘察資料相符；在成孔后檢查質(zhì)量，及時完成注漿施工。

（3）噴射混凝土前，先固定鋼筋網(wǎng)片，要確保網(wǎng)片與坡體的距離滿足設(shè)計要求。按從底部向頂部的順序噴射混凝土，噴出位置與鋼筋網(wǎng)面的距離要控制在合理范圍內(nèi)?？蓪⒕W(wǎng)片前后填塞密實，并采取分層的方法噴射混凝土，為確?；炷恋膰娚浜穸冗_(dá)到設(shè)計要求，應(yīng)在坡面上做好標(biāo)記，噴射時每層厚度控制在5.0cm以內(nèi)，面層較厚時，應(yīng)分兩次噴射[8]。當(dāng)坡面上噴射的混凝土終凝后，要按照規(guī)范規(guī)定的方式開展養(yǎng)護，以此來預(yù)防混凝土早期開裂。

2.2.3 樁基礎(chǔ)梁施工

（1）以設(shè)計方案作為主要依據(jù)，在樁體表面相應(yīng)位置處標(biāo)示出植筋的位置；根據(jù)鋼筋的規(guī)格和數(shù)量，使用沖擊鉆鉆孔，孔深控制在60cm左右。鉆孔過程中若是遇到樁的主筋，則應(yīng)避開，不可以對主筋截割，以免影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

（2）成孔后，要及時清孔，可以用空壓機吹掃，將孔內(nèi)殘渣清除干凈；將化學(xué)黏合劑裝入到注射器中，以手動的方式注入孔內(nèi)，注入量控制在孔深的2/3；黏合劑注入后，應(yīng)及時向孔內(nèi)插入鋼筋，插入前，在鋼筋上標(biāo)好深度，并對鋼筋表面做除銹處理；插入植筋后，刷涂界面劑，澆筑混凝土即可。

2.2.4 預(yù)制板安裝施工

（1）安裝預(yù)制板前，要先定位放線，以擋土墻的分段坐標(biāo)為依據(jù)，準(zhǔn)確測放出面板的安裝位置，確保每一段預(yù)制板都能一次性安裝就位。

（2）放樣后，按順序安裝預(yù)制墻面板，準(zhǔn)備好固定組件，現(xiàn)場攪拌好混凝土備用。對墻面板吊裝前，先對底梁頂面找平，吊裝就位時，要確保垂直度偏差在允許范圍內(nèi)，之后用水平尺等儀器加以檢測，確認(rèn)合格后，與底梁連接。

2.2.5 頂梁施工

（1）頂梁施工前，應(yīng)先將地面整平、夯實，此項工作可在墻面板吊裝后開展，對擋墻側(cè)方回填夯實，確保壓實度達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計要求。在整平的地面上，搭設(shè)腳手架，操作前，要先將基礎(chǔ)墊實，上方支撐體采用碗扣式支架。

（2）腳手架搭設(shè)完畢后，經(jīng)檢查確認(rèn)牢固穩(wěn)定，便可綁扎鋼筋。綁扎前，要先將多余的樁頭鑿除，并將雜物、積水等清理干凈。鋼筋板扎的過程中，應(yīng)在側(cè)、下方加裝混凝土墊塊，以確保保護層的厚度達(dá)到設(shè)計要求。鋼筋骨架綁扎完畢，質(zhì)檢驗收合格后，測放出結(jié)構(gòu)線位。

（3）模板在鋼筋綁扎后支設(shè)，操作前，先將模板拼接好，接縫處用密封條填塞，避免漏漿，模板表面應(yīng)均勻涂刷一層脫模劑，以便混凝土脫模。當(dāng)模板支設(shè)好以后，便可澆筑混凝土。本工程中，采用吊車配合人工的方式澆筑，待澆筑一定量后，便可振搗密實，隨后將混凝土表面刮平并壓光。完成澆筑后，按規(guī)范要求，用塑料薄膜覆蓋并灑水養(yǎng)生。

2.3 質(zhì)量控制要點

2.3.1 灌注樁質(zhì)控

（1）在人工挖孔樁施工后，清理孔內(nèi)沉渣，檢測孔道各項指標(biāo)是否達(dá)到技術(shù)規(guī)范要求；在混凝土澆筑后，檢測混凝土抗壓強度，要求達(dá)到混凝土強度檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)。

（2）在挖孔灌注樁的混凝土達(dá)到設(shè)計要求的強度值后開展樁基完整性檢驗，采用超聲波無損檢測技術(shù)，避免對樁基造成取樣損壞。

（3）在挖孔樁施工中，檢查伸入頂梁內(nèi)部的樁頭和鋼筋長度是否達(dá)到設(shè)計要求。檢查工具為水準(zhǔn)儀，對所有樁頭和鋼筋進行檢查，要求全部達(dá)到設(shè)計要求。

（4）檢查樁身混凝土是否出現(xiàn)夾層與斷層，將實際的樁底高程控制在設(shè)計高程以內(nèi)。

（5）在混凝土灌注過程中，派技術(shù)人員、試驗檢測人員現(xiàn)場檢測混凝土質(zhì)量，不得出現(xiàn)混凝土離析問題；在每個樁身混凝土正式施工前都要留取1組混凝土試件。

（6）當(dāng)混凝土強度達(dá)到100%設(shè)計值要求后，結(jié)合采用超聲波法、低應(yīng)變檢測法檢查樁身的完整性，檢測數(shù)量不小于20根。

2.3.2 擋土墻質(zhì)控

（1）按照規(guī)范要求施工擋土墻基礎(chǔ)梁、擋墻板和頂梁，施工后檢測擋土墻基礎(chǔ)承載力，要求達(dá)到技術(shù)規(guī)范要求。

（2）根據(jù)設(shè)計要求檢查鋼筋品種、數(shù)量、直徑是否有誤，鋼筋綁扎后檢查其穩(wěn)定性，避免混凝土澆筑造成鋼筋變形。

（3）焊接前檢查鋼筋是否有銹跡，及時除銹、除污，要求焊接時的鋼筋始終保持干燥狀態(tài)，焊接后處理掉焊渣；鋼筋綁扎后全面檢查鋼筋質(zhì)量，立即處理已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量缺陷。

（4）在安裝擋土墻基礎(chǔ)模板后，檢查模板間是否平順銜接，用密封條對模板拼裝縫進行密封處理；清理干凈模板表層，在模板內(nèi)壁均勻涂刷脫模劑，以保證混凝土成型美觀。

（5）加強現(xiàn)澆混凝土質(zhì)量控制，澆筑后振搗密實，不能出現(xiàn)麻面、蜂窩、露筋等質(zhì)量缺陷，要求抗壓強度達(dá)到設(shè)計要求。

（6）在本工程的樁板擋土預(yù)制板的安裝中，部分路段為曲線段，要求預(yù)制板保持線條平順。在施工前，量測預(yù)制墻面板，控制墻面板的尺寸誤差，及時采取糾偏處理措施；安裝時先采用全站儀放線，再用水平尺對墻面板安裝的垂直度進行控制，保證底部線位符合設(shè)計要求，跟蹤控制安裝過程中積累產(chǎn)生的誤差。

2.3.3 植筋質(zhì)控

根據(jù)設(shè)計要求試驗檢測錨固所用混凝土的抗壓強度，規(guī)范實施植筋施工工藝，確保植筋牢固。植筋時，需焊接擋土板預(yù)埋鋼筋，保證灌注樁樁身的穩(wěn)定性。在植筋后，檢測植筋抗拉力是否達(dá)到技術(shù)規(guī)范要求。

3 結(jié)語

在城市道路工程建設(shè)中，樁板組合擋土墻支護結(jié)構(gòu)能夠充分發(fā)揮出抗滑性強、支擋效果好、施工成本低、對周圍建筑物擾動程度小的技術(shù)優(yōu)勢，值得在支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工領(lǐng)域推廣應(yīng)用。在支擋結(jié)構(gòu)施工過程中，要加強各道關(guān)鍵施工工序的質(zhì)量控制，保證樁板組合式擋土墻達(dá)到支擋結(jié)構(gòu)質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)。