裝配式擋土墻在道路邊坡中的應(yīng)用

王賽魁 紀鵬 王金秀 北京市市政四建設(shè)工程有限責(zé)任公司

1 前言

城市道路建設(shè)中使用的擋土墻結(jié)構(gòu)形式多種多樣，可以根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)特點和施工方法進行分類。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點，擋土墻可分為重力式、衡重式、懸臂式、扶壁式、柱板式、錨桿式、自立式、加筋土等不同擋土墻。根據(jù)施工方法的不同，擋土墻可分為現(xiàn)澆鋼筋混凝土擋土墻、預(yù)制鋼筋混凝土擋土墻、石材擋土墻和加筋土擋土墻。實際上，為了使擋土墻能夠滿足道路建設(shè)的具體要求，必須根據(jù)城市道路工程的實際情況，合理選擇擋土墻的設(shè)計和施工方法。這是預(yù)制現(xiàn)代化工程建設(shè)的發(fā)展方向，是提高工程建設(shè)質(zhì)量、提高施工效率、降低現(xiàn)場施工人員勞動強度的重要途徑。本文主要介紹了預(yù)制擋土墻在城市道路邊坡工程中的應(yīng)用。

2 裝配式擋土墻優(yōu)點及適用范圍

裝配式擋土墻是一種由現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)、預(yù)制面（肋）板及后澆結(jié)構(gòu)共同組成的復(fù)合體結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的現(xiàn)場擋土墻相比，擋土墻預(yù)制板的優(yōu)點在于，它是工廠標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場預(yù)制和安裝，裝配周期短，易于控制預(yù)制建筑工程的質(zhì)量。

特別是在大中城市道路邊坡的施工中，邊坡?lián)跬翂Φ氖┕すて诙獭⑹苤車ㄖ锏南拗?，且基礎(chǔ)條件差、缺石地區(qū)要求墻體輕、場地小、基礎(chǔ)承載力低。用預(yù)制擋土墻施工具有不可替代的優(yōu)點。

3 施工工序

裝配式擋土墻的主要工序依次為：測量放樣→開挖基槽與驗槽→現(xiàn)澆鋼筋混凝土底板基礎(chǔ)→吊放與安裝鋼筋混凝土面板→二次澆注基礎(chǔ)底板→澆筑板縫間細石混凝土（安裝滲水管）→澆筑板頂混凝土（安裝欄桿等）→回填墻背。

4 施工技術(shù)要點

4.1 測量放樣

放樣測量完成后，必須進行現(xiàn)場放樣。如果施工放樣不能及時進行，會嚴重影響道路施工質(zhì)量。因此，為了最大限度地保證面板外觀質(zhì)量的一致性，必須高度重視施工分解階段。曲線放樣時，距樁的距離一般控制在5m以內(nèi)，在拐角處埋設(shè)十字柱。對于線性放樣，文件間距應(yīng)控制在10m~18m之間。

因此，相關(guān)人員要全面了解現(xiàn)場情況，做好施工前現(xiàn)場調(diào)查和數(shù)據(jù)收集工作，結(jié)合工作模式選擇適當(dāng)?shù)氖┕し椒ê凸に?，科學(xué)布置施工方案，合理配備施工材料和機械。

4.2 開挖基槽與驗槽

（1）測量線布置工作完成后，方可挖坑。開挖前，施工單位應(yīng)平整場地，確認場地平整，然后開挖溝槽。挖掘坑和槽將由機器和人工共同進行。在開發(fā)之前，為了保證開發(fā)質(zhì)量，還必須確定開發(fā)線、中心線和比例的細分位置。

（2）開挖時挖出的土不得堆放在基坑周圍，應(yīng)遠離基坑。在整個挖掘過程中必須進行防水處理，應(yīng)安裝防水和排水裝置，如天球和排水口，以防止地下水和雨水侵蝕集水坑。此外，為了確保挖掘過程中的基坑和槽的穩(wěn)定性，必須提供支撐。

（3）基坑開挖完成后，應(yīng)由專家檢查，確保基坑標(biāo)高和承載力符合設(shè)計要求。如果載荷力不合格，則需要用適當(dāng)?shù)姆椒ㄌ幚?。通過基坑支護力后，方可進行驗收，進行下一項工程。

（4）基槽開挖后，按設(shè)計要求對基槽展開調(diào)查，并邀請相關(guān)人員對基槽進行檢查。

（5）主槽情況與勘探資料不符的，及時聯(lián)系勘探設(shè)計單位，處理變更談判。根據(jù)勘察設(shè)計要求對地基進行處理。

4.3 現(xiàn)澆鋼筋混凝土底板基礎(chǔ)

4.3.1 基礎(chǔ)模板施工

模板主要選用木?；蚱桨邃撃?。模板類型要均勻，模板表面要平整，剛度和強度要滿足施工要求。接縫選用平縫或企口縫，并做好防漏處理。墻體模板主要由斜撐、立擋、側(cè)板以及橫擋四部分組成。模板較高時，應(yīng)采用螺栓進行固定。模板施工時，請及時取出中心線和第二條邊，先安裝一端。電纜平整后，支架變得牢固，及時清潔底座表面，然后在另一端安裝模板。安裝內(nèi)部支架以保證壁厚，強度達到要求后才能拆除，保護角度，防止拆除模具時受損。

4.3.2 基礎(chǔ)鋼筋綁扎

（1）綁扎前，檢查加工好的鋼筋規(guī)格、型號，合格后方可使用。

（2）施工時由測量人員在墊層（找平層）上，放出基礎(chǔ)位置邊線和基礎(chǔ)預(yù)埋鋼板位置線。對同一高度較長基礎(chǔ)，按墻面板排放位置放出沉降縫位置線，沉降縫設(shè)置間距應(yīng)符合設(shè)計要求。并據(jù)此用墨斗線彈出鋼筋及預(yù)埋件的位置線，鋼筋由一端沉降縫處向另一端進行綁扎。

（3）如果主筋直徑大于25mm，則必須采用搭接焊縫或機械連接。對于重疊焊縫，雙面焊縫長度不能小于5d（d是指鋼筋的直徑），單面焊縫長度不能小于10d。焊接部不能有肉、裂紋、切屑、焊瘤應(yīng)磕碰，焊條應(yīng)符合設(shè)計要求，并與母體材料相容。

（4）綁扎鋼筋時，鋼筋位置要準(zhǔn)確，繩子要穩(wěn)定牢固，繩子要彎回模板。保護層采用混凝土砌塊，與主筋呈梅花形可靠布置。

（5）預(yù)埋件安裝準(zhǔn)確、牢固。

4.3.3 基礎(chǔ)混凝土澆筑（1）混凝土配合比應(yīng)符合設(shè)計強度要求。

（2）澆筑順序：先澆筑基礎(chǔ)預(yù)埋件下部混凝土，待擋土墻板安裝后，再澆筑埋件以上基礎(chǔ)混凝土，應(yīng)注意不同基礎(chǔ)段第一次混凝土澆筑的高度不同。

（3）混凝土要振搗密實，對預(yù)埋鋼板部位應(yīng)加細振搗，以防空鼓不實。

（4）基礎(chǔ)混凝土初凝前按設(shè)計要求進行壓槽處理，使二次基礎(chǔ)混凝土與一次基礎(chǔ)混凝土結(jié)合緊密。

（5）基礎(chǔ)混凝土在澆筑期間，除按規(guī)定留置標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護試件外，還應(yīng)根據(jù)需要留置同條件下養(yǎng)護的混凝土試塊，作為墻面板安裝和板后回填等工序進行的依據(jù)。

（6）澆筑完的基礎(chǔ)要及時養(yǎng)護，其養(yǎng)護方法為灑水結(jié)合塑料布包裹養(yǎng)護。

4.4 面板的吊裝與安裝

（1）對符合設(shè)計要求，外觀沒有缺棱、掉角、裂縫的墻板方可安裝。

（2）安裝擋土墻預(yù)制面板，直到基腳底部混凝土強度達到75%。安裝前，測量員彈出安裝控制線。當(dāng)墻板和筋同時坐在地基上時，檢查位置和垂直度滿足設(shè)計和規(guī)范要求，在筋和基礎(chǔ)預(yù)留鋼板上進行鋼筋焊接，用三角形鋼板加固焊接，使板與地基牢固連接。

（3）焊條符合設(shè)計要求。焊縫質(zhì)量符合國家現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定。

（4）擋土墻板應(yīng)從高處向低處施工。

（5）墻面板安裝后對肋板與基礎(chǔ)聯(lián)結(jié)件采取防銹處理，刷防銹漆兩遍。

（6）擋土墻基礎(chǔ)與其擋土墻板的縫隙不得用砂漿勾縫填平。

4.4.1 面板吊裝

根據(jù)施工過程中積累的實際經(jīng)驗，預(yù)制擋土墻板的安裝通常采用側(cè)板掛孔的方法。翅片上有兩個提升孔。主提升孔（點）a，輔助提升孔（點）b，兩個孔都嵌入普通鋼管內(nèi)。其中孔a根據(jù)屏障的重心計算，以確保安裝位置平行于屏障的重心，并位于屏障上方的相應(yīng)位置。當(dāng)孔a從一個點升起時，擋土墻面板可以保持垂直。運輸中用于拆除和翻轉(zhuǎn)擋土墻的孔根據(jù)設(shè)計或計算而定。普通加強筋的底距基礎(chǔ)20cm~30cm，距邊坡20cm~30cm。

4.4.2 面板安裝

安裝前，測量員解除安裝控制線。當(dāng)墻板和地板同時坐在地基上時，感應(yīng)位置和垂直度滿足設(shè)計和規(guī)范要求，用鋼焊接結(jié)構(gòu)預(yù)訂鋼板和地基，用三角形鋼板加固焊接，使木板與地基牢固連接。

安裝預(yù)制擋土墻之前，在控制線位置添加限位鋼板，使用手動千斤頂調(diào)整極限、接縫寬度和垂直度。這提高了安裝速度，減少了人工機器的消耗，有效地降低了成本。具體的安裝步驟如下。

第一步：施工準(zhǔn)備。在墻下基礎(chǔ)區(qū)域，鐵板的頂面低2cm，墻與嵌板之間的混凝土表面低5cm，防止懸掛墻不穩(wěn)定。第二步：設(shè)置限制角鋼。第三步：把砂漿找平2cm，掛在墻上。第四步：沿途頂點滿足接縫寬度要求，從頂點水平位置到角度極限位置滿足設(shè)計極限要求。第五步：垂直調(diào)整千斤頂、橋面平整度檢查、連接鋼板焊接。

4.5 基礎(chǔ)底板二次澆筑

基礎(chǔ)鋼筋二次綁扎：擋土墻面板與基礎(chǔ)聯(lián)結(jié)后，綁扎二次基礎(chǔ)鋼筋，鋼筋綁扎應(yīng)與預(yù)埋鋼筋連接牢固。

基礎(chǔ)混凝土二次澆筑：參照4.3.3進行施工。

4.6 澆筑板縫間細石混凝土

灌縫前將板縫內(nèi)清理干凈。板縫兩側(cè)用夾板卡牢，不得漏漿。擋土墻板間縫隙用符合設(shè)計要求的細石混凝土進行灌縫，且振搗密實。

4.7 墻背回填與壓實

擋土墻的類型和材料應(yīng)符合相關(guān)設(shè)計規(guī)范的要求。填料應(yīng)為不透水材料，墻后填料不能為碎石土，禁止使用膨脹土、鹽漬土、凍土和有機土，包裝必須易于填充和壓縮。填料最大粒徑不能大于150mm，不能大于填料壓縮厚度的2/3。填充前測試軋件，根據(jù)施工機械的含水量、填充材料、填充材料的種類、性質(zhì)和壓縮程度，必須確定分層填充的虛布厚度和壓縮量。包裝厚度應(yīng)均勻，壓縮后表面應(yīng)平整。填料和張力之間必須有足夠的摩擦和黏附力，以抵抗墻壁對土壤的水平壓力。每層均勻包裝后，應(yīng)及時壓縮，使每層符合合格的壓縮程度。

填充物的壓縮應(yīng)該有助于收緊桿的固定，以使墻板更加牢固。第一次練習(xí)時輕壓，無沖擊。應(yīng)在支撐中心垂直于支撐陣列方向進行解釋。滾動時，首先要逐漸拉尾巴，然后到墻邊，防止墻向外傾斜，面板錯位。軋件不能與支架方向相同，超壓和收卷輪的痕跡必須重疊。搭接寬度不小于車輪的1/3，壓實機與面板之間的距離大于1.0m，小于1.0m的區(qū)域通過輕型設(shè)備或手動進行壓縮。平整后，路基表面顯示3%的十字。擋土墻后面排水孔按設(shè)計要求回填礫石過濾層，有利于排水。

5 關(guān)鍵部位的質(zhì)量控制

5.1 伸縮裝置的設(shè)置

為了避免溫度變化對本工程的影響和基礎(chǔ)沉降引起的墻體裂縫，可以根據(jù)工程墻體的高度和基礎(chǔ)情況設(shè)置伸縮縫。擴展關(guān)節(jié)的數(shù)量和大小必須結(jié)合設(shè)計要求和現(xiàn)場條件來指定，接縫寬度控制在2cm。然后用混凝土將拉伸裝置連接到墻上，拉伸裝置必須與腫脹的墻緊密配合。此時，混凝土和拉伸裝置之間的間隙應(yīng)填充有彈性的材料，以保證拉伸裝置的功能，并有效維持墻的壽命。

5.2 預(yù)制面板的澆筑質(zhì)量

預(yù)制過程中，要保證預(yù)制擋土墻的外形美觀、平整、密度、幾何尺寸等，符合要求，準(zhǔn)確、準(zhǔn)確，先翻板，剛固化，并消除施工間隙。鋼筋籠放置正確后，從面板模具上取下防護罩，鋼筋籠整體從鋼管中升起，保證保護層厚度符合規(guī)范要求，大大提高了面板的外觀質(zhì)量。

5.3 外觀檢測

墻面板上出現(xiàn)的破壞主要有強頂及墻面開裂、面板沉降錯動、填土材料外溢、墻面傾斜等形式。其中，對擋土墻面板影響較大的破壞是面板錯動沉降、墻面傾斜和填土材料外溢。外觀上，要求墻體面板無破損、板縫連接均勻，沉降縫上下貫通順直。

在長期的檢測工程中，要求垂直的墻體向外傾斜不超過墻體高度的0.5%且不超過5cm，向內(nèi)傾斜不超過墻體高度的1%且不超過10cm；用2m的直尺檢測墻面的平整度，每間隔20m測量3處的平整度，每處都要進行豎直和墻長兩個方向的測量；填土材料會因為面板的錯動沉降出現(xiàn)外溢，這會對擋土墻的安全性造成極大的影響。因此，只要存在大的錯動，擋土墻面板就要進行重新安裝。

5.4 應(yīng)注意的其他質(zhì)量問題

（1）墻板安裝前應(yīng)檢查預(yù)制墻板預(yù)埋件位置及高程是否準(zhǔn)確，板面是否平整，不得將缺棱少角及裂縫的墻板安裝就位。

（2）為防止焊接應(yīng)力變形，連接鋼板先點焊，再滿焊。

（3）墻板的垂直度，應(yīng)在安裝過程中隨時用水平尺進行校正，保證其準(zhǔn)確性。

（4）焊接時應(yīng)徹底清根、打磨和掌握好焊接電流，正確施焊，保證焊縫飽滿、平整、無空鼓、無咬肉，焊縫長度滿足設(shè)計要求。遇大風(fēng)或寒流時，在未采取可靠措施前不得進行焊接作業(yè)。

6 結(jié)束語

市政道路工程中，擋土墻的設(shè)計應(yīng)符合路基邊坡和擋土墻的地質(zhì)、水文和環(huán)境條件。不僅根據(jù)道路施工特點進行合理選擇，而且根據(jù)道路要求進行優(yōu)化，確保擋土墻設(shè)計既滿足施工方便和實際使用的要求，又滿足科學(xué)和功能的要求，提高擋土墻設(shè)計質(zhì)量。因此，市政道路設(shè)計應(yīng)充分重視擋土墻設(shè)計，并根據(jù)擋土墻的特點、道路支撐和邊坡要求開展擋土墻施工。