關(guān)于裝配式生態(tài)錨桿擋墻邊坡支護(hù)中施工技術(shù)要點(diǎn)及適用條件探討

唐川 朱殿芳 聶青 李果 范鵬源 劉千帆

裝配式生態(tài)錨桿擋墻作一種新型的支擋結(jié)構(gòu)體系，具有結(jié)構(gòu)輕型、可批量生產(chǎn)、景觀效果好的特點(diǎn)，文章對該支護(hù)體系組成構(gòu)件、傳力路徑進(jìn)行了系統(tǒng)分析，從而得出該支護(hù)結(jié)構(gòu)在邊坡支護(hù)中施工技術(shù)要點(diǎn)及適用條件，為以后選擇此類支護(hù)體系的邊坡提供工程經(jīng)驗(yàn)。

裝配式; 錨桿擋墻; 施工技術(shù); 適用條件

U418.5+2 B

［定稿日期］2022-03-03

［作者簡介］唐川（1987—），男，碩士，工程師，從事道路巖土工程設(shè)計工作。

［通信作者］朱殿芳（1975—），女，碩士，高級工程師，主要從事城市防洪工程方面的工作。

隨著國家關(guān)于《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》的提出，裝配式建筑是目前國內(nèi)大力推廣的新型建造模式，裝配式生態(tài)錨桿就是順應(yīng)上政策導(dǎo)向與發(fā)展理念而開發(fā)的，它是一種新型的可工業(yè)化生產(chǎn)、裝配化施工的支擋結(jié)構(gòu)體系，它不但具備傳統(tǒng)錨桿擋墻“輕型”、節(jié)約圬工和混凝土的特點(diǎn)，而且其獨(dú)有的構(gòu)造設(shè)計能夠滿足后期使用階段對景觀需求，因此裝配式生態(tài)錨桿在市政道路、公路以及旅游景點(diǎn)等邊坡支護(hù)中正得到越來越多的應(yīng)用。

1 裝配式生態(tài)錨桿擋墻的特點(diǎn)

1.1 裝配式生態(tài)錨桿擋墻構(gòu)件組成

傳統(tǒng)的錨桿擋墻主要由擋土板、肋柱、錨桿、基礎(chǔ)四大構(gòu)件組成，裝配式生態(tài)錨桿擋墻則由預(yù)制鋼筋混凝土PC構(gòu)件、肋柱、錨桿、基礎(chǔ)組成，其預(yù)制鋼筋混凝土PC構(gòu)件作用對應(yīng)于傳統(tǒng)錨桿擋墻的擋土板，每個構(gòu)件具體如圖1～圖3所示。

1.1.1 預(yù)制鋼筋混凝土PC構(gòu)件

PC構(gòu)件整體呈空間框格形，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。采用鋼模整體成型， PC構(gòu)件上、下端面均設(shè)置有榫接臺階。

1.1.2 現(xiàn)澆肋柱

在邊坡支護(hù)現(xiàn)場，PC構(gòu)件裝配后左、右側(cè)壁相互形成一閉合空間，在此閉合空間現(xiàn)場插入鋼筋，并現(xiàn)澆混凝土形成肋柱，并與基礎(chǔ)梁剛性連接，以加強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)的剛度。

1.1.3 基礎(chǔ)

基礎(chǔ)位于坡腳部位，由現(xiàn)場設(shè)模板現(xiàn)澆混凝土形成，同時肋柱鋼筋錨固于基礎(chǔ)內(nèi)，與肋柱形成剛接。

1.1.4 錨桿

錨桿是錨桿擋墻主要的受力構(gòu)件，錨桿鋼筋的大小由計算確定，錨桿錨固于肋柱中，錨桿的豎向間距由計算確定，并滿足規(guī)范構(gòu)造上的要求。

1.2 裝配式生態(tài)錨桿擋墻傳力路徑分析

傳統(tǒng)的重力式擋墻主要依靠擋墻自身重量與底部地基土的摩擦抗剪力來抵抗支護(hù)土體的土壓力，由于其底部的摩擦力與墻體的自身重量正相關(guān)，為了獲得足夠的抵抗力其需要大量的圬工及混凝土，使其看起來相對比較笨重。

裝配式生態(tài)錨桿擋墻是一種相對“輕型”的支護(hù)結(jié)構(gòu)，支護(hù)土體的土壓力作用于預(yù)制PC構(gòu)件上，通過預(yù)制PC構(gòu)件將土壓力傳遞于肋柱上，然后肋柱通過錨固于肋柱的錨桿傳遞于穩(wěn)定的錨固土體中，整個支護(hù)體系受力路徑明確、巧妙。

2 施工技術(shù)要點(diǎn)及適用條件

2.1 施工技術(shù)要點(diǎn)

（1）邊坡臨時刷坡：為了保證預(yù)制PC構(gòu)件現(xiàn)場組裝精確，裝配式生態(tài)錨桿擋墻背后土方臨時刷坡除滿足設(shè)計要求的坡度外，其外表面必須平整，同時為了保證臨時邊坡的穩(wěn)定，現(xiàn)場必須分段跳槽施工，邊坡高超過6 m應(yīng)考慮適當(dāng)放緩邊坡，保證邊坡穩(wěn)定及施工安全，基槽地基需要滿足一定的承載力。

（2）擋墻PC構(gòu)件安裝：PC構(gòu)件從下到上依次拼裝完成，第一層PC構(gòu)件安裝在基礎(chǔ)頂部，須安放平整，高度一致，底座可用水泥砂漿找平；每次安裝高度3 m后，在PC構(gòu)件預(yù)留孔處安裝110 mm PVC預(yù)埋管、澆注構(gòu)造柱混凝土后，再繼續(xù)裝配上部PC構(gòu)件。

（3）肋柱混凝土澆筑：當(dāng)PC構(gòu)件每3 m安裝完成后，左右側(cè)壁相互形成一閉合空間，在此閉合空間現(xiàn)場插入鋼筋，并現(xiàn)澆混凝土形成肋柱，肋柱鋼筋必須錨固與基礎(chǔ)中，以保證結(jié)構(gòu)的整體剛度、強(qiáng)度。

（4）錨桿施工：在構(gòu)造柱混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%后，在裝配式錨桿生態(tài)擋墻PC構(gòu)件預(yù)留孔位置施作錨桿鉆孔，然后安放錨桿，灌注砂漿，施作錨墩。

2.2 適用條件分析

（1）挖方邊坡：由于裝配式生態(tài)錨桿擋墻，必須在邊坡按照設(shè)計坡度刷坡形成后才能拼裝完成施工，與傳統(tǒng)的錨桿擋墻逆作法施工工藝相比，其施工主要采用順作法施工，因此設(shè)計邊坡地質(zhì)條件臨時穩(wěn)定性決定了裝配式生態(tài)錨桿擋墻適用性。由前面的施工要點(diǎn)分析可知，裝配式生態(tài)錨桿擋墻適用于自身穩(wěn)定性較好，且具有良好的錨固條件的挖方邊坡，如巖質(zhì)邊坡，密實(shí)度較好，固結(jié)較好的的碎石土邊坡。當(dāng)邊坡穩(wěn)定性較差時，應(yīng)通過計算分析，應(yīng)謹(jǐn)慎選擇裝配式生態(tài)錨桿擋墻，同時有條件時，應(yīng)采用分臺階的形式進(jìn)行支護(hù)。

（2）填方邊坡：當(dāng)填方高度不大、土壓力不大時，可采用懸臂式裝配構(gòu)件，同時底部基礎(chǔ)應(yīng)加寬，肋柱與基礎(chǔ)組成一個L型的擋土構(gòu)件；當(dāng)填方高度較大、土壓力較大時，可設(shè)置錨定板或加筋土擋墻，此支護(hù)形式對現(xiàn)場施工質(zhì)量要求較高，必須嚴(yán)格保證施工質(zhì)量，同時由于錨定板的存在，在擋墻底回填三角區(qū)內(nèi)，壓實(shí)施工不能采用大型機(jī)械壓實(shí)， 以免錨定板受損壞。

3 實(shí)際應(yīng)用

龍泉山城市森林公園某上山道路樁號K4+342～K4+400道路北側(cè)為挖方巖質(zhì)邊坡，巖層為中風(fēng)化的侏羅系蓬萊鎮(zhèn)組（J3p）泥質(zhì)砂巖，設(shè)計邊坡頂部采用1∶1穩(wěn)定坡率放坡，下部由于道路空間采用0.1∶1坡體刷坡，并采用裝配式生態(tài)錨桿擋墻進(jìn)行支護(hù)，裝配式生態(tài)錨桿擋墻高7～9 m，錨桿采用2根28 mm的HRB400鋼筋，錨桿長度6 ～9 m，錨桿豎向距離2 m，水平向距離為一個PC預(yù)制構(gòu)件的距離，共設(shè)置4排錨桿，錨桿采用全粘結(jié)錨桿，傾角15°（圖4）。

通過后期監(jiān)測情況，現(xiàn)場邊坡變形較小，邊坡穩(wěn)定性較好，擋墻上景觀植物長勢好，景觀效果得到了業(yè)主好評，參觀學(xué)習(xí)者眾多。

4 結(jié)束語

裝配式生態(tài)錨桿擋墻作為一種新型的裝配式邊坡支護(hù)形式，具有結(jié)構(gòu)輕盈，可工業(yè)化批量生產(chǎn)，后期景觀效果好的特點(diǎn)，響應(yīng)了國家提倡的綠色環(huán)保、節(jié)能減排的發(fā)展理念，具有非常廣泛的應(yīng)用前景。

選擇該支護(hù)型式時，應(yīng)注意幾點(diǎn)：

（1）現(xiàn)場施工時，為了保證擋墻順利組裝完成，臨時邊坡必須修整平整。

（2）為了臨時邊坡需要保證足夠的臨時穩(wěn)定性，支護(hù)邊坡本身地質(zhì)條件較好，自穩(wěn)條件能夠滿足臨時邊坡穩(wěn)定性需要，現(xiàn)場施工時，應(yīng)分段跳槽施工。

（3）當(dāng)支護(hù)邊坡較高時，宜分臺階進(jìn)行支護(hù)。

（4）裝配式生態(tài)錨桿擋墻應(yīng)具備良好的錨固條件，如巖質(zhì)邊坡，密實(shí)度較好，固結(jié)較好的的碎石土邊坡。

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