新型預(yù)制裝配式擋土墻在公路改擴建施工中的應(yīng)用

畢浩軍

（邢臺路橋建設(shè)集團有限公司，河北 邢臺 054000）

0 引言

近年來，裝配式技術(shù)得到了一定發(fā)展，其中擋土墻施工工藝也逐漸從鋼筋混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)形式轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)制裝配式安裝工藝。劉景濤等[1]在分析預(yù)制裝配式擋土墻的施工工藝時，提出了一種預(yù)制肋板的設(shè)計形式，并通過預(yù)制板裝配工藝完成現(xiàn)場擋土墻施工。徐健等[2]分析了裝配式擋土墻在設(shè)計與施工環(huán)節(jié)的問題，并提出采用錨栓來連接底板和立板結(jié)構(gòu)的裝配方案。王磊[3]則進一步結(jié)合工程實踐，探究了預(yù)制懸臂式擋土墻在某公路中的具體應(yīng)用，及“實施中對預(yù)制擋土墻采取整體預(yù)制，而后將其運送至現(xiàn)場安裝”的技術(shù)思路。

以上相關(guān)研究的開展一定程度上促進了擋土墻預(yù)制裝配技術(shù)的發(fā)展，本文分析了預(yù)制承插式擋土墻安裝過程中的關(guān)鍵技術(shù)，以期進一步推動公路改擴建工程的綠色發(fā)展。

1 預(yù)制承插式擋土墻概況

預(yù)制承插式擋土墻的主要構(gòu)成包含預(yù)制底板和預(yù)制立壁，兩者通過榫接的方式連接到一起，具體連接情況如圖1所示。底板預(yù)先設(shè)置了預(yù)留榫槽，將預(yù)制立壁的榫頭插入其中即可實現(xiàn)連接，而后在拼接的縫隙處填充砂漿以確保連接效果，砂漿通常選擇高強度無收縮砂漿。

圖1 預(yù)制承插式擋土墻示意圖

對于道路慢行系統(tǒng)側(cè)懸臂擋土墻，預(yù)制承插式擋土墻具有良好的適用性，此處通常設(shè)置高度3m以內(nèi)的擋土墻，根據(jù)其高度不同，可設(shè)計包含不同類型的擋土墻結(jié)構(gòu)，每一段長度均為5m。同時，預(yù)制承插式擋土墻的底板和立壁都應(yīng)用C40鋼筋混凝土構(gòu)件，首先在預(yù)制場完成對構(gòu)件的預(yù)制，而后運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場組裝。需要調(diào)整擋土墻高度時，可以結(jié)合現(xiàn)澆壓頂完成微調(diào)。沉降縫的設(shè)置原則為寬度2m，不同沉降縫之間間隔5m，同時需要在沉降縫中填入泡沫塑料板。預(yù)制承插式擋土墻的橫斷面如圖2所示。其中泄水孔設(shè)置間距為2.5m，并將排水棱體布設(shè)于孔內(nèi)側(cè)。

圖2 預(yù)制承插式擋土墻橫斷面

2 安裝關(guān)鍵技術(shù)

2.1 碎石墊層施工

擋土墻基槽開挖后，需要第一時間采用碎石墊層做夯實處理。處理時需要使用厚碎石分兩層夯實，同時鋪筑時還需要拉線找平高程，確保墊層頂部標高合格且具備良好的平整度，最后做好成品保護。

2.2 構(gòu)件運輸

首先在預(yù)制場制作預(yù)制構(gòu)件，而后運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場安裝。通?？梢酝ㄟ^平板運輸車輛運輸2段預(yù)制部件，運輸情況模擬如圖3所示。如運輸立壁構(gòu)件，需要確保其以背靠背狀態(tài)放置在車輛上，以便施工。同時，立壁底部還需要放置長方木來使其榫頭一端翹起懸空，在此基礎(chǔ)上使用鋼絲繩來固定立壁和車輛。

圖3 構(gòu)件運輸示意圖

按照設(shè)計的預(yù)制構(gòu)件尺寸，其底板寬度通常不大于2.4m，在最大尺寸的立壁吊運至運輸車上后，其構(gòu)件預(yù)埋鋼筋的端部距離地面高度大約4.4m，能夠符合現(xiàn)場的交通通行要求。

2.3 構(gòu)件安裝

安裝過程中，需要結(jié)合擋土墻重量及構(gòu)造的主要形式，選擇針對性的施工工藝，通常可選擇80t汽車吊結(jié)合邊側(cè)起吊工藝，或者單機50t汽車吊。汽車吊的吊裝方案一般需要考慮起重機與擋土墻的位置關(guān)系而確定?，F(xiàn)場施工時，吊裝原則為先底板、后立壁。

2.3.1 底板安裝

安裝底板時，需要在底板和立壁觸面上設(shè)置吊點，如施工過程中應(yīng)用常規(guī)吊環(huán)，則需要在完成底板吊裝后切割和打磨。故底板可應(yīng)用吊釘形式吊環(huán)，以此提高施工效率，其在施工完成后，可不用切除直接進入后續(xù)施工環(huán)節(jié)，如圖4所示。

圖4 吊釘示意圖

2.3.2 立壁安裝

將預(yù)制立壁運送到施工現(xiàn)場后，使用預(yù)埋圓鋼吊環(huán)實施兩點起吊。吊裝就位后，需測量確認其位置、垂直度和高程等。

為確保立壁的平面位置控制效果，需用膨脹螺栓將限位鋼板固定于底板槽口，而后核準立壁底部的榫頭和底板的槽口，兩者對準之后緩慢下落立壁，在立壁距離底板3cm～5cm時，固定限位鋼板，而后通過人工方式確保限位鋼板和立壁之間貼合。

立壁高度通常控制在3m以內(nèi)，不需要采取措施控制其垂直度。調(diào)節(jié)立壁垂直度時，可以通過設(shè)置塑料調(diào)節(jié)墊塊，用水平尺復(fù)核墊塊是否位于同一平面上。所用的塑料調(diào)節(jié)墊塊尺寸為40mm×40mm，通過增加或減少墊塊厚度能夠控制對立壁垂直度，而后使用水平尺在立壁側(cè)面復(fù)核，判斷立壁垂直度?？刂屏⒈诘拇怪倍扰c高程、砂漿墊層厚度時，調(diào)節(jié)墊塊都能夠發(fā)揮良好作用。固定墊塊時可以使用免釘膠，避免鋪筑砂漿時墊塊位置發(fā)生偏移。

2.3.3 安裝精度控制

為確保安裝精度，首先應(yīng)當在施工區(qū)域中設(shè)置控制線，通常使用道路邊線作為擋墻邊線，如擋土墻所在位置在道路曲線段，則借助以直代曲，過程中確保每一節(jié)擋土墻控制線位置精準。

安裝底板立壁時，精度控制的關(guān)鍵為頂面高差，需要核實底板的水平度，否則可能會導(dǎo)致砂漿墊層厚度不符合工程需求。

重點控制立壁的安裝垂直度，在立壁的外側(cè)面測量獲取垂直度，控制榫頭和槽口之間的連接效果，調(diào)整其間隙，確保后續(xù)砂漿填充工藝能夠正常運行。

2.4 拼接縫砂漿填充

砂漿填充時，通常選用C60無收縮砂漿填充底板和立壁的間隙，填充位置主要包括承接口處和水平拼接縫處。其中，承接口處的拼接縫位于立壁榫頭和底板預(yù)留槽口周圍，包括底部間隙；水平拼接縫處則是立壁底部和底板頂面的水平拼接縫。

2.4.1 水平拼縫

水平接縫處填充砂漿時，需要確保砂漿的厚度至少為1cm，填充方法可以結(jié)合工程需要選擇灌漿法或者坐漿法。坐漿法施工時，測量放線后，設(shè)置擋漿模板、墊片，預(yù)拼裝預(yù)制構(gòu)件并灑水潤濕，鋪筑砂漿后安裝限位裝置，再安裝立壁并加以調(diào)整。應(yīng)用灌漿法施工時，測量放線后，粘貼封倉的泡沫條并灑水潤濕，設(shè)置控制墊片后安裝限位裝置，然后安裝立壁并調(diào)整，完成立壁安裝后埋設(shè)注漿管并實施養(yǎng)護，最后對水平拼接縫灌漿處理。

開展灌漿法施工時，需要提前做封倉處理，如密封效果不好可能會導(dǎo)致后續(xù)灌漿時發(fā)生底部漏漿的問題。而坐漿法施工過程中，可以在安裝立壁前先設(shè)置擋漿模板并鋪筑砂漿，以確保立壁底部的接縫相對飽滿，但需要一次性拼裝完成。

相對而言，坐漿法施工過程更加便利，同時在控制質(zhì)量方面也更加簡單、效果更好，因而優(yōu)先應(yīng)用坐漿法填充水平拼接縫。

應(yīng)用坐漿法施工時，在完成底板安裝后需要設(shè)置擋漿模板，具體如圖5所示。需要通過雙面膠或者免釘膠將方形泡沫條固定在槽口外沿上方，使其和5#角鋼共同組成擋漿模板。角鋼則采用塑料螺栓膨脹管將其固定在底板兩側(cè)距離立壁約5cm位置處，同時需要填充發(fā)泡劑或黏貼雙面膠于底板和角鋼之間的接觸面來實現(xiàn)止?jié){效果，最后鎖緊螺栓并檢查其密封性。鋪筑砂漿時應(yīng)確保連續(xù)性，確保漿面能保持在墊片高度以上，完成砂漿鋪筑后及時將立壁插入底板上預(yù)留的槽口當中。

2.4.2 承插口處拼縫

砂漿填充承接口接縫時，可以應(yīng)用坐漿法、自重灌漿法和常規(guī)灌漿法等方式，以下分別分析三種方式。

圖5 擋漿模板示意圖

（1）灌漿法

完成立壁安裝后，對底板和立壁承接口中間的空隙處灌漿，在預(yù)制底板的過程中就需要在預(yù)留槽口位置埋設(shè)注漿管，原則為每個槽口安裝兩根注漿管，且確保槽口底部和注漿管底部平齊，如圖6所示。漿料選擇方面，使用C60無收縮砂漿，而后用灌漿機灌漿至底板的填土側(cè)出現(xiàn)溢出時停止，如果依舊存在部分區(qū)域注漿不足，則從底板處設(shè)置的注漿口進一步灌漿補足，并檢測灌漿的密實程度，綜合運用觀察法和對比法分析。用漿量的確定應(yīng)當結(jié)合結(jié)構(gòu)的實際尺寸，避免預(yù)制偏差的影響。

圖6 注漿管布置示意圖

（2）自重灌漿法

完成立壁安裝后，對底板立壁連接承插口間的空隙位置灌漿，灌漿直到液面不再下降為止。

（3）坐漿法

試拼裝立壁完成后，先計算砂漿用量，而后拌制比計算數(shù)量略多的砂漿并均勻倒入底板預(yù)設(shè)槽口中，再緩慢降低立壁，立壁榫頭下降時會使得漿液擠入拼接縫中，最終擠滿拼接縫。

本文分別應(yīng)用了上述三種工藝施工，并在施工完成之后立刻移出立壁，檢查榫頭和槽口位置的漿液情況。經(jīng)觀察測量發(fā)現(xiàn)，灌漿法施工后，能夠獲得密實填充的砂漿；自重灌漿法施工后，砂漿僅能夠確保灌注的一側(cè)具有良好的密實性；而坐漿法施工后，如果調(diào)整立壁，則很容易出現(xiàn)側(cè)面漿液缺失的問題。

綜上所述，實際開展承插口拼接縫灌漿時，可以選擇灌漿法施工。填充砂漿時，需要注意以下因素：底板槽口和立壁榫頭之間通常設(shè)置的理論間隙為1cm，因此安裝過程中如果沒有精準測量導(dǎo)致安裝誤差，后續(xù)漿液的流動很容易出現(xiàn)問題；在灌漿開始之前，需要在拼接縫位置灑水保證其濕潤，否則可能會導(dǎo)致漿液中的水分被構(gòu)件吸收，造成漿液流動性差，最終出現(xiàn)填充不密實的問題。

3 工程應(yīng)用

本文所選案例為某公路由雙向四車道改造為雙向六車道的改建工程，工程為二級公路標準，同時公路兩側(cè)設(shè)置有非機動車道、人行道，在城郊區(qū)段還設(shè)置混行慢車道，并在道路兩旁設(shè)置承插式擋土墻。

工程通車區(qū)域已完成了部分承插式擋土墻施工，長度為1.1km。主要安裝要點為：在施工準備完成后開挖基槽并鋪筑碎石墊層，而后將預(yù)制構(gòu)件運輸至施工現(xiàn)場，接著安裝底座、試拼裝立壁，應(yīng)用坐漿法填充水平拼接縫后，再安裝立壁并灌漿填充承插口拼接縫。應(yīng)用上述方法，擋土墻安裝效率較高、質(zhì)量達標，同時擋土墻構(gòu)件的安裝精度得到了有效保障。

4 結(jié)束語

本文分析了承插式擋土墻施工過程中的主要工藝與技術(shù)特點，并結(jié)合工程實踐分析，為后續(xù)工程開展提供經(jīng)驗積累。底板吊裝時通過應(yīng)用吊釘式吊環(huán)能夠減少工序，進而達到提高效率的目的。應(yīng)用坐漿法填充底板與立壁的拼接縫，施工較為簡便，同時質(zhì)量控制效果良好；應(yīng)用灌漿法填充承插口拼接縫能夠有效確保砂漿的密實度。在后續(xù)推廣應(yīng)用預(yù)制承插式擋土墻的過程中，為提高漿液密實度，壓縮施工周期，可以進一步改進優(yōu)化底板與立壁拼接縫的填充工藝。