公路工程加筋土挡土墙施工技术分析
时间:2022-12-18 09:49:38
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摘要:文中对加筋土挡土墙进行了简要概述,深入探讨了公路工程中加筋土挡土墙施工技术。
关键词:公路工程;加筋土挡土墙;施工工法
加筋土挡土墙是由多层水平拉筋构件与填料上下重叠铺设形成的一种土工复合建筑物,其工作机理是依靠拉筋与土体的摩擦力传递至墙身面板,以限制土体的相对滑动而获得土体的稳定性。挡墙较为纤薄的墙身面板与土体内的拉筋相结合形成了一种轻质高强度的挡土结构,尤其适用于软土地基和用地资源紧缺的地方。加筋土挡土墙是挡土墙工程中不可或缺的一种施工技术,目前在我国公路、市政、铁路、水利等相关工程领域应用广泛。该项技术自引进国内后,随着其在工程中的成功应用,相应的技术规范和质量标准也越来越完善[1]。
1加筋土挡土墙的特点
(1)强度高、刚度大、稳定性好、抗震性能优越。加筋土挡土墙要比传统挡土墙(重力式、扶壁式)更能承受水平土压力、竖向土压力及抗倾覆力。加筋土挡土墙为柔性支挡结构,可以抵御不均匀沉降,遇外力后恢复形变能力较强,具有优越的抗震性能。(2)加筋土挡土墙相较于普通重力式挡土墙,施工工期短。加筋土挡土墙主要是由基础、墙身面板、土工合成材料构成,墙身面板与拉筋材料一般在工厂预制好后再运往施工现场进行拼接安装,相较现场浇筑而言,大大节约了施工工期。(3)质量较容易控制。墙身、土工合成材料都是在工厂进行预制,再运送至现场进行拼接安装,面板、拉筋、插销等材料在工厂批量生产,质量较易把控,入场前应对材料的质量进行检验,严禁在工程中使用不合格的材料,从源头上把控材质。(4)造价成本小、占地面积少。节约建设用地和建筑材料可以通过加筋土挡土墙自身高和陡的特性来实现。墙身面板轻量化,基础尺寸相对较小,相较于重力式挡土墙造价低廉,其经济效益在墙身越高时体现越明显。(5)外观整齐美观。标准化构件的种类包含:矩形、L形、六角形、十字形等不同形状的拼装面板,面板模块可结合工程实际灵活预制,有效地契合周边环境,呈现良好的视觉效果,改善挡土墙的工程环境。
2加筋土挡土墙的施工工法
2.1基础工程
施工前,应对施工场地进行清理,使用挖掘机先将施工范围内的生活垃圾、植物根茎、腐植土全部进行清除,清理厚度一般为0.5m,实际厚度根据施工现场实际需要进行调整。场地清理完成后,进行基坑基槽的开挖,开挖前依照设计要求进行测量放线定位,确定好基础位置,采用机械和人工有序开挖作业,先由机械开挖距设计标高0.2~0.3m处后,安排人工开挖至设计标高,严格控制基底标高,基坑底部开挖平齐,开挖范围宜超出基础尺寸四周各0.15~0.25m。开挖完成后进行验槽验坑,对压实度不符合要求的部分换填合适土料,检查基槽的位置、标高、断面尺寸是否与设计图纸相同,进行基坑及地面的防排水工作,以保障基坑基槽内无积水,严禁防止雨积水浸泡基坑。基坑验收合格后进行基础浇筑,墙身基础一般采用现浇混凝土,浇筑时充分振捣密实,按设计图纸控制好基础顶部标高[2]。
2.2面板安装
基础浇筑养护完成且达到设计规范的强度后,经监理验收合格方可进行墙面板的安装,墙身面板在工厂或工地现场进行预制,面板混凝土预制件一般强度应大于C20,厚度应大于80mm,其板体表面应光滑且平整无蜂窝状、无外露筋、无麻面,验收合格后运输至施工现场进行安装。面板安装首先清理基础顶面,基础顶面应毛糙干爽,在基础顶面放出面板的外边缘线,采用经纬仪对其高度和角度进行严格控制。首层面板的定位是上层面板定位的基准,面板安装须采用挂线施工,保证墙面板的竖直,墙面板最下层与基础连接处宜采用座浆砌筑,以便面板与基础更好地粘结,从而获得更好的稳定性,安装面板时宜向墙身的内侧进行适度倾斜,用于抵消填土压实时面板外倾的预留度,安装时墙面不得有外倾现象,其次在面板施工的过程中,插销应做好相应的防锈防腐蚀措施,安装时做到不漏插、不多插,插销插入面板的深度应按照设计标准要求进行施工,沉降缝及伸缩缝的位置应按照设计图纸准确施工,沉降缝应从基础至冒石顶部上下贯通,宽度应符合相应设计规范。伸缩缝宽度一般为1~2cm,沉降缝可采用沥青木丝板、竹胶板等塑性材料进行填充,伸缩缝施工中一般采用止水橡胶带进行处理,填充时应做好相应的防水排水措施,以免挡土墙受潮和基底进水。墙面板安装一层后应及时进行填土作业,再继续进行下一层面板的安装,直至达到设计标高值[3]。
2.3筋带铺设
面板安装完成后,进行加筋带的铺设。铺设前,应检查加筋带外观是否有破损,强度、刚度是否达到设计标准,防锈防腐蚀措施是否合适。铺设前需检查下层填料的标高、平整度和压实度,达到设计要求后,方可进行拉筋的铺设,拉筋应保持平直,铺设时回裹筋与其他拉筋不可重叠放置,构造拉筋可以与受力拉筋重叠。拉筋和填料表层应贴合严密,部分地方有不密贴的现象可摊铺沙子,使其平整贴合,拉筋与面板应保持垂直形态,筋带以分散式扇形排序,不得重叠、卷曲或折曲,严禁与尖锐物体相贴合,连续铺设拉筋时,拉筋头应置于其尾端,拉筋尾端宜采用拉紧器进行拉紧操作,拉筋需要接长时,连接部位的强度应达到设计标准值,以免拉筋在接头处破坏,每个拉筋的拉力大小应基本一致且符合设计标准,但应规避扰动墙面板。筋带在没有被填料覆盖上时,严禁重型作业车辆碾压,严禁施工车辆通行,严禁堆放重物[4-7]。
2.4填料填筑与压实
加筋土挡土墙填料的种类和材质应符合相应设计规范要求,填筑材料需采用不透水性材料,墙身后的填料不应采用碎石土,严禁采用膨胀土、淤泥质土、盐渍土、冻胀土、有机质土,填料应易于填筑与压实,填料最大粒径不得大于150mm,且不得大于填料压实厚度的2/3。填料填筑前应进行碾压试验,依据其施工机械、填料的含水率、填料的种类性质、拉筋之间的距离及压实度,来确定填料分层填筑时的虚铺厚度和压实遍数,摊铺时厚度应均匀一致,压实后表面应整齐平坦。填料与拉筋之间应有足够的摩擦力和粘结力,以抵抗土体对墙身的水平压力。每层摊铺均匀后,应及时进行分层压实至合格压实度,填料压实应有利于拉筋的固定,使墙身面板更加牢固,碾压第一遍时轻压不带震,从拉筋中间部位开始垂直于拉筋布置方向进行碾压,先向拉筋尾部逐步碾压,然后再向墙面方向进行碾压,以防止墙身外倾、面板错位,碾压时不得与拉筋布置方向相同,初压与复压轮迹应重叠,其重叠宽度不应小于轮迹的1/3,压实机械距离面板不得小于1.0m,小于1.0m的范围采用轻型设备或人工夯实,压实整平后路基表面呈3%的“人”字形横坡[8-9]。
2.5墙顶封闭
顶层的墙面板安装完成后,进行标高的测量,并用水泥砂浆进行找平至设计标高,经监理验收合格后,进行帽石的浇筑,帽石与墙顶面接缝处应牢固可靠、粘结紧密,墙顶应嵌入帽石内,使之构成一个共同的整体。
2.6反滤层及排水设施
反滤料应进行抗冻性和渗透性检测,达标后方可投入使用,每层反滤料摊铺前应清理其表面的杂物,摊铺前需进行测量放线,以保证反滤料的位置标高与设计图纸相同,摊铺过程中,需严格控制其摊铺的厚度,反滤层一般采用人工或轻型机械进行夯实。墙后反滤层宜采用沙砾卵石,颗粒极配应符合设计要求,不得出现大骨料集中等级配不良情况。反滤层最低处应按要求设置隔水层,反滤层的尺寸及其厚度应符合设计规范要求。
3结语
目前由于工程征地费用较高,可供我们利用的填土资源越来越少,工程大多数修建在陡峭的边坡且地基软弱的地方,采用加筋土挡土墙施工技术可有效解决这些实际问题。
参考文献
[1]中华人民共和国交通部.JTJ015-91公路加筋土工程设计规范[S].人民交通出版社,1991.
[2]中华人民共和国交通部.JTJ035-91公路加筋土工程施工技术规范[S].人民交通出版社,1991.
[3]陈忠达.公路挡土墙设计[M].北京:北京人民交通出版社,2003.
[4]杨果林,林宇亮,李昀.新型加筋土挡墙动变形特性试验研究[J].振动与冲击,2010(1):223-227.
[5]李昀,杨果林,林宇亮.水平地震作用下绿色加筋格宾挡土墙动力特性试验研究[J].中南大学学报:自然科学版,2010(1):347-352.
[6]杨广庆,周亦涛,周乔勇,等.土工格栅加筋土挡墙试验研究[J].岩土力学,2009(1):206-210.
[7]杨广庆,吕鹏,庞巍,等.返包式土工格栅加筋土高挡墙现场试验研究[J].岩土力学,2008(2):517-522.
[8]刘泽.生态型加筋土挡墙动静力学特性试验研究与数值分析[D].长沙:中南大学,2012.
[9]SompoteYouwai,DennesT.Bergado.Numericalanalysisofreinforcedwallusingrubbertirechips-sandmixturesasbackfillmaterial[J].Computers&geotechnics,2004,31(2).103-114.
作者:张愿来 单位:安徽省煜城市政工程有限公司
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