公路工程加筋土擋土墻施工技術分析
時間:2022-12-18 09:49:38
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摘要:文中對加筋土擋土墻進行了簡要概述,深入探討了公路工程中加筋土擋土墻施工技術。
關鍵詞:公路工程;加筋土擋土墻;施工工法
加筋土擋土墻是由多層水平拉筋構件與填料上下重疊鋪設形成的一種土工復合建筑物,其工作機理是依靠拉筋與土體的摩擦力傳遞至墻身面板,以限制土體的相對滑動而獲得土體的穩定性。擋墻較為纖薄的墻身面板與土體內的拉筋相結合形成了一種輕質高強度的擋土結構,尤其適用于軟土地基和用地資源緊缺的地方。加筋土擋土墻是擋土墻工程中不可或缺的一種施工技術,目前在我國公路、市政、鐵路、水利等相關工程領域應用廣泛。該項技術自引進國內后,隨著其在工程中的成功應用,相應的技術規范和質量標準也越來越完善[1]。
1加筋土擋土墻的特點
(1)強度高、剛度大、穩定性好、抗震性能優越。加筋土擋土墻要比傳統擋土墻(重力式、扶壁式)更能承受水平土壓力、豎向土壓力及抗傾覆力。加筋土擋土墻為柔性支擋結構,可以抵御不均勻沉降,遇外力后恢復形變能力較強,具有優越的抗震性能。(2)加筋土擋土墻相較于普通重力式擋土墻,施工工期短。加筋土擋土墻主要是由基礎、墻身面板、土工合成材料構成,墻身面板與拉筋材料一般在工廠預制好后再運往施工現場進行拼接安裝,相較現場澆筑而言,大大節約了施工工期。(3)質量較容易控制。墻身、土工合成材料都是在工廠進行預制,再運送至現場進行拼接安裝,面板、拉筋、插銷等材料在工廠批量生產,質量較易把控,入場前應對材料的質量進行檢驗,嚴禁在工程中使用不合格的材料,從源頭上把控材質。(4)造價成本小、占地面積少。節約建設用地和建筑材料可以通過加筋土擋土墻自身高和陡的特性來實現。墻身面板輕量化,基礎尺寸相對較小,相較于重力式擋土墻造價低廉,其經濟效益在墻身越高時體現越明顯。(5)外觀整齊美觀。標準化構件的種類包含:矩形、L形、六角形、十字形等不同形狀的拼裝面板,面板模塊可結合工程實際靈活預制,有效地契合周邊環境,呈現良好的視覺效果,改善擋土墻的工程環境。
2加筋土擋土墻的施工工法
2.1基礎工程
施工前,應對施工場地進行清理,使用挖掘機先將施工范圍內的生活垃圾、植物根莖、腐植土全部進行清除,清理厚度一般為0.5m,實際厚度根據施工現場實際需要進行調整。場地清理完成后,進行基坑基槽的開挖,開挖前依照設計要求進行測量放線定位,確定好基礎位置,采用機械和人工有序開挖作業,先由機械開挖距設計標高0.2~0.3m處后,安排人工開挖至設計標高,嚴格控制基底標高,基坑底部開挖平齊,開挖范圍宜超出基礎尺寸四周各0.15~0.25m。開挖完成后進行驗槽驗坑,對壓實度不符合要求的部分換填合適土料,檢查基槽的位置、標高、斷面尺寸是否與設計圖紙相同,進行基坑及地面的防排水工作,以保障基坑基槽內無積水,嚴禁防止雨積水浸泡基坑。基坑驗收合格后進行基礎澆筑,墻身基礎一般采用現澆混凝土,澆筑時充分振搗密實,按設計圖紙控制好基礎頂部標高[2]。
2.2面板安裝
基礎澆筑養護完成且達到設計規范的強度后,經監理驗收合格方可進行墻面板的安裝,墻身面板在工廠或工地現場進行預制,面板混凝土預制件一般強度應大于C20,厚度應大于80mm,其板體表面應光滑且平整無蜂窩狀、無外露筋、無麻面,驗收合格后運輸至施工現場進行安裝。面板安裝首先清理基礎頂面,基礎頂面應毛糙干爽,在基礎頂面放出面板的外邊緣線,采用經緯儀對其高度和角度進行嚴格控制。首層面板的定位是上層面板定位的基準,面板安裝須采用掛線施工,保證墻面板的豎直,墻面板最下層與基礎連接處宜采用座漿砌筑,以便面板與基礎更好地粘結,從而獲得更好的穩定性,安裝面板時宜向墻身的內側進行適度傾斜,用于抵消填土壓實時面板外傾的預留度,安裝時墻面不得有外傾現象,其次在面板施工的過程中,插銷應做好相應的防銹防腐蝕措施,安裝時做到不漏插、不多插,插銷插入面板的深度應按照設計標準要求進行施工,沉降縫及伸縮縫的位置應按照設計圖紙準確施工,沉降縫應從基礎至冒石頂部上下貫通,寬度應符合相應設計規范。伸縮縫寬度一般為1~2cm,沉降縫可采用瀝青木絲板、竹膠板等塑性材料進行填充,伸縮縫施工中一般采用止水橡膠帶進行處理,填充時應做好相應的防水排水措施,以免擋土墻受潮和基底進水。墻面板安裝一層后應及時進行填土作業,再繼續進行下一層面板的安裝,直至達到設計標高值[3]。
2.3筋帶鋪設
面板安裝完成后,進行加筋帶的鋪設。鋪設前,應檢查加筋帶外觀是否有破損,強度、剛度是否達到設計標準,防銹防腐蝕措施是否合適。鋪設前需檢查下層填料的標高、平整度和壓實度,達到設計要求后,方可進行拉筋的鋪設,拉筋應保持平直,鋪設時回裹筋與其他拉筋不可重疊放置,構造拉筋可以與受力拉筋重疊。拉筋和填料表層應貼合嚴密,部分地方有不密貼的現象可攤鋪沙子,使其平整貼合,拉筋與面板應保持垂直形態,筋帶以分散式扇形排序,不得重疊、卷曲或折曲,嚴禁與尖銳物體相貼合,連續鋪設拉筋時,拉筋頭應置于其尾端,拉筋尾端宜采用拉緊器進行拉緊操作,拉筋需要接長時,連接部位的強度應達到設計標準值,以免拉筋在接頭處破壞,每個拉筋的拉力大小應基本一致且符合設計標準,但應規避擾動墻面板。筋帶在沒有被填料覆蓋上時,嚴禁重型作業車輛碾壓,嚴禁施工車輛通行,嚴禁堆放重物[4-7]。
2.4填料填筑與壓實
加筋土擋土墻填料的種類和材質應符合相應設計規范要求,填筑材料需采用不透水性材料,墻身后的填料不應采用碎石土,嚴禁采用膨脹土、淤泥質土、鹽漬土、凍脹土、有機質土,填料應易于填筑與壓實,填料最大粒徑不得大于150mm,且不得大于填料壓實厚度的2/3。填料填筑前應進行碾壓試驗,依據其施工機械、填料的含水率、填料的種類性質、拉筋之間的距離及壓實度,來確定填料分層填筑時的虛鋪厚度和壓實遍數,攤鋪時厚度應均勻一致,壓實后表面應整齊平坦。填料與拉筋之間應有足夠的摩擦力和粘結力,以抵抗土體對墻身的水平壓力。每層攤鋪均勻后,應及時進行分層壓實至合格壓實度,填料壓實應有利于拉筋的固定,使墻身面板更加牢固,碾壓第一遍時輕壓不帶震,從拉筋中間部位開始垂直于拉筋布置方向進行碾壓,先向拉筋尾部逐步碾壓,然后再向墻面方向進行碾壓,以防止墻身外傾、面板錯位,碾壓時不得與拉筋布置方向相同,初壓與復壓輪跡應重疊,其重疊寬度不應小于輪跡的1/3,壓實機械距離面板不得小于1.0m,小于1.0m的范圍采用輕型設備或人工夯實,壓實整平后路基表面呈3%的“人”字形橫坡[8-9]。
2.5墻頂封閉
頂層的墻面板安裝完成后,進行標高的測量,并用水泥砂漿進行找平至設計標高,經監理驗收合格后,進行帽石的澆筑,帽石與墻頂面接縫處應牢固可靠、粘結緊密,墻頂應嵌入帽石內,使之構成一個共同的整體。
2.6反濾層及排水設施
反濾料應進行抗凍性和滲透性檢測,達標后方可投入使用,每層反濾料攤鋪前應清理其表面的雜物,攤鋪前需進行測量放線,以保證反濾料的位置標高與設計圖紙相同,攤鋪過程中,需嚴格控制其攤鋪的厚度,反濾層一般采用人工或輕型機械進行夯實。墻后反濾層宜采用沙礫卵石,顆粒極配應符合設計要求,不得出現大骨料集中等級配不良情況。反濾層最低處應按要求設置隔水層,反濾層的尺寸及其厚度應符合設計規范要求。
3結語
目前由于工程征地費用較高,可供我們利用的填土資源越來越少,工程大多數修建在陡峭的邊坡且地基軟弱的地方,采用加筋土擋土墻施工技術可有效解決這些實際問題。
參考文獻
[1]中華人民共和國交通部.JTJ015-91公路加筋土工程設計規范[S].人民交通出版社,1991.
[2]中華人民共和國交通部.JTJ035-91公路加筋土工程施工技術規范[S].人民交通出版社,1991.
[3]陳忠達.公路擋土墻設計[M].北京:北京人民交通出版社,2003.
[4]楊果林,林宇亮,李昀.新型加筋土擋墻動變形特性試驗研究[J].振動與沖擊,2010(1):223-227.
[5]李昀,楊果林,林宇亮.水平地震作用下綠色加筋格賓擋土墻動力特性試驗研究[J].中南大學學報:自然科學版,2010(1):347-352.
[6]楊廣慶,周亦濤,周喬勇,等.土工格柵加筋土擋墻試驗研究[J].巖土力學,2009(1):206-210.
[7]楊廣慶,呂鵬,龐巍,等.返包式土工格柵加筋土高擋墻現場試驗研究[J].巖土力學,2008(2):517-522.
[8]劉澤.生態型加筋土擋墻動靜力學特性試驗研究與數值分析[D].長沙:中南大學,2012.
[9]SompoteYouwai,DennesT.Bergado.Numericalanalysisofreinforcedwallusingrubbertirechips-sandmixturesasbackfillmaterial[J].Computers&geotechnics,2004,31(2).103-114.
作者:張愿來 單位:安徽省煜城市政工程有限公司
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