【摘 要】本文通過加筋土擋墻在公路高填方路段路基施工技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐,指明加筋土擋墻具有施工方便,進(jìn)度較快、工程造價(jià)低廉、施工占地少、圬工工程量少,地基強(qiáng)度要求不高、抗震性能好、適用范圍廣、造型美觀等諸多優(yōu)點(diǎn),筆者建議高填方路段大力應(yīng)用加筋土擋墻施工技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】加筋墻;高填方;應(yīng)用;優(yōu)點(diǎn)分析
1. 前言
(1)隨著我國交通事業(yè)的快速發(fā)展,公路占地現(xiàn)象已日漸成為交通主管部門需要解決的一個(gè)主要問題,尤其當(dāng)公路經(jīng)過鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村莊、河流邊時(shí)的高填方路段,既要少占地,保證百姓通行,又要考慮工程投資及外型美觀等要求。加筋土擋墻施工技術(shù)的應(yīng)用,極大的解決了這一突出難題,越來越多的受到了業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理單位的青寐。
(2)加筋土路肩擋土墻是利用加筋土技術(shù)修建的一種支擋構(gòu)筑物, 加筋土是在土中加入拉筋帶的復(fù)合土, 它利用拉筋帶與土之間的摩擦作用及面板、土體、拉筋間的互相制約作用, 改善土體的變形條件和提高土體的工程性能, 從而達(dá)到穩(wěn)定土體、平衡擋土墻結(jié)構(gòu)內(nèi)力的目的, 保持路基穩(wěn)定、耐久。
2. 工藝原理
在土體中分層加入一定量的具有較高抗拉強(qiáng)度和耐久性好的拉筋, 拉緊錨固后, 機(jī)械配合攤鋪填料, 經(jīng)分層攤鋪、充分碾壓, 使填料與拉筋之間產(chǎn)生摩擦作用, 約束土體的側(cè)向膨脹, 提高土體的抗壓、抗剪能力,從而使面板、筋帶、土體之間連接可靠, 構(gòu)成互相制約的整體結(jié)構(gòu)。加筋土結(jié)構(gòu)是柔性結(jié)構(gòu), 它能承受很大的沉降而不致對(duì)加筋土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生危害。在填料將拉筋埋入后, 滑動(dòng)的土體通過填料與拉筋之間的摩擦作用把拉筋錨固在土中, 形成整體穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
3. 施工工藝流程
地基處理→基礎(chǔ)施工→面板預(yù)制、安裝→筋帶驗(yàn)收、下料并鋪設(shè)→加筋帶填料的采集、攤鋪、壓實(shí)→檢查壓實(shí)度及面板→循環(huán)施工至墻頂標(biāo)高→施工帽石、完成路基→附屬設(shè)施及防排水→竣工驗(yàn)收。
4. 施工要點(diǎn)及操作要求
4.1 施工準(zhǔn)備。
施工前應(yīng)對(duì)圖紙核對(duì), 做好現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查, 盡早著手地基加固及面板預(yù)制工作。 編制實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì), 優(yōu)化施工組織, 并對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行必要的崗位培訓(xùn)。熟悉掌握設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、施工規(guī)范。根據(jù)工程任務(wù)大小, 確定加工吊裝小車。
4.2 基礎(chǔ)施工。
先對(duì)加筋土擋墻進(jìn)行詳細(xì)測(cè)量定位, 標(biāo)出基槽開挖線和開挖深度, 人工配合機(jī)械將基槽開挖至設(shè)計(jì)基底標(biāo)高, 對(duì)基礎(chǔ)底面的地基進(jìn)行承載力檢測(cè), 承載力滿足設(shè)計(jì)要求后方可按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行基礎(chǔ)混凝土的施工。
4.3 面板預(yù)制、安裝。
4.3.1 墻面板預(yù)制必須采用鋼模板,對(duì)鋼模及底板要經(jīng)常檢查及維修,清楚模板上的砼殘留物,每次都要刷脫模劑后再預(yù)制,以保證預(yù)制光潔平整,達(dá)到設(shè)計(jì)精度要求。面板預(yù)留的穿筋孔要保證圓滑。為保證混凝土的質(zhì)量和加快預(yù)制進(jìn)度,應(yīng)采用干性、半干性混凝土(或摻加早強(qiáng)劑的混凝土),應(yīng)采用機(jī)械振搗,如表面粗燥無漿,可用相同灰漿比的水泥砂漿對(duì)表面做收光處理,使之平整美觀。面板的檢查標(biāo)準(zhǔn)為:強(qiáng)度合格、邊長(zhǎng)誤差不大于±5mm或邊長(zhǎng)的0.5%;兩對(duì)角線差不大于10mm或最大對(duì)角線長(zhǎng)的0.7%。厚度誤差在+5mm~3mm之間。表面平整度誤差不大于4mm或長(zhǎng)(寬)的0.3%。穿筋孔無明顯偏差,且易于穿筋。不符合上述標(biāo)準(zhǔn)的面板嚴(yán)禁使用。
4.3.2 面板的安砌:安裝第一層面板前,應(yīng)在干凈的條形基礎(chǔ)頂面,準(zhǔn)確劃出面板外緣線,曲線段應(yīng)適當(dāng)加密控制點(diǎn)。然后在確定的外緣線上定點(diǎn)進(jìn)行水平測(cè)量,按板長(zhǎng)線分割、整平板基座。安裝面板可以從墻端和沉降縫兩側(cè)開始,采取適當(dāng)?shù)牡跹b設(shè)備或人工抬運(yùn),吊裝安裝就位。安裝時(shí)單塊面板傾斜度一般可以內(nèi)傾1%左右,作為填料壓實(shí)時(shí)面板在側(cè)向壓力作用下的變形值。任何情況下嚴(yán)禁面板外傾。面板安砌時(shí)用M7.5水泥砂漿砌筑調(diào)平,除排水縫外,水平及豎縫內(nèi)側(cè)均全部勾縫處理,板外側(cè)應(yīng)簡(jiǎn)單勾縫、保持整潔、排水縫一般每3m設(shè)置一道,用干砌的豎縫代替。同層相臨面板水平誤差不大于10mm,當(dāng)縫寬較大時(shí),宜用瀝青軟木進(jìn)行填塞。安砌縫應(yīng)均勻、平順、美觀。并不得在未完成填土作業(yè)的面板上安砌上一層面板。嚴(yán)禁采用在板下支墊碎石或鐵片的方法調(diào)整水平誤差,以免造成應(yīng)力集中損壞面板。
當(dāng)?shù)谝粚用姘宄醪骄臀缓螅纯砂聪铝许樞蚴┕ぃ禾盍?、壓?shí)、鋪設(shè)筋帶、覆蓋填土、校正面板、填料、壓實(shí)、校正面板、安砌另一層面板。
4.4 筋帶驗(yàn)收、下料并鋪設(shè)。
(1)加筋帶驗(yàn)收:加筋帶選擇優(yōu)質(zhì)廠家進(jìn)行,進(jìn)場(chǎng)后先進(jìn)行試驗(yàn),合格后方可使用。
拉筋帶的下料及鋪設(shè):拉筋帶下料應(yīng)根據(jù)包裝規(guī)格及整個(gè)工點(diǎn)的各斷面拉筋設(shè)計(jì)長(zhǎng)度統(tǒng)籌提前安排、合理下料、避免邊鋪邊下料,以免造成加筋材料的浪費(fèi)或人為隨意性造成尺寸誤差。筋帶的鋪設(shè)采用一根筋帶穿過穿筋孔分成等長(zhǎng)的兩股,因此每根筋帶的下料長(zhǎng)度應(yīng)為改結(jié)點(diǎn)處筋帶的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度乘2加上300~500mm富余(作為拉筋穿過孔時(shí)所占長(zhǎng)度)。鋪設(shè)筋材應(yīng)按設(shè)計(jì)的長(zhǎng)度和根數(shù)鋪設(shè)在有3%橫向側(cè)坡的平整壓實(shí)填土上(使筋帶端比前端高5~10cm)。筋帶應(yīng)拉直、拉緊、不得有卷曲、扭結(jié)。筋帶應(yīng)盡量垂直于墻面并垂直于墻面并呈扇形,輻射狀均尚開,并盡量分布均勻,應(yīng)有至少2/3的長(zhǎng)度不重疊。
(2)加筋帶鋪設(shè)時(shí),邊鋪邊用填料固定其鋪設(shè)位置。先用填料在筋帶的中后部成若干縱列壓住加筋材料,填料的多少和疏密以足以固定筋帶的位置為宜,再逐根檢查、拉直、拉緊,然后按設(shè)計(jì)鋪設(shè)填料。
4.5 加筋帶填料的采集、攤鋪、壓實(shí)。
4.5.1 填料的采集:加筋土填料應(yīng)在土體各項(xiàng)性能指標(biāo),滿足設(shè)計(jì)要求(>350)采集場(chǎng)采集,應(yīng)選擇水穩(wěn)性好的透水性材料,不得含有凍塊、有機(jī)料及生活垃圾,嚴(yán)禁采用腐質(zhì)土,填料最大粒徑不超過壓實(shí)厚度的2/3,最大粒徑不得大于15cm,且最大粒徑塊體的總含量不得大于15%。要求對(duì)準(zhǔn)備采集的填料進(jìn)行土工試驗(yàn),以保證其內(nèi)摩擦角、比重等各項(xiàng)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求。填料應(yīng)級(jí)配均勻。
4.5.2 填料的攤鋪:填料可采用機(jī)械和人工相結(jié)合的方式進(jìn)行攤鋪。當(dāng)采用機(jī)械攤鋪筋料時(shí),必須輔以人工作業(yè)。人工作業(yè)就是用人工就近將填料搬運(yùn)和攤鋪在拉筋帶上。當(dāng)用推土機(jī)攤鋪填料時(shí),拉筋帶上的填料覆蓋厚度不小于20cm。未壓實(shí)的加筋體,一般不允許運(yùn)輸車輛在上面行駛;若需要臨時(shí)行駛,則填料厚度不小于30cm,同時(shí)行車速度不得大于5Km/h,并不準(zhǔn)急剎車,以免造成拉筋帶的錯(cuò)位。同時(shí)所有機(jī)械的行駛方向應(yīng)與筋帶垂直,并不得到距面板1.5m的范圍內(nèi)行駛,填料必須分層壓實(shí)。
4.5.3 碾壓:壓路機(jī)應(yīng)選用小型振動(dòng)式壓路機(jī)或光輪壓路機(jī),嚴(yán)禁使用大、中型壓實(shí)機(jī)、單足碾。距面板1.0m范圍內(nèi)及拐角處壓路機(jī)無法壓實(shí)處宜用蛙式夯或平板等輕型機(jī)械壓實(shí)。壓實(shí)度要求距面板1.0m范圍內(nèi)的壓實(shí)度不小于90%,其余范圍內(nèi)的壓實(shí)度不小于95%。正式碾壓前應(yīng)先進(jìn)行試碾壓。根據(jù)所用碾壓機(jī)械、填料性質(zhì)、攤鋪厚度等,初步確定達(dá)到設(shè)計(jì)要求的填料密實(shí)度所需的碾壓遍數(shù)及碾壓方法,并總結(jié)記錄有關(guān)參數(shù)和經(jīng)驗(yàn),以指導(dǎo)施工。
4.5.4 填料碾壓時(shí),應(yīng)先從筋帶長(zhǎng)度的1/2處開始,向筋帶尾部碾壓,然后再從1/2處向墻邊碾壓。碾壓時(shí)壓路機(jī)方向宜垂直于筋帶。壓路機(jī)運(yùn)行方向應(yīng)垂直于筋帶且下一次碾壓的輪跡的1/3。第一遍速度宜慢慢輕壓,以免擁土將筋帶推起或錯(cuò)位。第二遍以后可稍快并重壓。每次應(yīng)碾壓整個(gè)橫向碾壓范圍內(nèi),再進(jìn)行下一遍碾壓,碾壓的遍數(shù)以達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度為準(zhǔn)。壓路機(jī)不得在未經(jīng)壓實(shí)的填料上急劇改變運(yùn)行方向和急剎車。加筋體每層碾壓完成后進(jìn)行壓實(shí)度檢查。檢測(cè)點(diǎn)數(shù)按每500m2或每50m長(zhǎng)工程段不少于3個(gè)為宜。檢測(cè)點(diǎn)應(yīng)相互錯(cuò)開,隨機(jī)選定,但后面部分的檢測(cè)點(diǎn)應(yīng)不少于總數(shù)的2/3。面板后80cm范圍內(nèi)的至少有1個(gè)檢測(cè)點(diǎn)。壓實(shí)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求最低不得低于設(shè)計(jì)要求3個(gè)百分點(diǎn)。
以上如此循環(huán)施工至墻頂標(biāo)高。
4.6 帽石施工。
擋墻的帽石厚度調(diào)整高度以滿足變坡的需要。帽石的施工方法與混凝土的施工方法相同。施工前僅需在施工混凝土前每隔4.0m預(yù)留欄桿安裝孔一個(gè), 孔深35㎝, 22×22㎝方孔。
4.7 加筋土擋墻施工注意事項(xiàng)。
基礎(chǔ)與墻體及壓頂按15m長(zhǎng)分段,分段處縫寬20mm,用瀝青木絲板嵌滿縫。每一分段基礎(chǔ)頂面應(yīng)位于同一水平面上。擋墻條形基礎(chǔ)的埋深應(yīng)不小于2.5m。
每層面板的填料碾壓穩(wěn)定后,應(yīng)對(duì)面板的水平和垂直方向用垂球或掛線檢查,以便及時(shí)校正,防止偏差累積。每安裝2~3層面板時(shí)應(yīng)全面檢查一次安砌質(zhì)量,超過規(guī)定者須及時(shí)糾正。檢查項(xiàng)目包括軸線偏差,垂直或坡度、平整度,面板破損情況相臨面板高差、板縫寬和最大寬度等。
5. 結(jié)束語
通過加筋土擋墻施工應(yīng)用和實(shí)踐,經(jīng)過全面分析,加筋土擋墻具有以下優(yōu)特點(diǎn):
5.1 施工方便,進(jìn)度較快。加筋土擋墻的施工過程是拼裝、填土碾壓過程, 很適合于機(jī)械化施工, 而且面板、拉筋帶、連接件等構(gòu)件, 全部可以實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn), 既能保證構(gòu)件質(zhì)量, 還可降低原材料消耗, 節(jié)省大量人力、物力, 施工速度快, 工期短, 施工質(zhì)量容易保證。
5.2 投資少,占地少。加筋土擋墻的近乎垂直布置, 一方面可以減少占地面積、節(jié)約填方, 另一方面在不允許開挖的地區(qū)又可以實(shí)施修建工程, 這在城市防洪工程、道路建設(shè)和地價(jià)昂貴的地區(qū), 有其顯著的社會(huì)效益。加筋土擋墻與傳統(tǒng)混凝土支擋結(jié)構(gòu)比較, 其開挖工程量小, 自重小, 預(yù)制方便, 節(jié)省工程造價(jià), 經(jīng)濟(jì)效益顯著。
5.3 圬工工程量少,地基強(qiáng)度要求不高。
5.4 抗震性能好。
5.5 適用范圍廣,可適用于一級(jí)、高速公路高填方段需少占土地段路基施工。也可適用于城區(qū)處高架橋兩側(cè)引道路基施工。
6. 造型美觀。加筋面板統(tǒng)一預(yù)制,分段安裝,整體外觀色澤一致,具有良好的整體外觀。
由于加筋土擋墻具有上述諸多優(yōu)點(diǎn),因此,在高填方路段筆者建議大力應(yīng)用加筋土擋墻施工技術(shù)。
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