□張世文 □李玉龍（中國水利水電第十一工程局有限公司）

1.工程概況

南水北調(diào)中線焦作1段第二施工標段，位于河南省焦作市區(qū)內(nèi)，總干渠橫穿焦作市老城的解放區(qū)、山陽區(qū)等居民密集區(qū)，建筑物密布，且地下水位較高。沿線有倒虹吸兩座、路渠立交橋4座、渠內(nèi)抽排水小泵站8座。由于倒虹吸兩側(cè)施工區(qū)范圍內(nèi)拆遷不到位，繞行道路和導流渠只能在基坑內(nèi)小范圍分期繞行和導流，導致倒虹吸基坑分成一、二期進行開挖。普濟河倒虹吸基坑開挖深度達18.5 m，閆河倒虹吸基坑開挖深度16.5 m，待一期基坑內(nèi)的混凝土施工完成后，方能修筑直立擋土墻、二期繞行路和導流渠，完成二期基坑的開挖。

由于拆遷不到位的限制，繞行路起始和結(jié)束距離基坑邊緣不到30 m，要獲得道路合理的40°以下轉(zhuǎn)彎角度，滿足大型車輛通行的需要，一二期基坑分界處填土區(qū)的擋墻形式的選擇就顯得至關重要。直立擋墻獲得的路面距離原道路中心最近，線路指標最優(yōu)；如果不做直立擋土墻，按1:2土邊坡回填，獲得的繞行路路中心距離原道路中心最遠，繞行路線路指標最差，行車困難。導流明渠若要減少長度、減少坡降損失、順暢排洪，同樣需要回填邊坡采用直立擋墻。普濟河倒虹吸二期道路繞行布置見圖1。

圖1 普濟河倒虹吸二期繞行道路布置圖

2.方案的選擇

根據(jù)現(xiàn)有條件，為了繞行路暢通和普濟河順利導流，對普濟河倒虹吸一期基坑回填區(qū)西側(cè)的邊坡支護情況做了多種方案比較和優(yōu)化，其中直立擋墻是最經(jīng)濟合理的方案。

加筋土擋土墻是近年新興起的一種擋土墻方式，在國外公路工程中已使用較普遍，國內(nèi)也有成熟的施工技術。特點是在土體中埋入鋼塑復合筋帶用以抵抗土的滑動力，邊坡外側(cè)以預制的薄體鋼筋混凝土板分層抵抗邊緣土體下滑力，從而實現(xiàn)直立填土，受力較為合理，造價節(jié)省，一個明顯的優(yōu)點是土體重力均勻傳遞到下部地面，對倒虹吸管身頂部不產(chǎn)生集中荷載，與管身頂部原設計受力狀態(tài)一致，而且施工速度快，現(xiàn)場沒有大范圍混凝土澆筑和等強，只有預制塊組裝、筋帶鋪設和土方回填，人力和設備大量節(jié)省，這對倒虹吸管身上部回填進度是最有利的。

重慶市出版的《加筋土擋墻工程圖集》有5～20 m高度的20種擋墻的標準圖和材料用量表，使用非常方便，其使用的關鍵材料——CAT鋼塑復合筋帶有多家生產(chǎn)廠家，價格也合理。

本工程選擇了圖集中9 m高的加筋土擋墻的每延米材料用量表和結(jié)構(gòu)簡圖，外側(cè)擋土板在圖集中也有詳細施工圖，實施時進行了一些改進。管身以上加筋土擋墻長度共32 m，管身以外現(xiàn)澆混凝土重力式擋墻長度54 m。普濟河擋墻剖面見圖2，擋墻外立面拼裝圖見圖3。

圖2 普濟河倒虹吸擋墻剖面圖

圖3 預制板安裝外立面照片圖

3.擋土預制板設計

原圖集中擋土板立面設計為矩形，斷面為槽型，由于模板制作比較復雜，混凝土澆筑需要在振動臺上振搗，且本工程的擋土墻做為臨時工程，外觀要求比較低，后期基坑回填時埋入土中。在實際實施時，進行了改進：一是將墻板立面預制成T型和矩形配合組裝，便于安裝時錯縫、咬合，受力更為合理；二是將墻板斷面預制成平板，簡化模板以便于預制，取消了振動臺，用普通振搗棒振搗即可。圖集中設計的預制板塊體較小，每塊高0.5 m，長1.5 m，為了適應現(xiàn)場配置的汽車吊和塔吊，預制塊體加大到1 m高，1.5 m寬，厚度20 cm，這樣加快了墻板的預制和安裝進度。采用T型板的另一優(yōu)點是，在每層回填土碾壓時，本層預制板的筋帶有一半被下層壓實土體拉緊，更能保證板位置的準確。由于對圖集中的預制塊形狀進行了改進，重新設計了預制墻板的配筋，并將預制墻板分為A、B、C三種規(guī)格。

4.施工方法

4.1 施工工藝框圖(見圖4）

圖4 加筋土擋土墻施工工藝框圖

4.2 基礎施工

根據(jù)設計圖紙確定擋墻位置和基礎斷面尺寸，測量放樣后，準確劃線立模澆筑擋土墻條形基礎，基礎為C25混凝土。本工程的條形基礎下部均有前期澆筑的混凝土，不需要做地面以下部分。條形基礎頂部按預制塊圖紙上的銷孔間距預留直徑Φ30 mm的銷孔，間距為740 mm與520 mm間隔。依照擋墻外側(cè)線形拉線控制銷孔的分布線形和間距，混凝土在拌和站集中拌和，用混凝土運輸車運至現(xiàn)場澆筑，振動棒振搗密實后覆蓋養(yǎng)護。

4.3 面板預制

加筋土擋土墻墻板采用鋼模板在構(gòu)件預制場集中預制，預制時嚴格按設計的混凝土標號和規(guī)范標準制作，確保預制質(zhì)量。預制成型的墻板做到表面平整、外光內(nèi)實，對角線誤差≤10 mm，避免出現(xiàn)露筋、掉角、啃邊現(xiàn)象，冬季做好保溫養(yǎng)護工作。預留的拉環(huán)采用埋設筋帶同規(guī)格的筋帶，綁扎在設定位置的主筋上，外露10 cm高的套環(huán)，若采用鋼筋，則在預制完成后先進行除銹、刷瀝青防腐處理。插銷孔定位應精確，偏差不超過5 mm，預埋Ф30的塑料套管。脫模后，覆蓋保溫被養(yǎng)護10 d以上。

4.4 面板拼裝

面板拼裝時，先在澆筑成型的條型基礎上準確掛線。第一層為1.5 m×0.5 m的矩形板，間隔520 mm放置，下部對應預留孔用鋼筋銷接，上部用T型板嵌入下層空檔，面板拼裝水平縫采用M5水泥砂漿砌筑拼裝，豎向上下兩層面板間用Ф20的鋼筋制成長40 cm的扦銷，提前在銷孔內(nèi)用M5水泥砂漿填充到需要高度。板間的豎向拼裝縫，用30cm寬土工布展開擋在縫后面，用碎石壓在土工布后面保持其展開。填土碾壓之前，上下塊之間臨時用50×50×500的方木配合螺桿、蝴蝶螺帽制成加固件，夾緊、找直上下塊，填土到高度后再拆除加固件，循環(huán)使用。T型板砌筑到頂后，上部檔口用1.0 m×0.5 m矩形板找平，上部立?，F(xiàn)澆斷面為0.3 m×0.7 m的壓頂混凝土。

預制擋板與邊坡的接合處，在邊坡上開挖出30 cm寬、臺階形的槽子，將預制板鑲嵌在槽內(nèi)，內(nèi)外空隙處填入細石混凝土。

4.5 伸縮縫

擋墻每隔10 m設一道伸縮縫，縫寬20 mm，從內(nèi)側(cè)用20 cm寬土工布粘貼到預制塊上，后面填碎石，兼作泄水孔。正常預制塊之間豎向均設安裝調(diào)整縫，縫寬10 mm，水泥砂漿填充。

4.6 筋帶鋪設

鋪設第一層筋帶之前，將加筋帶拉環(huán)以下的土體回填，每層填土壓實厚度25 cm，用3 t壓路機碾壓密實，并做成向邊緣傾斜1%的橫坡。

普濟河加筋帶擋墻設計寬度7 m，筋帶下料長度14.5 m，將筋帶從面板預留的拉環(huán)中穿過，然后折回與另一端對齊，擴散狀分開但不互相交叉，繃緊平鋪在壓實整平后的填料上，末端采用拉緊、固定措施。例如加筋帶末端距離墻體7 m的位置平行墻體打入土中一排短鋼筋，間距1 m，再鋪一條橫向鋼筋，將每根筋帶從橫向鋼筋上折回20 cm后拉緊，用細軋絲將端部綁扎結(jié)實,嚴禁將筋帶在預制塊拉環(huán)上繞成死結(jié)。筋帶鋪設不得重疊，不得卷曲或折彎。筋帶豎向分層間距0.5 m，填土分兩層，層厚按0.25 m壓實厚度，嚴格按基坑回填標準碾壓。

4.7 加筋體填筑

混凝土管身上部0.5 m范圍內(nèi)用3 t碾子壓實，每層壓實厚度15 cm，用于加筋體填筑的填料粒徑選用≤填料壓實厚度的2/3的填料，且最大粒徑≤10 cm。填筑時，填料應嚴格分層填筑，分層厚度與拉筋的豎直間距相匹配，每層填筑攤鋪要均勻一致，并使表面平整。當用機械攤鋪時，攤鋪機械與面板保持1.5 m以上距離。在距面板1.5 m范圍內(nèi)，改用人工攤鋪。碾壓作業(yè)時，從筋帶中部開始逐步碾壓至筋帶尾部，再碾壓靠近面板部位，在距面板1 m范圍內(nèi)的壓實，采用人工夯實，并確保壓實系數(shù)≥0.95。

4.8 碎石排水及反濾層

墻面板后面0.3 m范圍內(nèi)填筑10～20 mm碎石。每層碎石先于土料填高25 cm。碎石與填土之間設置一道土工布反濾層，在筋帶穿過土工布的位置用小刀割開小口，穿過筋帶后，保持土工布展開。

4.9 壓頂混凝土

加筋體填筑結(jié)束后，按設計要求和規(guī)范標準，立模澆筑加筋擋土墻壓頂混凝土。

5.質(zhì)量控制要點

加筋土擋土墻面板采用鋼模板在構(gòu)件預制場集中預制，預制時嚴格按設計的混凝土標號和規(guī)范標準制作，確保預制質(zhì)量。面板拼裝時，先在澆筑成型的條型基礎上準確掛線。面板采用水泥砂漿砌筑拼裝，板間的拼裝縫，除預留伸縮縫和泄水孔處外要用水泥砂漿填塞嚴實。按設計要求設伸縮縫和泄水孔。筋帶鋪設不得重疊，鋪設后用力將筋帶拉直，末端固定。臨時在上部壓少量土，防止回卷。用于加筋體填筑的土料粒徑要符合要求，并應嚴格分層填筑、壓實，分層厚度與拉筋的豎直間距相匹配，每層填筑攤鋪要均勻一致，并使表面平整。

6.結(jié)語

普濟河倒虹吸受繞行場地的限制，主體工程分為一、二期施工，其一、二期基坑分界處采用直立擋土墻。既減輕了擋土墻自身重量，保證了下部倒虹吸管身的安全，又使得二期工程繞行路順利通車，二期導流明渠順利度汛，整個工程得以正常施工。這一新工藝的引進，由于其基礎處理要求低，施工周期短，費用節(jié)省，有著較好的經(jīng)濟效益和推廣應用前景。