顏道勇,郭漢征,孫 鵬
(勝利油田工程建設(shè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司第三工程處,江蘇南京 211156)
擋土墻是公路建設(shè)中廣泛使用的一種支擋防護(hù)構(gòu)造物。隨著公路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展,尤其是高等級(jí)公路的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的重力式擋土墻已不能滿足公路建設(shè)的需求。為了適應(yīng)不同地區(qū)的建筑條件和使用要求,逐漸發(fā)展了不同形式的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)擋土墻,如懸臂式、扶壁式、加筋土式、錨桿式、錨定板式、樁板式、柱板式等。懸臂式和扶壁式擋土墻在國(guó)外應(yīng)用非常廣泛,在我國(guó)隨著高等級(jí)公路建設(shè)的推進(jìn)也開(kāi)始大量應(yīng)用。墻體由墻面板(立壁)、墻趾板、墻踵板和扶壁(扶肋)組成,墻身穩(wěn)定主要依靠墻踵板上的填土重力以及墻身自重來(lái)保證。本文以溧水至馬鞍山高速公路(江蘇段)懸臂式和扶壁式擋土墻為工程實(shí)例,簡(jiǎn)要闡述其施工技術(shù),為以后同類工程的施工積累了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
溧水至馬鞍山高速公路(江蘇段)路線起自寧常高速公路與寧杭高速公路交叉的桂莊樞紐,于江蘇省南山(長(zhǎng)崗)和安徽省寶塔山(牛路口)附近止于兩省省界,并與安徽省路線方案相銜接,全長(zhǎng)37.5 km。路線穿越金城學(xué)院、金肯技工學(xué)院路段采用下挖方案,最大開(kāi)挖深度近7 m,結(jié)合聲屏障設(shè)置,部分路段設(shè)置擋土墻,墻高小于5 m的懸臂式擋土墻210 m,墻高大于5 m的扶壁式擋土墻802.6 m。擋土墻采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆,混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30,架立鋼筋等級(jí)為R235,其他鋼筋等級(jí)HRB335??紤]擋墻頂面聲屏障安裝寬度要求,擋土墻頂寬統(tǒng)一為60 cm。
開(kāi)工前認(rèn)真審核圖紙,并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè),復(fù)測(cè)擋土墻平面位置,查明地形和地下障礙物情況。
按擋土墻平面尺寸及各部位高程,確定基礎(chǔ)邊線和基坑開(kāi)挖邊線。建立平面及高程控制點(diǎn),要求便于施工,不易破壞。該工程擋墻水平向布設(shè)位置為主線左側(cè)硬路肩外95 cm處,主線右側(cè)為硬路肩外75 cm處。
在擋土墻開(kāi)工前,在適當(dāng)位置修建便道,確保車輛暢通無(wú)阻。施工時(shí)注意保證預(yù)留一定的安全距離以確保行車荷載及其振動(dòng)對(duì)坑壁穩(wěn)定無(wú)不良影響。
沿路塹邊坡按1∶0.5進(jìn)行開(kāi)挖,結(jié)合基礎(chǔ)尺寸、軟基處理位置和臺(tái)背回填寬度放出開(kāi)挖上、下口線,作出開(kāi)挖標(biāo)記。開(kāi)挖用挖掘機(jī)配合人工進(jìn)行,邊挖邊修整,邊測(cè)量檢查一次成型,挖出的土用自卸汽車及時(shí)運(yùn)走。
開(kāi)挖后須及時(shí)修筑擋土墻,如遇雨天,邊坡開(kāi)挖面應(yīng)做好臨時(shí)邊坡防護(hù),以防塌坡。如路塹邊坡開(kāi)挖時(shí),開(kāi)挖面及基坑底面滲水嚴(yán)重,且無(wú)法采用常規(guī)降水方案降水,影響擋墻施工及路基填筑,再開(kāi)挖頂面外1 m采用鋼板樁隔水,鋼板樁參數(shù)見(jiàn)表1。
表1 鋼板樁參數(shù)一覽表
擋墻基礎(chǔ)埋深右側(cè)不小于1.0 m,左側(cè)不小于腳趾端部高度+矩形邊溝深度,基礎(chǔ)需開(kāi)挖到基底標(biāo)高以下50 cm,對(duì)基坑底部進(jìn)行地基承載力檢測(cè),如果承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,應(yīng)及時(shí)上報(bào)設(shè)計(jì)單位,進(jìn)行地基處理,本工程地基承載力設(shè)計(jì)要求見(jiàn)表2。
基底的平面位置、幾何尺寸、高程要符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求,同時(shí)作到基坑底平整、密實(shí)、邊坡穩(wěn)定,坑底積水坑規(guī)范合理,確?;撞槐凰苯咏?。
基底檢測(cè)合格后,按圖紙要求鋪筑50 cm碎石墊層,碎石墊層應(yīng)分層鋪筑,壓實(shí)厚度不大于25 cm。為后續(xù)工序施工方便,可以在碎石墊層頂部澆筑5~10 cm混凝土墊層,以便彈線和埋設(shè)固定模板預(yù)埋件。
鋼材進(jìn)場(chǎng)后分規(guī)格、分批次存放在擋土墻鋼筋加工棚內(nèi),鋼筋離地不小于50 cm,同時(shí)掛牌標(biāo)注廠家、規(guī)格、數(shù)量及使用部位和檢驗(yàn)結(jié)果。凡是保護(hù)不當(dāng)而造成鋼筋銹蝕、受污時(shí),應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理,確保滿足要求,無(wú)法處理的應(yīng)廢棄。鋼筋制作嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙及規(guī)范要求進(jìn)行,鋼筋加工時(shí),先放大樣,試制作,確保滿足要求且制作尺寸統(tǒng)一。制作的成品鋼材應(yīng)滿足鋼筋進(jìn)場(chǎng)時(shí)的堆存要求,鋼筋型號(hào)標(biāo)志清晰,不得混亂。
安裝前先在墊層上彈出混凝土輪廓線,然后按保護(hù)層厚度5 cm進(jìn)行固定、綁扎、安裝,固定鋼筋必須按圖紙要求擺放安裝準(zhǔn)確,注意焊縫、接頭的搭接長(zhǎng)度、位置及質(zhì)量必須符合相關(guān)規(guī)范要求,綁扎無(wú)法達(dá)到要求的牢固成度時(shí)點(diǎn)焊固定。
現(xiàn)場(chǎng)整體澆筑時(shí),每段墻的底板、面板和扶壁的鋼筋應(yīng)一次綁扎。當(dāng)采用現(xiàn)場(chǎng)分段澆筑時(shí),按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工,預(yù)埋好連接鋼筋。混凝土澆筑前,對(duì)已經(jīng)安裝好的鋼筋及預(yù)埋件進(jìn)行檢查,符合要求后澆筑混凝土。
模板采用組合鋼模板,模板拼縫粘貼泡沫膠帶,防止漏漿。模板的底部固定為預(yù)埋鐵件,頂部支撐為鋼管支撐,脫模劑需用鋼模板專用脫模劑。
擋土墻沿路線方向10 m一個(gè)施工段,每個(gè)施工段豎向分兩次澆注。第一次澆注底板(不包含背坡倒角),第二次澆注墻身面板,兩次澆注混凝土結(jié)合面嚴(yán)格鑿毛,并清洗干凈。
混凝土拌合物的坍落度,應(yīng)在攪拌地點(diǎn)和澆筑地點(diǎn)分別取樣檢測(cè),每一工作班或每一單元結(jié)構(gòu)物不應(yīng)少于兩次?;炷吝\(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)后用混凝土泵送車泵送澆筑?;炷寥肽G跋葘?duì)鋼筋、預(yù)埋件、模板及脫模劑、模內(nèi)雜物等再進(jìn)行一次全面檢查,清理并灑水使墊層濕潤(rùn),再?gòu)妮^低處開(kāi)始整層斜坡面澆筑混凝土。插入式振動(dòng)器的移位間距不超過(guò)振動(dòng)器作用半徑的1.5倍,與側(cè)模保持5~10 cm的距離,插入下層混凝土的深度宜為5~10 cm。振搗時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),待混凝土達(dá)到不在下沉、無(wú)顯著氣泡上升、頂面平坦一致,并開(kāi)始浮現(xiàn)水泥漿時(shí)停止振搗。如發(fā)現(xiàn)表面浮現(xiàn)水層,應(yīng)立即設(shè)法排除,但不應(yīng)帶走水泥漿,并檢查和分析成因,確定改進(jìn)措施或調(diào)整混凝土配合比。
混凝土澆筑完成收漿后,以土工布覆蓋,灑水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)?;炷翝仓r(shí)制作三組同條件養(yǎng)護(hù)混凝土試塊,以檢測(cè)混凝土強(qiáng)度。
面板模板采用組合鋼模板,扶壁模板采用優(yōu)質(zhì)竹膠板制作,模板拼縫粘貼泡沫膠帶,防止漏漿。模板施工時(shí)先彈出中心線和兩邊線,選擇一側(cè)模板先行安裝,依次豎立擋、橫擋及斜撐,釘側(cè)板,并在頂部用線錘吊直,拉線找平,撐牢釘實(shí)。待鋼筋綁扎后,將墻基清理干凈,再豎另一側(cè)的模板。在模板和鋼筋之間安裝鋼筋保護(hù)層墊塊,保證鋼筋保護(hù)層合格率。
安裝時(shí)按“線”支立,立柱間距為0.4 m,水平橫桿間距為0.5 m,然后設(shè)斜撐固定,縱向連續(xù)設(shè)置。模板支立前涂脫模劑,舊混凝土與新混凝土相接面作鑿毛處理。拉桿采用φ16 mm的光圓鋼筋制作,水平間距0.6 m,拉桿外套PVC管,拉桿和模板連接使用螺帽擰緊,面板及扶壁中下部宜采用雙螺帽,頂部可采用單螺帽。
模板安裝完成后對(duì)其平面位置、頂面標(biāo)高、節(jié)點(diǎn)連接及縱橫向的穩(wěn)定性進(jìn)行檢查或加固。在澆筑混凝土前,對(duì)鋼筋的直徑、數(shù)量、間距、焊縫以及錨固螺栓、預(yù)埋件、預(yù)留孔位置等進(jìn)行細(xì)致的復(fù)查,報(bào)監(jiān)理工程師簽認(rèn)合格后,澆筑面板及扶壁混凝土。
面板及扶壁的混凝土采用串筒入模分層澆筑,分層厚度不大于30 cm。從高處直接傾卸時(shí)自由傾卸高度不宜超過(guò)2.0 m。澆筑次層混凝土?xí)r先澆足厚的混凝土,然后用振搗棒插入其下一層混凝土中5~10 cm,緩進(jìn)緩出均勻振搗直至混凝土密實(shí)為止。
表2 擋土墻地基承載力設(shè)計(jì)值統(tǒng)計(jì)表
擋墻墻前地面線以上30 cm設(shè)置一Φ8cm的泄水孔,縱、橫向間距3.0 m,泄水孔至墻頂以下50 cm高度內(nèi)填筑40 cm厚的砂夾礫石反濾層。擋土墻每10 m設(shè)一道沉降縫,縫寬2 cm,采用涂以瀝青的木板填塞,自墻頂一直到基底。
墻體混凝土澆筑完成后,墻頂應(yīng)進(jìn)行兩次抹面,并進(jìn)行壓光。不承重的側(cè)模,在混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到2.5 MPa,且能保證其表面及棱角不因拆模板而受損壞時(shí)方可拆除。拆除模板后用土工布覆蓋在混凝土表面,灑水養(yǎng)護(hù)。混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到2.5 MPa所需的硬化時(shí)間應(yīng)根據(jù)工地試驗(yàn)資料決定,如無(wú)可靠試驗(yàn)數(shù)據(jù),可參考表3側(cè)模拆除時(shí)間表中數(shù)據(jù)。
表3 側(cè)模拆除時(shí)間表
待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上時(shí),再進(jìn)行回填作業(yè)。填筑扶壁式擋土墻的墻背填料時(shí),需防止墻后及扶壁受撞損壞。卸料時(shí),運(yùn)輸機(jī)具和碾壓機(jī)具應(yīng)距扶壁不小于1.5 m,在此范圍內(nèi)采用人工攤鋪。墻后必須回填均勻,攤鋪平整,墻后1.5 m范圍內(nèi)不能有大型機(jī)械行駛或作業(yè),為防止碰壞墻體,采用小型夯實(shí)機(jī)具碾壓,分層厚度不大于20 cm。
該工程墻面?zhèn)然踊靥?%石灰土至路面結(jié)構(gòu)層以下,墻后底部泄水孔以下回填5%石灰土。墻后底部泄水孔鋪設(shè)50 cm寬防滲土工布,土工布以上填筑40 cm寬砂夾礫石反濾層,砂夾礫石反濾層后部和頂部包裹透水土工布,砂夾礫石反濾層頂部預(yù)留50 cm填筑粘土封閉,砂夾礫石反濾層至基坑邊填筑碎石土,每層厚度不超過(guò)30 cm,內(nèi)摩擦角不小于30°。
擋土墻底板、面板、扶壁混凝土不得有露筋和空洞現(xiàn)象,施工縫平順;蜂窩、麻面面積不得超過(guò)該面面積的0.5%,深度超過(guò)1 cm的必須處理。裂縫寬度超過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)定或設(shè)計(jì)未規(guī)定時(shí)超過(guò)O.15 mm必須處理。沉降縫、泄水孔的位置、質(zhì)量和數(shù)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。泄水孔坡度向外,無(wú)堵塞現(xiàn)象。沉降縫整齊垂直,上下貫通,不符合要求時(shí)應(yīng)進(jìn)行處理。懸臂式和扶壁式擋土墻實(shí)測(cè)檢查質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表4。
表4 懸臂式和扶壁式擋土墻實(shí)測(cè)檢查質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)
隨著高速公路建設(shè)條件越來(lái)越復(fù)雜,尤其是地質(zhì)條件,要求施工單位不僅要熟悉設(shè)計(jì)文件,而且要熟悉基礎(chǔ)資料。在旱季,巖、土體的含水量較小,強(qiáng)度較高,開(kāi)挖基坑時(shí)邊坡的穩(wěn)定性容易得到保證,因此地質(zhì)條件差或有水地段的擋土墻,在旱季施工比雨季安全。集中力量、分段施工可以加快施工進(jìn)度,減少基坑和臨時(shí)邊坡的暴露時(shí)間。
彎制某種型號(hào)的第一根鋼筋時(shí),鋼筋的分段長(zhǎng)度、彎起角度、彎曲半徑及鋼筋末端的標(biāo)準(zhǔn)彎鉤等,均應(yīng)與設(shè)計(jì)尺寸反復(fù)核實(shí),準(zhǔn)確無(wú)誤后再進(jìn)行成批加工。鋼筋接頭、焊接、綁扎、安裝均應(yīng)按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范規(guī)定辦理。
冬期、雨期及熱期的混凝土施工,應(yīng)根據(jù)不同的季節(jié)特點(diǎn)制定相應(yīng)的施工技術(shù)方案,并采取有針對(duì)性的措施,保證工程質(zhì)量和安全。施工前應(yīng)及時(shí)掌握天氣預(yù)報(bào),制定應(yīng)急預(yù)案,做好安全防范工作,避免發(fā)生事故,施工人員按照勞動(dòng)保護(hù)規(guī)定采取必要的防護(hù)措施?;炷炼诨驘崞诘氖┕づc養(yǎng)護(hù),均應(yīng)按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范規(guī)定執(zhí)行。
溧水至馬鞍山高速公路(江蘇段)懸臂式和扶壁式擋土墻施工取得成功,墻體構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便,墻身斷面較小,自身重量輕,尤其在缺乏石料地區(qū)和承載能力較低的地段比較經(jīng)濟(jì)。
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