趙鵬

鋼塑格柵在預(yù)制混凝土砌塊擋墻中的應(yīng)用

趙鵬

土工格柵在我國(guó)應(yīng)用發(fā)展已有20多年，作為具有劃時(shí)代意義的新型材料，已被廣泛應(yīng)用于工程建設(shè)領(lǐng)域。其中的鋼塑土工格柵由于產(chǎn)品的材質(zhì)特性，具有抗拉強(qiáng)度大、延伸率低（不大于3%）、蠕變小，以及對(duì)土體有較強(qiáng)的嵌鎖、咬合等作用，能有效處理軟土地基，約束土體的側(cè)向位移，克服土體的不均勻沉降，極大程度地增強(qiáng)地基的承載能力，提高基礎(chǔ)的整體性能，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、民用建筑和水利工程建設(shè)。

作者參與的江蘇航道整治工程中的箱式綠化擋墻和湖北武漢新港進(jìn)港道路混凝土預(yù)制塊擋墻工程施工中成功應(yīng)用了鋼塑土工格柵，簡(jiǎn)化了施工工藝，使擋墻的混凝土用量大大減少，降低了建設(shè)和施工成本，實(shí)現(xiàn)了大面積、高大擋墻混凝土制成品規(guī)模化、工廠化生產(chǎn)。

一、工程材料的選擇

江蘇航道整治工程中箱式綠化擋墻墻高1.8m，墻垂直坡比1∶0.25，干砌，混凝土預(yù)制塊規(guī)格為30cm× 30cm×45cm，為中空腔體內(nèi)填無(wú)砂混凝土，成墻后臨空面墻體鋪植狗牙根、馬尼拉等草皮。墻身填土加筋采用縱、橫筋間距10cm×10cm，縱、橫向抗拉強(qiáng)度40kN，節(jié)點(diǎn)剝離力400N的鋼塑格柵。

湖北武漢新港進(jìn)港道路兩側(cè)混凝土預(yù)制塊擋墻均高6m，漿砌，墻下澆筑30cm×60cm鋼筋混凝土基礎(chǔ)，擋墻磚塊為異型混凝土預(yù)制塊，墻內(nèi)填土加筋采用縱、橫間距 170cm× 110cm，縱、橫向抗強(qiáng)度40kN×80kN，節(jié)點(diǎn)剝離力800N的鋼塑格柵。

墻身回填土采用施工區(qū)域內(nèi)的自然用土，其中江蘇航道整治為近海淤質(zhì)砂壤土，透水性較強(qiáng)；湖北武漢新港為黃色粘性土，透水性較差。墻身設(shè)30cm級(jí)配碎石導(dǎo)濾層。

二、鋼塑格柵特性和施工工藝

1.特性

（1）鋼塑復(fù)合格柵的拉力由經(jīng)緯編織的高強(qiáng)鋼絲承擔(dān)，在低應(yīng)變能力下產(chǎn)生極高的抗拉模量，縱橫向肋條協(xié)同作用，充分發(fā)揮格柵對(duì)土體的嵌鎖作用。

（2）鋼塑復(fù)合格柵的縱橫向肋條的鋼絲經(jīng)緯編織成網(wǎng)，外包裹層一次成型，鋼絲與外包裹層能協(xié)調(diào)作用，破壞伸長(zhǎng)率很低（不大于3%）。鋼塑復(fù)合土工格柵的主要受力單元為鋼絲，蠕變量極低。

（3）通過(guò)生產(chǎn)過(guò)程中塑料表面的處理，壓制有粗糙的花紋，以增強(qiáng)格柵表面的粗糙程度，提高鋼塑復(fù)合土工格柵與土體的摩擦系數(shù)。

（4）鋼塑復(fù)合格柵的幅寬可達(dá)6m，實(shí)現(xiàn)高效、經(jīng)濟(jì)的加筋效果。

（5）鋼塑復(fù)合格柵采用的高密度聚乙烯可以確保：在常溫下不會(huì)受到酸堿及鹽溶液，或油類(lèi)的侵蝕；不會(huì)受到水溶解或微生物的侵害；聚乙烯的高分子性能也足以抵抗紫外線輻射所造成的老化；格柵受力后縱橫肋條協(xié)同作用，不會(huì)產(chǎn)生結(jié)點(diǎn)的拉裂或破損；而實(shí)際工程中，在填料的壓實(shí)后，不會(huì)受到紫外線光和氧的侵蝕。因此完全可以滿足永久性工程建設(shè)的要求。

鋼塑格柵具有強(qiáng)度大、蠕變小，適應(yīng)各類(lèi)環(huán)境土壤，滿足各類(lèi)工程擋墻，尤其是高大擋墻的使用。它能有效提高加筋承載面的嵌鎖、咬合作用、極大程度地增強(qiáng)地基的承載力、有效約束土體的側(cè)向位移，增強(qiáng)地基穩(wěn)固性能。同時(shí)更具有強(qiáng)度大、承載力強(qiáng)、抗腐蝕、防老化、摩擦系數(shù)大、孔眼均勻、施工方便、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。能有效避免在施工過(guò)程中被機(jī)具碾壓、破壞而造成的施工損傷。

2.鋼塑格柵施工工藝

（1）擋墻基礎(chǔ)澆筑完成，在混凝土的保養(yǎng)期后進(jìn)行第一層預(yù)制塊砌筑，砌筑完成后（漿砌需要等到砂漿保養(yǎng)期后）進(jìn)行土方回填，回填寬度以開(kāi)挖的基坑寬度為準(zhǔn)，滿足設(shè)計(jì)鋼塑格柵鋪設(shè)寬度即可。如有不足，需要在回填土達(dá)到基礎(chǔ)面層高度時(shí)將回填寬度擴(kuò)展至設(shè)計(jì)鋪設(shè)寬度。用機(jī)械或人工進(jìn)行夯實(shí)，土石方填筑碾壓應(yīng)符合路基土石方壓實(shí)的規(guī)范要求。

（2）回填土料碾壓合格后，進(jìn)行鋼塑格柵鋪筑，將格柵按縱向長(zhǎng)度展開(kāi)，縱、橫徑間距及抗拉強(qiáng)度相同的不分縱橫向按設(shè)計(jì)鋪設(shè)寬度進(jìn)行剪裁，縱、橫向間距及抗拉強(qiáng)度不同的按抗拉強(qiáng)度小的方向進(jìn)行剪裁，裁前寬度較設(shè)計(jì)鋪設(shè)寬度大1～1.5m，如鋪設(shè)寬度為6m，裁剪后的格柵長(zhǎng)度為7～7.5m，裁剪后的格柵按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行回折，回折部分伸入墻體，并進(jìn)行下層預(yù)制塊砌筑，將格柵固定在墻體內(nèi)，對(duì)鋼塑格柵進(jìn)行整理。整理后鋪筑面應(yīng)較為平整，為防止縱向歪斜現(xiàn)象，可按幅寬在鋪筑層畫(huà)出白線或掛線，即可開(kāi)始鋪筑；然后用鐵釘固定格柵的端部（每米寬用釘8根，均勻距離固定），鋪筑層經(jīng)驗(yàn)收合格后，進(jìn)行墻后第一層土方填筑，填筑厚度按碾機(jī)械的大小進(jìn)行控制，壓路機(jī)小于15t的填土厚度不超過(guò)30cm，重型壓路機(jī)控制在40cm以?xún)?nèi)。壓路機(jī)選用鋼輥或膠輥兩種，不宜采用振動(dòng)壓路機(jī)。

表1 江蘇航道整治工程效益對(duì)比

表2 武漢新港進(jìn)場(chǎng)道路效益對(duì)比

（3）依次類(lèi)推，操作要求同前。以卷長(zhǎng)為單位作為鋪設(shè)的段長(zhǎng)，在應(yīng)鋪格柵的段長(zhǎng)內(nèi)鋪滿以后，再整體檢查一次鋪筑質(zhì)量，然后接著鋪筑下一段。下一段鋪筑時(shí)，格柵與格柵可以用10～15cm的搭接長(zhǎng)度，并用鐵釘或木楔固定后繼續(xù)向前進(jìn)方向鋪第二段，墻內(nèi)1m范圍內(nèi)采用人工鋪設(shè)上土填料，1m以外采用機(jī)械填土。施工中要求鋼塑格柵鋪設(shè)完成后要及時(shí)鋪筑土料加以覆蓋，避免長(zhǎng)期曝曬。碾壓沿墻軸線由墻邊向遠(yuǎn)高墻的方向進(jìn)行，壓實(shí)度保持規(guī)范要求。填料要求:在距土工格柵層8cm以?xún)?nèi)的路堤土石混填路堤料其最大料徑不得大于6cm，土工格柵第一層填土石攤鋪應(yīng)沿路堤的軸線方向行駛進(jìn)行壓實(shí)，填筑壓實(shí)厚度大于60cm。為了避免運(yùn)輸車(chē)輛碾壓或調(diào)頭時(shí)對(duì)土工格柵造成一定破壞，可采用滾填的方式進(jìn)行土石方填筑，推土機(jī)推平。

（4）注意事項(xiàng)。首先精確放設(shè)格柵鋪設(shè)線，格柵鋪設(shè)時(shí)底面應(yīng)平整、密實(shí)，一般應(yīng)平鋪，拉直，不得重疊，不得卷曲、扭結(jié)，相鄰的兩幅土工格柵需搭接0.2m，并沿路基橫向?qū)ν凉じ駯糯罱硬糠置扛?m用8號(hào)鐵絲進(jìn)行穿插連接，并在鋪設(shè)的格柵上，每隔1.5～2m用U型釘固定于地面。

三、成果及效益

1.效益

（1）江蘇航道整治工程效益對(duì)比（表1）

從勞動(dòng)效率方面，每天10人砌筑擋墻完成長(zhǎng)度為100m，傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土及漿砌石擋墻僅完成40m和12m。

（2）武漢新港進(jìn)場(chǎng)道路效益對(duì)比（表2）

從勞動(dòng)效率方面，每天10人砌筑擋墻完成長(zhǎng)度為40m，傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土及漿砌石擋墻僅完成12m和3m。

2.成果

采用鋼塑格柵配合混凝土預(yù)制塊砌筑擋墻較傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土及漿砌石擋墻，投資減少，用料節(jié)省，對(duì)施工場(chǎng)地的要求較低。勞動(dòng)效率大為提高，工期成倍的縮短。

以上兩項(xiàng)工程建成投入使用至今，墻體無(wú)位移、偏離和沉降發(fā)生，工程外觀尺寸及線型保持良好，工程的整體穩(wěn)定性和安全性滿足要求。

四、結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代工程對(duì)建設(shè)技術(shù)和手段的要求越來(lái)越高，根據(jù)工程對(duì)筋材強(qiáng)度和延伸率的要求選擇不同的加筋材料是工程應(yīng)用成功的關(guān)鍵。鋼塑格柵的應(yīng)用解決了市政、公路、水利等擋墻施工中難以解決或解決不理想的問(wèn)題，也使工程設(shè)計(jì)和施工在環(huán)保、減少施工難度、減少投資方面有了更多的選擇

（作者單位：懷遠(yuǎn)淮河河道管理局233400）