王長銀
摘 要 加筋柔性鋼絲網擋墻(格賓擋墻)是一種新型的應用于路基擋墻施工的柔性結構。本文簡述了格賓擋墻施工技術,根據(jù)項目實際產生的問題進行了方案優(yōu)化及改進。
關鍵詞 格賓擋墻;施工技術;改進措施
1項目介紹
某高速公路在建設綠色生態(tài)高速過程中,為減少占用農田及綠色美觀,在高速公路涉鐵段北側路堤邊坡最大高度為16m的路基中采用了格賓擋土墻。格賓擋墻其所施工內容均為裝配式,具有簡單快捷的優(yōu)點;一般以65-70°形成坡面可節(jié)省占用土地;同時作為一種生態(tài)加筋技術,可在柔性鋼絲網上掛載植物襯墊,稍加養(yǎng)護,即可快速形成綠化,與綠色生態(tài)高速里面不謀而合[1]。
2加筋格賓擋墻系統(tǒng)
加筋格賓網是格賓網箱后連格賓網片,網片伸入土體中作為網箱的加筋網,使用土體和網片的摩擦來供給必要的抗滑力,具有杰出的環(huán)境親和性。
格賓網箱具有較高的抗拉強度、延伸率,其鐵絲網的鍍層可以有效保護鋼絲網,具有良好的耐久性。
格賓網籠設計采用TM-L×2×12np,長度≥3m,寬度2m,高度1m,格賓內部沿長邊方向中間被隔板分隔兩個獨立的單元,網格規(guī)格為8×10cm。
3格賓特點
(1)結構安全可靠。鋼絲網采用低碳鋼絲,格賓網箱總體結構均為工廠化生產,質量安全,連接可靠,彌補了傳統(tǒng)加筋土擋墻筋材和墻體連接點為結構薄弱點的不足。此外,格賓網箱可以有效提高結構的整體性與牢固性,避免各種原因產生的破壞。
(2)透水性。格賓網箱充填石料形成的面板屬于多孔隙結構,其孔隙率最高可以達到30%,具有良好的排水性能,避免了常規(guī)混凝土擋墻因排水不暢導致路基破壞的風險。
(3)耐久性。格賓網箱采用結構穩(wěn)定的六邊形雙絞合鋼絲網,能有效防止結構松散、解體等破壞。鋼絲網材質采用高爾凡(5%鋁-鋅合金.稀土元素)常規(guī)結構設計壽命可達50~60年。為保證更長的結構耐久性及使用效果,鋼絲網表面采用高爾凡并覆塑。
(4)柔韌性。格賓擋墻為柔性擋墻結構,其高強的鋼絲網能削弱一定程度的不均勻沉降,克服了傳統(tǒng)擋墻對基礎的較高要求。
(5)環(huán)境適應性。經過掛植物襯墊并綠化后,格賓能快速形成新的生態(tài)并與原生態(tài)環(huán)境完美融合[2]。
4施工工藝
4.1 前期準備
項目施工時可采用宕渣等材料;宕渣應滿足路基施工規(guī)范的要求。當用于沖刷或者積水的施工環(huán)境時,必須采用水穩(wěn)性好的、含泥量<1%的級配碎石填料或者滿足要求的清宕渣。
4.2 加筋格賓組裝
(1)將運至工地的加筋格賓構件拆包,在一塊相對寬闊、平整的場地上將從捆束包中取出,將折疊的單個加筋格賓按折痕展開后組合成使用前的狀況(如圖1)。
(2)各相接面板邊緣采用專門配備的絞合鋼絲按間隔10~15cm單圈纏繞-雙圈鎖緊間隔絞合(如圖2)。
圖1 組裝加筋格賓 圖2 邊緣絞合
4.3 地基工程
地基開挖至設計要求的持力層后,清理干凈所有雜物,并進行地基承載力試驗,滿足要求后方可繼續(xù)施工;
4.4 構件安裝
將預先組裝好的加筋格賓構件放置在滿足要求的地基上,加筋格賓構件面墻的所有相鄰邊均應按照4.2.2的要求進行絞邊,形成一個連續(xù)的擋墻體系。
加筋格賓后部的拉筋網面必須完全拉撐,并在尾部按每間隔1m以小木樁(或鋼筋)固定,相鄰幅面間按每米間隔采用絞合鋼絲點絞合將兩幅拉筋網面連接。
4.5 面墻填石
面墻石料質量要求應滿足規(guī)范及設計要求,石料應抗風化,不水解的特性。石料尺寸應以100mm至300mm之間為宜,并具備一定的級配,同時靠近鐵絲網的面應平順無尖角。面墻石料裝填時,相鄰加筋格賓面墻中填充的石料高度在裝填過程中高差不超過0.3m。
對于1米高單元的加筋格賓構件,每裝填1/3高度石料時,在前面板與后面板間加裝加強鋼絲,其橫向間距為40cm左右為宜,以控制面墻變形,保證面墻平整度。
分層填充均應以人工擺放以減小空隙率。蓋板與面墻箱籠頂邊應絞結,蓋板上突出的邊端鋼絲應繞側面板突出邊端鋼絲纏繞兩周,且格賓應與側面板、后面板及隔板牢固絞合。相鄰格賓蓋板應同時絞合,且剩余的邊端鋼絲應折入以完成的格賓內部。
上下兩層加筋格賓構件之間面墻相鄰邊均按照4.2.2的要求進行絞邊間隔絞合。
4.6 土工布安裝
土工布鋪設于格賓面墻背部與回填層間,其應有良好的強度及透水性,其折入壓實土及面墻中的寬度不應少于300mm。
5現(xiàn)場施工問題
(1)由于施工經驗不足,現(xiàn)場工人水平受限,在施工過程中混入了部分水穩(wěn)性差的巖石,擺放時不夠細致,大小石塊未均勻擺放,致使格賓片石裝填不可避免存在的空隙逐步加大。在項目施工12層格賓擋墻的情況下,由于自重和路基填土重力的共同作用,在施工幾個月后,發(fā)現(xiàn)格賓擋墻產生壓縮沉降。
(2)現(xiàn)場施工位于山谷地帶,格賓擋墻地基處于沖刷地帶,設計時擋墻在地面以下有兩層,形成了地下匯流通道,長期的水流急速沖刷致使填石逐步減弱,造成不均勻沉降。同時基礎位于地面以下,長期積水,地基逐步變軟,承載力減弱。
(3)在地基及格賓擋墻沉降過程中,現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)加強拉筋鋼絲優(yōu)先破壞,然后部分片石活動后擠壓外側鋼絲網造成鋼絲網損壞。
(4)局部因填筑材料有尖銳石塊破壞了土工布,出現(xiàn)了路基填料流失。
基于以上原因,在路基填筑完成6個月后,擋墻出現(xiàn)了明顯的變形,局部結構出現(xiàn)破壞。為保證結構使用,采取了補救措施:①在擋墻外側設置截水溝,將雨水引流。②局部采用人工重新穿絲加固,并適當加密。③對局部比較尖銳的片石人工在外側重新修整。④局部變形過大的位置采用外側反壓護坡或擋墻進行加固。
6改進措施
(1)面墻填石時,應采用具有一定強度的臨時支撐(如方木、腳手架等)約束構件的變形,以確保施工后的墻體外觀平順。建議采用輕型鋁合金鋼架,保證面剛度。
(2)每層構件中填充的石料應超高3至5cm,以預留填充石料的一定沉陷?,F(xiàn)場可通過試驗確定初步壓實量,同時應根據(jù)不同的格賓高度采用不同的拋高值。同時于鋼絲網接觸的片石不應有比較尖銳的棱角,防止變形后切斷鋼絲網。
(3)擋墻1m范圍內填料應無尖銳石塊,同時應采用土工格柵對土工布進行加強。
(4)加強拉筋鋼絲網。根據(jù)現(xiàn)場施工發(fā)現(xiàn)最先出現(xiàn)破壞的是拉筋鋼絲網,應加強拉筋的現(xiàn)場施工質量,必要時可增加拉筋數(shù)量。
(5)格賓為柔性鋼絲網擋墻結構,不可避免的有一定的沉降和位移,累計超過一定限度時,格賓網箱將會出現(xiàn)一定程度的損壞,且不利于格賓擋墻的耐久性。根據(jù)現(xiàn)場施工經驗,如格賓基礎處于基礎弱或易沖刷地段,地表水及地下水變化顯著地段等應做剛性基礎(如混凝土擴大基礎等),減少格賓的變形。同時應在施工期間和完工后6個月內,應進行連續(xù)的沉降觀測和位移觀測。
參考文獻
[1] 韓志濤.加筋格賓擋墻在矮路堤中的應用[J].中國高新技術企業(yè),2010,(9):89-90.
[2] 祝和意,馬曉華.加筋格賓擋墻施工關鍵技術研究[J].鐵道建筑,2011,(5):71-74.