王賽魁 紀(jì)鵬 王金秀 北京市市政四建設(shè)工程有限責(zé)任公司
城市道路建設(shè)中使用的擋土墻結(jié)構(gòu)形式多種多樣,可以根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和施工方法進(jìn)行分類。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),擋土墻可分為重力式、衡重式、懸臂式、扶壁式、柱板式、錨桿式、自立式、加筋土等不同擋土墻。根據(jù)施工方法的不同,擋土墻可分為現(xiàn)澆鋼筋混凝土擋土墻、預(yù)制鋼筋混凝土擋土墻、石材擋土墻和加筋土擋土墻。實(shí)際上,為了使擋土墻能夠滿足道路建設(shè)的具體要求,必須根據(jù)城市道路工程的實(shí)際情況,合理選擇擋土墻的設(shè)計(jì)和施工方法。這是預(yù)制現(xiàn)代化工程建設(shè)的發(fā)展方向,是提高工程建設(shè)質(zhì)量、提高施工效率、降低現(xiàn)場(chǎng)施工人員勞動(dòng)強(qiáng)度的重要途徑。本文主要介紹了預(yù)制擋土墻在城市道路邊坡工程中的應(yīng)用。
裝配式擋土墻是一種由現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)、預(yù)制面(肋)板及后澆結(jié)構(gòu)共同組成的復(fù)合體結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)擋土墻相比,擋土墻預(yù)制板的優(yōu)點(diǎn)在于,它是工廠標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制和安裝,裝配周期短,易于控制預(yù)制建筑工程的質(zhì)量。
特別是在大中城市道路邊坡的施工中,邊坡?lián)跬翂Φ氖┕すて诙?、受周圍建筑物的限制,且基礎(chǔ)條件差、缺石地區(qū)要求墻體輕、場(chǎng)地小、基礎(chǔ)承載力低。用預(yù)制擋土墻施工具有不可替代的優(yōu)點(diǎn)。
裝配式擋土墻的主要工序依次為:測(cè)量放樣→開挖基槽與驗(yàn)槽→現(xiàn)澆鋼筋混凝土底板基礎(chǔ)→吊放與安裝鋼筋混凝土面板→二次澆注基礎(chǔ)底板→澆筑板縫間細(xì)石混凝土(安裝滲水管)→澆筑板頂混凝土(安裝欄桿等)→回填墻背。
放樣測(cè)量完成后,必須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)放樣。如果施工放樣不能及時(shí)進(jìn)行,會(huì)嚴(yán)重影響道路施工質(zhì)量。因此,為了最大限度地保證面板外觀質(zhì)量的一致性,必須高度重視施工分解階段。曲線放樣時(shí),距樁的距離一般控制在5m以內(nèi),在拐角處埋設(shè)十字柱。對(duì)于線性放樣,文件間距應(yīng)控制在10m~18m之間。
因此,相關(guān)人員要全面了解現(xiàn)場(chǎng)情況,做好施工前現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和數(shù)據(jù)收集工作,結(jié)合工作模式選擇適當(dāng)?shù)氖┕し椒ê凸に?,科學(xué)布置施工方案,合理配備施工材料和機(jī)械。
(1)測(cè)量線布置工作完成后,方可挖坑。開挖前,施工單位應(yīng)平整場(chǎng)地,確認(rèn)場(chǎng)地平整,然后開挖溝槽。挖掘坑和槽將由機(jī)器和人工共同進(jìn)行。在開發(fā)之前,為了保證開發(fā)質(zhì)量,還必須確定開發(fā)線、中心線和比例的細(xì)分位置。
(2)開挖時(shí)挖出的土不得堆放在基坑周圍,應(yīng)遠(yuǎn)離基坑。在整個(gè)挖掘過(guò)程中必須進(jìn)行防水處理,應(yīng)安裝防水和排水裝置,如天球和排水口,以防止地下水和雨水侵蝕集水坑。此外,為了確保挖掘過(guò)程中的基坑和槽的穩(wěn)定性,必須提供支撐。
(3)基坑開挖完成后,應(yīng)由專家檢查,確?;訕?biāo)高和承載力符合設(shè)計(jì)要求。如果載荷力不合格,則需要用適當(dāng)?shù)姆椒ㄌ幚?。通過(guò)基坑支護(hù)力后,方可進(jìn)行驗(yàn)收,進(jìn)行下一項(xiàng)工程。
(4)基槽開挖后,按設(shè)計(jì)要求對(duì)基槽展開調(diào)查,并邀請(qǐng)相關(guān)人員對(duì)基槽進(jìn)行檢查。
(5)主槽情況與勘探資料不符的,及時(shí)聯(lián)系勘探設(shè)計(jì)單位,處理變更談判。根據(jù)勘察設(shè)計(jì)要求對(duì)地基進(jìn)行處理。
4.3.1 基礎(chǔ)模板施工
模板主要選用木?;蚱桨邃撃?。模板類型要均勻,模板表面要平整,剛度和強(qiáng)度要滿足施工要求。接縫選用平縫或企口縫,并做好防漏處理。墻體模板主要由斜撐、立擋、側(cè)板以及橫擋四部分組成。模板較高時(shí),應(yīng)采用螺栓進(jìn)行固定。模板施工時(shí),請(qǐng)及時(shí)取出中心線和第二條邊,先安裝一端。電纜平整后,支架變得牢固,及時(shí)清潔底座表面,然后在另一端安裝模板。安裝內(nèi)部支架以保證壁厚,強(qiáng)度達(dá)到要求后才能拆除,保護(hù)角度,防止拆除模具時(shí)受損。
4.3.2 基礎(chǔ)鋼筋綁扎
(1)綁扎前,檢查加工好的鋼筋規(guī)格、型號(hào),合格后方可使用。
(2)施工時(shí)由測(cè)量人員在墊層(找平層)上,放出基礎(chǔ)位置邊線和基礎(chǔ)預(yù)埋鋼板位置線。對(duì)同一高度較長(zhǎng)基礎(chǔ),按墻面板排放位置放出沉降縫位置線,沉降縫設(shè)置間距應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。并據(jù)此用墨斗線彈出鋼筋及預(yù)埋件的位置線,鋼筋由一端沉降縫處向另一端進(jìn)行綁扎。
(3)如果主筋直徑大于25mm,則必須采用搭接焊縫或機(jī)械連接。對(duì)于重疊焊縫,雙面焊縫長(zhǎng)度不能小于5d(d是指鋼筋的直徑),單面焊縫長(zhǎng)度不能小于10d。焊接部不能有肉、裂紋、切屑、焊瘤應(yīng)磕碰,焊條應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,并與母體材料相容。
(4)綁扎鋼筋時(shí),鋼筋位置要準(zhǔn)確,繩子要穩(wěn)定牢固,繩子要彎回模板。保護(hù)層采用混凝土砌塊,與主筋呈梅花形可靠布置。
(5)預(yù)埋件安裝準(zhǔn)確、牢固。
4.3.3 基礎(chǔ)混凝土澆筑(1)混凝土配合比應(yīng)符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。
(2)澆筑順序:先澆筑基礎(chǔ)預(yù)埋件下部混凝土,待擋土墻板安裝后,再澆筑埋件以上基礎(chǔ)混凝土,應(yīng)注意不同基礎(chǔ)段第一次混凝土澆筑的高度不同。
(3)混凝土要振搗密實(shí),對(duì)預(yù)埋鋼板部位應(yīng)加細(xì)振搗,以防空鼓不實(shí)。
(4)基礎(chǔ)混凝土初凝前按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行壓槽處理,使二次基礎(chǔ)混凝土與一次基礎(chǔ)混凝土結(jié)合緊密。
(5)基礎(chǔ)混凝土在澆筑期間,除按規(guī)定留置標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件外,還應(yīng)根據(jù)需要留置同條件下養(yǎng)護(hù)的混凝土試塊,作為墻面板安裝和板后回填等工序進(jìn)行的依據(jù)。
(6)澆筑完的基礎(chǔ)要及時(shí)養(yǎng)護(hù),其養(yǎng)護(hù)方法為灑水結(jié)合塑料布包裹養(yǎng)護(hù)。
(1)對(duì)符合設(shè)計(jì)要求,外觀沒(méi)有缺棱、掉角、裂縫的墻板方可安裝。
(2)安裝擋土墻預(yù)制面板,直到基腳底部混凝土強(qiáng)度達(dá)到75%。安裝前,測(cè)量員彈出安裝控制線。當(dāng)墻板和筋同時(shí)坐在地基上時(shí),檢查位置和垂直度滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求,在筋和基礎(chǔ)預(yù)留鋼板上進(jìn)行鋼筋焊接,用三角形鋼板加固焊接,使板與地基牢固連接。
(3)焊條符合設(shè)計(jì)要求。焊縫質(zhì)量符合國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定。
(4)擋土墻板應(yīng)從高處向低處施工。
(5)墻面板安裝后對(duì)肋板與基礎(chǔ)聯(lián)結(jié)件采取防銹處理,刷防銹漆兩遍。
(6)擋土墻基礎(chǔ)與其擋土墻板的縫隙不得用砂漿勾縫填平。
4.4.1 面板吊裝
根據(jù)施工過(guò)程中積累的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),預(yù)制擋土墻板的安裝通常采用側(cè)板掛孔的方法。翅片上有兩個(gè)提升孔。主提升孔(點(diǎn))a,輔助提升孔(點(diǎn))b,兩個(gè)孔都嵌入普通鋼管內(nèi)。其中孔a根據(jù)屏障的重心計(jì)算,以確保安裝位置平行于屏障的重心,并位于屏障上方的相應(yīng)位置。當(dāng)孔a從一個(gè)點(diǎn)升起時(shí),擋土墻面板可以保持垂直。運(yùn)輸中用于拆除和翻轉(zhuǎn)擋土墻的孔根據(jù)設(shè)計(jì)或計(jì)算而定。普通加強(qiáng)筋的底距基礎(chǔ)20cm~30cm,距邊坡20cm~30cm。
4.4.2 面板安裝
安裝前,測(cè)量員解除安裝控制線。當(dāng)墻板和地板同時(shí)坐在地基上時(shí),感應(yīng)位置和垂直度滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求,用鋼焊接結(jié)構(gòu)預(yù)訂鋼板和地基,用三角形鋼板加固焊接,使木板與地基牢固連接。
安裝預(yù)制擋土墻之前,在控制線位置添加限位鋼板,使用手動(dòng)千斤頂調(diào)整極限、接縫寬度和垂直度。這提高了安裝速度,減少了人工機(jī)器的消耗,有效地降低了成本。具體的安裝步驟如下。
第一步:施工準(zhǔn)備。在墻下基礎(chǔ)區(qū)域,鐵板的頂面低2cm,墻與嵌板之間的混凝土表面低5cm,防止懸掛墻不穩(wěn)定。第二步:設(shè)置限制角鋼。第三步:把砂漿找平2cm,掛在墻上。第四步:沿途頂點(diǎn)滿足接縫寬度要求,從頂點(diǎn)水平位置到角度極限位置滿足設(shè)計(jì)極限要求。第五步:垂直調(diào)整千斤頂、橋面平整度檢查、連接鋼板焊接。
基礎(chǔ)鋼筋二次綁扎:擋土墻面板與基礎(chǔ)聯(lián)結(jié)后,綁扎二次基礎(chǔ)鋼筋,鋼筋綁扎應(yīng)與預(yù)埋鋼筋連接牢固。
基礎(chǔ)混凝土二次澆筑:參照4.3.3進(jìn)行施工。
灌縫前將板縫內(nèi)清理干凈。板縫兩側(cè)用夾板卡牢,不得漏漿。擋土墻板間縫隙用符合設(shè)計(jì)要求的細(xì)石混凝土進(jìn)行灌縫,且振搗密實(shí)。
擋土墻的類型和材料應(yīng)符合相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。填料應(yīng)為不透水材料,墻后填料不能為碎石土,禁止使用膨脹土、鹽漬土、凍土和有機(jī)土,包裝必須易于填充和壓縮。填料最大粒徑不能大于150mm,不能大于填料壓縮厚度的2/3。填充前測(cè)試軋件,根據(jù)施工機(jī)械的含水量、填充材料、填充材料的種類、性質(zhì)和壓縮程度,必須確定分層填充的虛布厚度和壓縮量。包裝厚度應(yīng)均勻,壓縮后表面應(yīng)平整。填料和張力之間必須有足夠的摩擦和黏附力,以抵抗墻壁對(duì)土壤的水平壓力。每層均勻包裝后,應(yīng)及時(shí)壓縮,使每層符合合格的壓縮程度。
填充物的壓縮應(yīng)該有助于收緊桿的固定,以使墻板更加牢固。第一次練習(xí)時(shí)輕壓,無(wú)沖擊。應(yīng)在支撐中心垂直于支撐陣列方向進(jìn)行解釋。滾動(dòng)時(shí),首先要逐漸拉尾巴,然后到墻邊,防止墻向外傾斜,面板錯(cuò)位。軋件不能與支架方向相同,超壓和收卷輪的痕跡必須重疊。搭接寬度不小于車輪的1/3,壓實(shí)機(jī)與面板之間的距離大于1.0m,小于1.0m的區(qū)域通過(guò)輕型設(shè)備或手動(dòng)進(jìn)行壓縮。平整后,路基表面顯示3%的十字。擋土墻后面排水孔按設(shè)計(jì)要求回填礫石過(guò)濾層,有利于排水。
為了避免溫度變化對(duì)本工程的影響和基礎(chǔ)沉降引起的墻體裂縫,可以根據(jù)工程墻體的高度和基礎(chǔ)情況設(shè)置伸縮縫。擴(kuò)展關(guān)節(jié)的數(shù)量和大小必須結(jié)合設(shè)計(jì)要求和現(xiàn)場(chǎng)條件來(lái)指定,接縫寬度控制在2cm。然后用混凝土將拉伸裝置連接到墻上,拉伸裝置必須與腫脹的墻緊密配合。此時(shí),混凝土和拉伸裝置之間的間隙應(yīng)填充有彈性的材料,以保證拉伸裝置的功能,并有效維持墻的壽命。
預(yù)制過(guò)程中,要保證預(yù)制擋土墻的外形美觀、平整、密度、幾何尺寸等,符合要求,準(zhǔn)確、準(zhǔn)確,先翻板,剛固化,并消除施工間隙。鋼筋籠放置正確后,從面板模具上取下防護(hù)罩,鋼筋籠整體從鋼管中升起,保證保護(hù)層厚度符合規(guī)范要求,大大提高了面板的外觀質(zhì)量。
墻面板上出現(xiàn)的破壞主要有強(qiáng)頂及墻面開裂、面板沉降錯(cuò)動(dòng)、填土材料外溢、墻面傾斜等形式。其中,對(duì)擋土墻面板影響較大的破壞是面板錯(cuò)動(dòng)沉降、墻面傾斜和填土材料外溢。外觀上,要求墻體面板無(wú)破損、板縫連接均勻,沉降縫上下貫通順直。
在長(zhǎng)期的檢測(cè)工程中,要求垂直的墻體向外傾斜不超過(guò)墻體高度的0.5%且不超過(guò)5cm,向內(nèi)傾斜不超過(guò)墻體高度的1%且不超過(guò)10cm;用2m的直尺檢測(cè)墻面的平整度,每間隔20m測(cè)量3處的平整度,每處都要進(jìn)行豎直和墻長(zhǎng)兩個(gè)方向的測(cè)量;填土材料會(huì)因?yàn)槊姘宓腻e(cuò)動(dòng)沉降出現(xiàn)外溢,這會(huì)對(duì)擋土墻的安全性造成極大的影響。因此,只要存在大的錯(cuò)動(dòng),擋土墻面板就要進(jìn)行重新安裝。
(1)墻板安裝前應(yīng)檢查預(yù)制墻板預(yù)埋件位置及高程是否準(zhǔn)確,板面是否平整,不得將缺棱少角及裂縫的墻板安裝就位。
(2)為防止焊接應(yīng)力變形,連接鋼板先點(diǎn)焊,再滿焊。
(3)墻板的垂直度,應(yīng)在安裝過(guò)程中隨時(shí)用水平尺進(jìn)行校正,保證其準(zhǔn)確性。
(4)焊接時(shí)應(yīng)徹底清根、打磨和掌握好焊接電流,正確施焊,保證焊縫飽滿、平整、無(wú)空鼓、無(wú)咬肉,焊縫長(zhǎng)度滿足設(shè)計(jì)要求。遇大風(fēng)或寒流時(shí),在未采取可靠措施前不得進(jìn)行焊接作業(yè)。
市政道路工程中,擋土墻的設(shè)計(jì)應(yīng)符合路基邊坡和擋土墻的地質(zhì)、水文和環(huán)境條件。不僅根據(jù)道路施工特點(diǎn)進(jìn)行合理選擇,而且根據(jù)道路要求進(jìn)行優(yōu)化,確保擋土墻設(shè)計(jì)既滿足施工方便和實(shí)際使用的要求,又滿足科學(xué)和功能的要求,提高擋土墻設(shè)計(jì)質(zhì)量。因此,市政道路設(shè)計(jì)應(yīng)充分重視擋土墻設(shè)計(jì),并根據(jù)擋土墻的特點(diǎn)、道路支撐和邊坡要求開展擋土墻施工。