加筋土擋土墻在市政道路施工的運用
時間:2022-05-28 10:05:50
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摘要:加筋土擋土墻是現階段市政道路擋墻建設中,使用較為廣泛的一種擋土墻,其建設成本較低,實用性較高,特別適用于地形復雜的地段。文章結合加筋土擋土墻的建設施工實例來進行研究,通過分析加筋土擋土墻施工工藝流程與材料要求及加筋土擋土墻在施工中各個環節需要注意的事項,對加筋土擋土墻在市政道路施工中的應用進行研究。
關鍵詞:加筋土擋土墻;市政工程;施工;應用
加筋土擋土墻的作用主要是承受側壓力,利用填料與筋帶之間的摩擦力,達到穩固巖土結構的目的,其主要由填料、筋帶和混凝土面板構成,在地形比較復雜的地方使用有較大優勢,特別是當項目建設空間狹小,無法修筑傳統擋墻形成路基,加筋土擋土墻就能達到了很好的效果。另外,其施工過程快捷、簡便,施工工期較短,勞動力投入也較少,可以極大地節省工程建設投資,并且其部分工序可以交叉進行,能夠加快工程進度,因此在市政道路的建設中,加筋土擋土墻的實用度較高,應用也十分廣泛。
1項目概況
本項目為湖南省株洲市城市利用亞行貸款土建工程,位于株洲市白石港右岸,采用高韌聚酯土工布加筋擋墻建設路基。項目在施工地段地形復雜,左側為運輸鐵路,右側為新建人行橋,特別在D1+000段緊鄰浙贛線鐵路橋墩,根據橋梁地勘資料,確認該段為原素填土堤防,高程在31m左右才達到老粉質黏土層。地質條件:沿線全部由第四系白水江組覆蓋,其巖性組成為白堊系紅色層,堤身填土多為人工素填土及少量雜填土,堤基上部多為黃褐色、硬可塑狀粉質黏土,下部為褐黃色可軟塑狀粉土及少量含沙礫土;基巖巖性主要為白堊系紅層之紫紅色粉砂質泥巖夾泥質粉砂巖。
2項目結構計算
外部穩定性驗算如表1所示。以上為本項目結構計算結果(過程略),證明加筋土工布加筋擋土墻內部、外部、整體穩定性均滿足規范要求。
3加筋土擋土墻工藝流程與材料要求
3.1施工工藝流程。加筋土擋土墻施工流程:測量放樣→土方開挖→砂礫石土換填→基座鋼筋混凝土澆筑→砂礫石土換填→無紡土工布鋪設→級配碎石鋪設→排水管鋪設→無紡土工布鋪設→高韌聚酯有紡土工布鋪設→編織袋砂卵石砌筑→高韌聚酯有紡土工布鋪錨固→土方填筑→溝槽開挖→錨固鋼筋鋪設→墻背級配碎石鋪設(無紡土工布包裹)→土工布與土方填筑之間工序循環施工直至達到設計高程混凝土壓頂→待該墻體均勻沉降變形→鋼筋混凝土面板澆筑。3.2施工材料要求。筋帶:擋土墻采用的筋帶必須具備受力后變形小、強度高并且能與擋土墻填料之間產生足夠的摩擦力的高韌聚酯加筋土工布。縱向抗拉強度≥100kN/m,橫向抗拉強度≥50kN/m,縱橫向抗拉延伸率≤12%;加筋材料應根據產品的特性和要求,注意保護,避免受到雨淋、陽光暴曬、紫外線照射等情況。面板:擋土墻采用鋼筋混凝土面板,在保障拉筋端部土體的穩定,面板必須有足夠強度;為抵抗預期的震動和沖擊作用,面板還應具有足夠的剛度。填料:填料是擋土墻主要的構成材料,其性能首先必須滿足一定的水穩性,并且不會腐蝕筋帶,同時能與筋帶產生足夠的摩擦力,其次填料的選用必須采用透水性較好的碎(礫)石類土和砂類土,填料最大粒徑不得大于5cm;填料前,必須對土料進行土工試驗,待合格后方可進行碎石土攪拌填筑,嚴格控制碎石、土料的配比。
4加筋土擋土墻施工
加筋土擋土墻的結構穩定性較高,在市政道路建設中有著十分廣泛的用途,其施工過程包括測量放樣、基礎施工、鋪設土工布、包裹體墻面、填料的鋪攤與壓實,最后是混凝土面板與頂板加固。加筋土擋土墻的斷面圖如圖1所示。4.1測量放樣。擋土墻施工開始前,必須進行測量放樣。測量放樣必須以設計施工圖為依據,對道路中心線、加筋擋墻開挖邊線、腳線、砂礫石土換填邊線,做全面的測量,對需要開挖的部位進行原地形測量,在開挖范圍內對存在安全隱患的部位,加強變形觀測及設置變形觀測點,并把相關測量記錄上報相關部門。4.2基礎工程施工。擋土墻施工前必須先對擋墻底面基礎進行換填處理,換填材料采用砂礫石土,換填深度3m,換填完成后,必須對地基土(巖)進行承載力檢測,檢測合格后才能進行下一步施工;基礎施工時,擋墻的基底必須超過外緣約30cm;在進行條形基礎澆筑時,必須確保基底的土質符合相關規范要求;在進行基礎澆筑施工時,必須在設計圖紙規定位置設置沉降縫。4.3土工布鋪設。土工布的鋪設必須在進過壓實和平整處理以后的填料上,土工布不能重疊、折曲或卷曲,施工過程中應避免與硬質棱角填料有直接接觸;在鋪設土工布時,筋帶必須用鋼筋馬訂拉緊,同時以少量填料將土工布壓住,以確保土工布位置正確;加筋土工布水平設置,基座底標高以下2m(大于2m,底層加筋土工布為3.0m)范圍的地基土采用砂礫石換填(水平排水層除外);土工布鋪設后進行預張拉;土工布回填時,為保證土工布一直處于受拉狀態,應首先回填固定兩端,然后再往中間部分回填;土工布連接重疊部分的長度應該大于20cm,轉角處不小于25cm,土工布必須采取反包措施,反包長度為4.5m;在攤鋪每一層加筋土工布前,挖出20~30cm深,50cm寬的錨固溝,錨固土工織物,并用馬釘對土工布進行錨固;每層土工布應按階梯式布置,每一級后退5~10cm,并根據現場實際情況調整;每一層分兩次進行壓實(單層碾壓厚度為0.25m,回填土的壓實度≥95%),每施工完一層均對壓實度進行檢驗,經檢驗合格后在進行下一道工序。4.4包裹體墻面。加筋包裹體墻面的設計坡度應該在擋墻基礎上分層處預留約1.5%的后仰坡,加筋包裹體外回填透水性較好的碎(礫)石類土;碎(礫)石類土填料在工地按每50%土摻50%碎(礫)石的比例充分拌和后才能開始挖裝,采用大型運輸車輛送至施工現場;卸料時運輸車輛與加筋包裹體距離必須大于于1.5m,為防止車輛擾動下層筋帶,運輸和卸載時,車輛不能在未覆蓋填料的筋帶上行駛。4.5填料的攤鋪、壓實。填料的攤鋪利用人工與機械相配合的方式施工,攤鋪橫坡的坡度必須大于3%,同時應確保攤鋪表面的平整以及厚度的均勻,其中攤鋪每層的厚度應該在30cm之內;攤鋪所用的推土機與加筋包裹體之間的距離必須大于1.5m,其攤鋪行駛方向必須與筋帶成垂直角度,施工過程中在裸露的筋帶上行駛或停車;加筋包裹體1.5m范圍內智能采用人工攤鋪和壓實。填筑填料時,首先應該檢查填料的含水量是否滿足壓實規范的要求,在填料填筑后必須及時進行碾壓,填料碾壓應嚴格分層,采取先靜后振,先輕后重的方式碾壓;壓路機在施工時必須保持行駛平穩,不得采用急剎車和突然改變行駛方向等操作,壓實作業的順序應該是先中間后兩邊,最后碾壓靠近加筋包裹體部位。4.6砼面板、頂板施工。加筋擋土墻施工到頂后,須在土工布加筋包裹體外露面上噴涂乳化瀝青,待加筋擋土墻自然沉降2~3個月后,再進行砼面板施工。擋墻面板采用C25混凝土面板,澆筑混凝土面板前,為消除澆筑的面板混凝土的強堿環境對加筋土工布的腐蝕,對包裹袋裝砂礫石的加筋土工布外露面進行瀝青涂涮,要求飽滿密實,澆筑時內壁不設模板;擋墻每隔10m設置一道2cm沉降縫,采用瀝青麻絮塞至密實;加筋土擋墻頂面夯填石灰土封閉層,厚0.5m,排水層應使用200g無紡土工布進行包裹,與周邊環境進行隔離,防止淤堵。
5質量保障措施
在城市市政道路中,采用的加筋材料對土壤中的pH值有嚴格的要求,在整個施工廠區內應做好施工用水的梳排,不得滲入、流入加筋土體,另外應在施工和養護期,按材料pH值要求,防止加筋土體pH值超標,造成筋帶腐蝕;筋土擋墻墻體完工后,待墻體變形及地基沉降穩定后再開始混凝土面板結構的施工,在施工過程中及完工后加強墻體變形和地基沉降觀測,并將相關記錄上報。填料應分層壓實,分層厚度為0.25m,壓實方式用振動式壓路機或重型碾壓機械分層碾壓,碾壓前應進行壓實試驗,以確定最經濟的碾壓遍數,并不得采用羊角碾;在編織袋砂卵石側,重型設備預留大于1.5m的碾壓安全距離,該部位采用小型機械壓實,并以拉筋中部→尾部→前部為碾壓順序。壓路機不得在未經壓實的填料上急劇改變運行方向和急剎車。壓實作業先從筋帶中部開始,逐步碾壓至筋帶尾部,最后碾壓靠近加筋包裹體部位。
6結語
加筋土擋土墻相較于其他類型的擋土墻而言,其施工造價不高,工期也較短,在復雜地形路段適用性很強,但在施工時必須嚴格加強現場質量管理,注意按照技術標準和規范施工;同時現場也必須采取妥善安全保障措施,如做好開挖邊坡防護工作,對沿線其他構造物處做好防護處理,并隨時做好沉降觀測等。
參考文獻
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作者:曹冰 單位:湖南省株洲市水利建設投資有限公司
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