【摘 要】文章以工程實(shí)例為背景,詳細(xì)介紹了錨桿式預(yù)制裝配綠色生態(tài)擋土墻在市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程的應(yīng)用。通過錨桿式預(yù)制裝配綠色生態(tài)擋土墻的施工工藝整理分析,提出了該擋土墻安裝施工的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),為類似工程建設(shè)提供參考。
【關(guān)鍵詞】擋土墻; 錨桿式; 預(yù)制裝配; 綠色生態(tài); 施工技術(shù)
【中圖分類號】U417.1+1【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】B
傳統(tǒng)擋土墻多采用漿砌塊石、現(xiàn)澆混凝土為主要材料的重力式擋土墻,這種擋土墻費(fèi)工、耗材、造價(jià)較高,開山挖石、費(fèi)材費(fèi)料對環(huán)境造成不良影響。由于受到施工工藝的限制,難以滿足人們對環(huán)保和生態(tài)的要求,缺少生態(tài)經(jīng)濟(jì)社會效益。裝配式生態(tài)擋土墻可以保證良好的生態(tài)性, 而且可以保護(hù)植物的生存環(huán)境, 憑借其較強(qiáng)的適應(yīng)地基變形的能力和良好的穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn), 道路護(hù)坡景觀工程中得到越來越廣泛的應(yīng)用。
1 工程概況
本工程為龍泉山城市森林公園丹景臺片區(qū)綜合提升項(xiàng)目道路工程,分別位于簡陽市武廟鄉(xiāng)與丹景鄉(xiāng),總長約8 km;其中武廟鄉(xiāng)上山道路約3 km,丹景鄉(xiāng)上山道路約5 km。
裝配式生態(tài)擋墻設(shè)置樁號為丹景上山道路:K0+680~K0+780.5、K2+380~K2+515、K4+328~K4+440三個(gè)工點(diǎn),裝配式擋墻坡率:1∶0.1。
裝配式擋墻設(shè)置樁號:K0+680~K0+780.5、K2+380~K2+515、K4+328~K4+400;裝配式擋墻高度:4.2~9.6 m;裝配式擋墻錨桿長度:6 m、8 m、9 m。
本工程具有以下幾點(diǎn)特點(diǎn):
(1)本工程地處山丘地帶,彎多、坡陡、路窄,材料運(yùn)輸、大型機(jī)械、大型車輛等進(jìn)出場極為不便,交通組織非常困難。
(2)原始地貌地形相當(dāng)復(fù)雜,土方深挖、高填工程量極大。
(3)工程量大、工期緊張,施工任務(wù)重。
(4)地質(zhì)情況復(fù)雜,挖方多為中風(fēng)化頁巖,土石方工作難度大。
是為龍泉山城市森林公園丹景臺片區(qū)綜合提升項(xiàng)目整個(gè)景觀打造的重要控制點(diǎn),對恢復(fù)植被、景觀綠化、安全防護(hù)、節(jié)省工期,起到了很大的作用。
2 工藝原理
錨桿式預(yù)制裝配綠色生態(tài)擋土墻由PC構(gòu)件、肋柱、錨桿等構(gòu)成(圖1)。錨桿一端連接在PC構(gòu)件拼裝形成的肋柱中(拼裝后現(xiàn)澆混凝土,與基礎(chǔ)梁剛性連接),另一端錨固在穩(wěn)定的地層中,以承受土壓力對PC構(gòu)件、肋柱所施加的推力(圖2)。利用錨桿與地層間的錨固力來維持整個(gè)結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定。
PC構(gòu)件整體呈空間框格型,由左右側(cè)壁和后壁圍成一定空間,底部為帶一定坡度的植生板,板上可培土種植綠色植物,后壁開有排水窗,可作為墻后水體排泄和植物根系與自然土體聯(lián)系的通道。擋土墻主體結(jié)構(gòu)形成后,于PC構(gòu)件預(yù)留空間內(nèi)客土綠化,形成立體綠化與結(jié)構(gòu)一體化的生態(tài)擋土墻(圖3)。
3 施工工藝流程及操作要點(diǎn)
3.1 施工工藝流程
擋土墻混凝土基礎(chǔ)施工 → 墻身PC構(gòu)件安裝 → 肋柱混凝土澆筑→錨桿施工 → 墻背回填及壓頂梁施工→平臺封閉→ PC構(gòu)件客土、培植綠色植物。
3.2 操作要點(diǎn)
3.2.1 擋土墻混凝土基礎(chǔ)施工
(1)精確測量放線后,進(jìn)行基坑開挖。開挖清平后及時(shí)進(jìn)行基礎(chǔ)墊層施工,保證墊層混凝土厚度、寬度,以及混凝土強(qiáng)度。
(2)待墊層達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80 %后,綁扎基礎(chǔ)鋼筋綁扎底板鋼筋和肋柱鋼筋并澆筑基礎(chǔ)底板混凝土。
(3)控制預(yù)埋肋柱中心定位間距,確保裝配式墻身順利安裝。
(4)在基礎(chǔ)模板做好標(biāo)記來定位肋柱鋼筋。
(5)待基礎(chǔ)底板混凝土初凝后進(jìn)行基礎(chǔ)底板頂面收面、找平。
3.2.2 墻身PC構(gòu)件安裝
(1)第一排PC構(gòu)件定線,按照PC構(gòu)件截面尺寸在混凝土基礎(chǔ)上進(jìn)行安裝畫線,并對間距要求按照模數(shù)劃分,預(yù)留裝配誤差間距。
(2)采用吊車進(jìn)行PC構(gòu)件吊裝,人工輔助定位,按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行沉降段第一層PC構(gòu)件安裝。
(3)每一塊PC構(gòu)件安裝定位后用水準(zhǔn)儀抄平、人工進(jìn)行校對保證設(shè)計(jì)坡比,并及時(shí)安裝U型扣加固。
(4)待第一層完成后,進(jìn)行上面一層拼裝。嚴(yán)格按照“沉降段裝配(每10 m設(shè)一個(gè)沉降縫)、一層裝配完再進(jìn)行二層裝配、裝配完一塊PC構(gòu)件及時(shí)安裝U型扣加固”。
(5)每裝配一塊、每裝配完一層及時(shí)進(jìn)行檢查保證安裝后不晃動、線型順直,調(diào)整過程中采用0.2~1 cm扁鋼塊進(jìn)行調(diào)整,如圖4所示。
3.2.3 肋柱混凝土澆筑
(1)PC構(gòu)件安裝時(shí),進(jìn)行肋柱鋼筋的安裝。構(gòu)件安裝高度達(dá)到3 m時(shí),在拼成的肋柱模板內(nèi)澆筑混凝土。若需要多次澆筑,每一根肋柱一次澆筑高度應(yīng)低于裝配高度30 cm,直到壓頂梁澆筑。肋柱橫向間距為1.5 m,如圖5所示。
(2)采用泵送細(xì)石混凝土,嚴(yán)格控制混凝土坍落度。
(3)澆筑過程中不漏振、不過振。
(4)每一次澆筑完成,及時(shí)清理掉散落在植生板上混凝土。
3.2.4 錨桿施工
3.2.4.1 鉆孔
(1)根據(jù)施工圖所規(guī)定的孔位、孔徑、長度與傾斜度,錨桿橫向間距1.5 m,縱向間距2.1 m(圖6)。鉆孔方式可選擇沖擊鉆或旋轉(zhuǎn)鉆,從肋柱預(yù)留孔道鉆進(jìn),要做好鉆孔地質(zhì)記錄。成孔孔壁必須順直、完整。
(2)鉆孔深度須超過擋土墻后的主動土壓力區(qū)和已有的滑動面,并在穩(wěn)定土層中達(dá)到足夠的有效錨固長度。當(dāng)巖層風(fēng)化程度嚴(yán)重、屬于回填區(qū)段時(shí),加用套管鉆進(jìn),保證鉆孔質(zhì)量。
(3)鉆至要求的深度、成孔后,用高壓空氣清孔,將孔內(nèi)壁及根部殘留廢土清除干凈。嚴(yán)禁用水沖洗。
(4)錨桿采用在搭設(shè)的鋼管架操作平臺上鉆孔作業(yè),采用MJ-70鉆機(jī),干鉆鉆進(jìn)。
3.2.4.2 錨桿制作與安裝
(1)單根錨桿采用2根HRB400E 28 mm鋼筋制作。錨桿結(jié)構(gòu)如圖7所示。
(2)插入鉆孔的錨桿要順直,并應(yīng)除銹,在錨固段部分一般用水泥砂漿防護(hù)。錨桿孔外部分需做防銹層,采用在鋼筋表面涂防銹底漆,再包扎瀝青麻布兩層或塑料套管及化學(xué)涂料等方法進(jìn)行防銹。如防銹層局部遭到破壞,應(yīng)及時(shí)加以處理。
(3)為保證錨桿放入孔內(nèi)居中,沿錨桿長度間隔2 m左右焊接定位支架??孜辉试S偏差±50 mm,深度允許偏差+50 mm、-10 mm。
(4)清孔完畢后應(yīng)及時(shí)安裝錨桿,把制作好的錨桿鋼筋緩慢地送入鉆孔內(nèi),定位支架在錨桿下部撐住孔壁,插入錨桿時(shí)應(yīng)將灌漿管與錨桿鋼筋同時(shí)放至鉆孔底部。錨桿鋼筋應(yīng)保持順直。
(5)有水地段安裝錨桿,應(yīng)將孔內(nèi)水排除或采用早強(qiáng)速凝藥包式錨桿。
3.2.4.3 灌漿
(1)按施工配合比采用攪拌機(jī)拌制砂漿,隨拌隨用,經(jīng)過2.5 mm×2.5 mm的濾網(wǎng)倒入儲漿桶,桶內(nèi)水泥砂漿在使用前仍需低速攪拌,以防止砂漿離析。
(2)壓漿用砂子以中砂為宜,配合比一般為1∶1(重量比)、水膠比不大于0.50的水泥砂漿,宜采用膨脹水泥。為避免孔內(nèi)產(chǎn)生氣泡,壓漿泵料倉內(nèi)要保持一定的砂漿。
(3)灌注方法采用重力灌漿與壓力灌漿相結(jié)合的方式。先將膠管與錨桿同時(shí)送入距錨孔底10 cm處,用灌漿泵(灌漿壓力為0.3 MPa左右)使砂漿在壓力下自孔底向外充滿。同時(shí),把灌漿管從孔底朝孔口緩慢勻速拔出,要保持出漿口始終埋入砂漿1.5~2.0 m。當(dāng)砂漿灌至孔口時(shí)立即減壓為零,避免在孔口噴漿。灌漿管拔出后立即將制作好的封口板塞進(jìn)孔口,灌漿結(jié)束。
(4)錨桿灌漿后,不得敲擊、搖動。普通砂漿在3 d,早強(qiáng)砂漿在12 h內(nèi)不得在桿體上懸掛重物。
(5)待第一次肋柱混凝土澆筑完成,混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100 %、灌注砂漿達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100 %時(shí),對錨桿進(jìn)行抗拔檢測試驗(yàn)合格后,進(jìn)行封錨,灌漿錨固后每根錨桿軸向拉力達(dá)到200 kN。
(6)錨桿施工根據(jù)現(xiàn)場實(shí)地情況采取墻前或墻后跟管鉆進(jìn)方式,嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求和深度進(jìn)行施工和注漿封錨。
3.2.5 墻背回填及壓頂梁施工
(1)最后一層PC構(gòu)件拼裝完成以后,肋柱混凝土強(qiáng)度、錨桿灌注砂漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100 %時(shí),進(jìn)行墻背回填。
(2)回填采用分層回填壓實(shí),回填土松鋪厚度不大于30 cm/層。采用小型機(jī)械加人工輔助夯實(shí)。填料應(yīng)均勻,不能填入大塊石料。
(3)墻背回填完成后進(jìn)行擋土墻壓頂梁鋼筋綁扎、支模、混凝土澆筑。
3.2.6 平臺封閉
擋墻結(jié)構(gòu)平臺施工完畢及時(shí)回填密實(shí),并做好泄水坡和截水溝。
3.2.7 PC構(gòu)件客土、培植綠色植物
擋墻成型后及時(shí)在PC構(gòu)件框格植生板進(jìn)行客土,培土采用保水性良好的泥炭土。栽培植物選用耐干旱、耐高溫、具有觀賞性的藤本植物如:三角梅、迎春花、薔薇等。
4 質(zhì)量控制
4.1 應(yīng)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
(1)JTG BO1-2014《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》。
(2)JTG D30-2015《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》。
(3)GB 50201-2015《混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》。
(4)GB/T 51231-2016《裝配式混凝土建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》。
(5)DB J51/T008-2015《四川省建筑工業(yè)化混凝土預(yù)制構(gòu)件制作、安裝及質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》。
(6)JTG F80/1-2017《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》。
4.2 質(zhì)量控制措施
PC構(gòu)件安裝質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見表1。
錨桿施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)見表2。
擋土墻整體質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)見表3。
5 安全措施
(1) 建立健全安全組織機(jī)構(gòu),認(rèn)真落實(shí)各級人員的安全生產(chǎn)責(zé)任制度。
(2) 邊坡開挖、支架搭設(shè)、吊裝作業(yè)必須編制專項(xiàng)施工方案,并且經(jīng)過專家論證、審批通過,方可施工。
(3) 作業(yè)人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn),安全技術(shù)交底有文字記錄并經(jīng)作業(yè)人員簽認(rèn)。
(4) 施工前,對邊坡進(jìn)行全面清理,清除浮土、危石等,當(dāng)錨桿擋土墻上方還有邊坡等時(shí),還應(yīng)在頂部增設(shè)臨時(shí)防護(hù)。
(5) 支架搭設(shè)應(yīng)牢固可靠,必要時(shí),需在坡面打設(shè)連接桿,將支架與坡面連接為整體。
(6) 工作步板需固定牢固,作用面處應(yīng)掛設(shè)安全網(wǎng),施工人員必須佩戴安全帽。
(7) 空壓機(jī)等壓力設(shè)備,應(yīng)加強(qiáng)檢查與檢修,保證可靠的工作狀態(tài)。
6 結(jié)束語
本文的錨桿式預(yù)制裝配生態(tài)擋土墻,是一種錨桿式擋土墻。它由PC構(gòu)件、肋柱、錨桿等構(gòu)成,結(jié)構(gòu)形成后于PC構(gòu)件預(yù)留空間內(nèi)客土綠化,形成環(huán)境友好的生態(tài)支擋結(jié)構(gòu)。該技術(shù)是一種新型的邊坡支擋結(jié)構(gòu)形式,并具有生態(tài)保護(hù)功能,同時(shí)克服圬工工程措施的不足,而且合理設(shè)計(jì)下還能降低施工成本。是一種既滿足支擋功能又綠色環(huán)保的新型護(hù)坡方式。
[定稿日期]2021-01-20
[作者簡介]譚剛(1979~),男,本科,高級工程師,從事市政工程施工技術(shù)與質(zhì)量管理工作。