新型預制裝配式生態(tài)擋墻在實際施工中的應用

孫國軍

(中交二航局成都城市建設工程有限公司,四川 成都 610000)

1 工程概況

龍泉山城市森林公園旅游環(huán)線二標段位于龍泉驛區(qū)及青白江區(qū)范圍內(nèi)，起點為龍泉工農(nóng)村(CK28+900.000)，止點為青白江北寧村(BK0+000.000)，實際長度約19.6 km，其中青白江區(qū)范圍內(nèi)線路長度13.4 km。青白江區(qū)段土層從上至下依次為第四系全新統(tǒng)人工填土層(Q ml)、第四系中下更新統(tǒng)冰水堆積層(Q1+2fgl)、白堊系上統(tǒng)灌口組地層(K2g)或白堊系下統(tǒng)天馬山組地層(K1t)。

由于青白江區(qū)段沿線基本農(nóng)田較多，為盡量節(jié)約建設用地，同時達到旅游環(huán)線沿途綠化、造景的要求，在青白江區(qū)部分路段采用了新型預制裝配式生態(tài)擋墻，該擋墻具備結構支擋、節(jié)約用地、施工便捷、美化景觀等優(yōu)點。

2 施工工藝

2.1 基礎施工

(1)測量放樣：由于裝配式擋墻PC構件為固定尺寸的預制模塊，在測量放樣時，需提前標識好錯臺位置，再用石灰標識出開挖位置線。

(2)溝槽開挖：溝槽開挖主要采用挖掘機、巖石臂鉤機、裝載機及人工配合的方式作業(yè)，確保溝槽底部土壤不被擾動、破壞或超挖；施工過程中，應重點控制好溝槽的線形和標高。

(3)模板支護：擋墻基礎橫斷面為梯形結構，下寬上窄。模板采用復合模板(15 mm厚木膠合板模板1 830 mm×915 mm)，次楞木50 mm×100 mm，采用φ48×3.5鋼管進行加固處理。

(4)沉降縫設置：沿道路縱向方向，每隔10個PC預制構件(長度：15 m)設置一道伸縮縫，不足15 m的按預制構件長度(1.5 m)的整數(shù)倍設置。沉降縫縫寬2 cm，整體貫通，縫內(nèi)填充瀝青麻絮。

(5)混凝土澆筑：混凝土采用外購商品混凝土，直接由混凝土運輸車輛配合溜槽澆筑。采用插入式振搗棒進行振搗，以表面平坦泛漿、不再帶出氣泡為振搗密實的標志，沉降縫處應加強振搗。

2.2 分塊分層組裝PC構件

PC構件為預制構件，由專業(yè)廠家生產(chǎn)。PC構件外輪廓尺寸為1.5 m(長)×0.8 m(寬)×0.7 m(高)，單塊重量約620 kg，構件混凝土標號C30，每塊構件混凝土方量0.25m3，PC構件抗壓承載力不小于90 kN。PC構件上下端均設置有榫卯接臺階，PC構件裝配后左右兩側(cè)壁相互形成一個閉合空間，于此空間內(nèi)現(xiàn)澆混凝土形成構造柱(肋柱)，并與地梁(基礎)剛性連接，加強整體結構的剛度。

圖1 生態(tài)擋墻PC構件大樣圖

基礎混凝土強度達到設計要求的70%以上，且肋柱鋼筋綁扎完畢并驗收合格后方可吊裝PC構件，吊裝施工如下。

(1)第一排PC構件定線，按照PC構件截面尺寸進行彈線，并對間距要求按照模數(shù)嚴格劃分，預留裝配誤差間距。

(2)采用人工配合12 t吊車吊裝PC構件。吊裝過程中，第一層PC構件安裝在基礎頂部，須安放平整，高度一致，基礎頂面不平整時，采用水泥砂漿進行找平處理。

(3)每一塊PC構件安裝定位后用水準儀抄平、人工進行校對保證設計坡比，并及時安裝U型扣加固。

(4)每裝配一塊、每裝配完一層及時進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扁鐵塊進行調(diào)整。

(5)待底下一層完成后，進行上面一層拼裝，嚴格按照“沉降段裝配、一層裝配完再進行二層裝配、裝配完一塊PC構件及時安裝U型扣加固”的原則施工。

(6)PC構件每次安裝高度為4層，然后在PC構件預留孔處安裝φ110PVC預埋管(錨桿預留孔)，澆筑肋柱混凝土，待混凝土達到2.5 MPa后進行墻背回填，然后繼續(xù)裝配上部PC構件。

(7)在起伏較大地段設置錯臺，錯臺高度70 cm。

(8)伸縮縫的設置必須與擋墻基礎伸縮縫位置相同，上下貫通。

圖2 生態(tài)擋墻裝配示意圖

2.3 肋柱施工

(1)肋柱鋼筋應在PC構件安裝前進行綁扎，完成驗收后方可進行PC構件安裝。

(2)PC構件墻身施工完畢后，及時進行肋柱混凝土澆筑。

(3)澆筑工藝：采用汽車泵泵送C25混凝土，嚴格控制流量，采用分多次澆筑，每一根肋柱一次澆筑高度低于裝配高度30 cm，直到壓頂梁澆筑。

(4)澆筑過程中，嚴格振搗，不漏震、不過震?；炷琳駬v過程中，現(xiàn)場管理人員要時刻注意肋柱鋼筋及錨桿預留孔位置，發(fā)現(xiàn)肋柱鋼筋、預留錨桿孔振搗錯位時，應及時采取措施。

(5)每一次澆筑完成，及時清理散落在植生板上混凝土。

2.4 錨桿施工

(1)鉆孔。

①肋柱混凝土到達設計要求強度的80%后，方可開始錨桿鉆孔作業(yè)。PC構件墻身已按設計要求預留錨桿孔位，鉆桿鉆孔直徑110 mm，錨孔偏斜度不超過5%。鉆桿通過量角器定向，與水平面夾角為15°。

②采用潛水鉆干鉆成孔，鉆頭直徑不得小于設計孔徑要求，鉆孔深度比設計孔深超鉆150 mm。鉆進過程中根據(jù)不同的地層情況實時控制好鉆進的速度，防止出現(xiàn)鉆孔偏斜、縮徑等問題。

③若發(fā)生塌孔、縮徑等情形，立即停止鉆進并撤出鉆機，及時對坍塌、縮徑的孔道進行注漿(注漿壓力0.15～0.2 MPa)，漿液凝固后重新鉆孔。

④鉆進時，根據(jù)孔道不同深處的鉆渣情況判斷該孔位的地層變化情況，并做好鉆孔記錄。若發(fā)現(xiàn)與設計圖紙情況不符，應及時反饋。

⑤完成鉆孔后，及時使用高壓空氣進行清孔。

(2)錨桿鋼筋制作安裝。

錨桿采用HRB400φ32鋼筋制作，為使錨桿處于鉆孔中心，在錨桿桿件上安設對中支架，對中支架采用HPB300φ6 mm圓鋼沿錨桿每隔2 m設置1道，每道3根鋼筋均勻分布。錨桿鋼筋應平整、順直，表面清潔無銹跡、油漬等。為確保桿體自由端在壓漿過程中不受污染，采用塑料套管隔離防護。

注漿管應固定在錨桿桿體上，隨錨桿一同放入孔內(nèi)。桿體角度與孔道傾斜角一致，插入速度不宜過快，保持勻速，若發(fā)現(xiàn)插入困難，應及時檢查排除問題，不得暴力錘入。錨桿安裝完成后，及時檢查桿體在孔道內(nèi)是否居中。在安裝桿體的過程中，不可避免會對孔壁造成擾動，桿體安裝完成后，及時進行二次清孔，并檢查壓漿管有無堵塞。

(3)注漿。

設計要求注漿材料采用M35水泥凈漿，使用42.5普通硅酸鹽水泥，水灰比為1∶ 0.4。

錨桿孔道采用孔底返漿法進行注漿，注漿壓力為0.5 MPa。注漿管要插至距離孔底5～10 cm處，采用水漿泵將漿液經(jīng)壓漿管輸送至孔底，當孔口溢出漿液時，應適當減小注漿壓力，孔口穩(wěn)定冒漿10 s以上，可停止注漿。待漿液硬化后，按要求對孔道進行補漿，注漿量大于等于計算值，充盈系數(shù)為1.1～1.3。

根據(jù)鉆孔記錄，對巖體破碎、地質(zhì)條件較差的錨桿孔位進行二次注漿，漿液與一次注漿漿液相同。二次注漿應在一次注漿完成4 h后開始，且在一次注漿完成后的6 h內(nèi)完成，二次注漿壓力應大于一次注漿壓力，且不小于2.0 MPa。

(4)抗拔試驗。

錨桿拉拔實驗在錨固段漿液到達設計強度等級的75%后進行，本項目錨桿軸向拉力設計值為120 kN，試驗荷載按照設計及規(guī)范要求，取錨桿設計軸向拉力值的1.5倍，即180 kN。

錨桿拉拔試驗荷載分7級加載：20%→40%→60%→70%→80%→90%→100%。荷載應勻速施加，每級荷載加載到位后，持荷觀測5 min，到達100%試驗荷載后，持荷觀測10 min，然后慢慢卸荷至試驗荷載的20%。每級荷載加載到位后，用鋼尺測量3次錨桿錨頭的伸長量，過程中按要求做好相關記錄。

2.5 墻背回填

經(jīng)檢測確定錨桿及錨桿注漿強度符合設計要求后，進行生態(tài)擋墻墻后土體回填。

生態(tài)擋墻墻后土體，采用人工配合吊車填入，采用人工配合小型夯實機逐層夯實，每層夯實厚度控制在20 cm以內(nèi)。夯實過程中，現(xiàn)場人員應實時觀測擋墻墻體及錨桿情況，擋墻墻體是否存在開裂、位移，錨桿是否松動、變形，錨固位置混凝土是否出現(xiàn)裂縫等。發(fā)現(xiàn)問題，應及時排查原因并處理妥當后，方可繼續(xù)作業(yè)。

2.6 壓頂梁施工

待墻背土體回填完成以后，及時進行壓頂梁施工，壓頂梁施工前應做好臨邊安全防護，施工工藝同基礎施工。生態(tài)擋墻典型斷面見圖3。

圖3 生態(tài)擋墻典型斷面圖

2.7 PC構件內(nèi)客土及栽植綠色植物

采用人工配合吊車將種植土吊入每個PC構件預留空間內(nèi)，對較大粒徑的土塊，利用鐵鍬等工具進行破碎分解，保證每個PC構件內(nèi)土體充足、均勻。

生態(tài)擋墻景觀綠化可選用三角梅、鴨掌木、迎春藤、爬山虎等多種植物，每一塊PC構件種植兩株三角梅兩顆爬山虎或者兩株迎春藤兩顆爬山虎，爬山虎種植在靠近肋柱的位置，最底層可種植鴨掌木。

綠色植物栽植完成后，及時制定養(yǎng)護管理計劃，定期對植物進行養(yǎng)護管理。根據(jù)植物生長的不同階段、季節(jié)，不定期采用化學除草劑處理，去除非目的植物。對于養(yǎng)護期間出現(xiàn)植物缺失，應根據(jù)缺失植物的生物學特性制定補植計劃，在合適的季節(jié)補植以確保植物的成活率。

3 結 語

裝配式生態(tài)擋墻占地面積小，可從根本上減少建設用地，也有效減少了青苗補償、拆遷補償?shù)却罅空鞯刭M用。裝配式生態(tài)擋墻比傳統(tǒng)擋墻節(jié)約混凝土用量80%以上，且裝配及施工簡單、快捷，工期較傳統(tǒng)擋墻節(jié)約2/3左右。同時，通過在擋墻植生板種植植物，能很快恢復植被覆蓋。通過本項目的實踐證明，裝配式生態(tài)擋墻實現(xiàn)了經(jīng)濟環(huán)保、節(jié)能減排、恢復生態(tài)等作用，很好地響應了國家裝配式建筑、節(jié)能環(huán)保、綠色公路等相關政策導向，具有很好的推廣應用前景。