高填深挖路基桩板式挡土墙的应用与施工

王延林

（中铁十六局集团第三工程有限公司，浙江湖州 313000）

高填深挖路基桩板式挡土墙的应用与施工

王延林

（中铁十六局集团第三工程有限公司，浙江湖州 313000）

结合贵州省惠水至兴仁高速公路八标YK83+632～YK83+680，ZK83+752～ZK83+902，ZK85+528～ZK85+600段深挖高填桩板式挡土墙施工实例，介绍了高填深挖路基桩板式挡土墙的应用与施工，详细阐述了桩板式挡土墙的施工技术要点，以指导工程实践。

桩井，光面爆破，护壁，抗滑桩，挡土板

1 工程概况

贵州省惠兴八标YK83+632～YK83+680段为路堑式桩板式挡土墙，共9根桩，桩长21 m，总长189 m，ZK83+752～ZK83+ 902，ZK85+528～ZK85+600段为填方路堤桩板式挡土墙，共计39根，桩长16 m～32 m，总长732 m，桩体内侧外挂挡土板815块。YK83+632～YK83+680路堑式桩板式挡土墙上方，ZK85+528～ZK85+600填方路堤下方有一走向基本相同的S309省道，是通往贵州省镇宁县和紫云县多个乡镇的主要公路通道，重载车辆多、客货车流量大。

2 工程地质特征

YK83+632～YK83+680，ZK83+752～ZK83+902，ZK85+ 528～ZK85+600段深挖高填桩板式挡土墙地处构造剥蚀，溶蚀中低山斜坡地貌区，自然斜坡角约56°的山坡地带上。原地面为碎石土，一般层厚为5.8 m。其下为强风化泥岩、中风化泥岩，一般层厚分别为2.2 m，7.6 m。

3 支挡方案比选

加筋挡土墙是柔性结构物，能够适应地基轻微的变形。节约占地，造型美观，造价比较低，具有良好的经济性。高山重丘区地形陡峭的山坡一般不宜使用。重力式挡土墙依靠自身重力来平衡土体稳定，对地基承载力的要求较高。如果墙过于高大，墙身截面会因墙高而加大，墙体材料耗费巨大，因而亦不经济。悬臂式挡土墙是由墙面板和墙底板组成，呈倒“T”字形。扶壁式挡土墙由墙面板、墙趾板、墙踵板及扶肋组成。悬臂式挡土墙是钢筋混凝土结构，主要特点是结构受力可靠，可以较好地发挥钢筋混凝土结构的强度性能。当挡土墙过于高大时，钢材用量急剧增加，影响其经济性。

结合现场自然条件，YK83+632～YK83+680，ZK83+752～ZK83+902，ZK85+528～ZK85+600深挖高填路基选用桩板式挡墙支挡。桩板式挡土墙是由抗滑桩和挡土板组合而成（见图1）。桩板式挡土墙兼具挡土和抗滑作用，可有效地解决地形复杂、地质情况不良地段的边坡支挡问题，尤其是在一些高填方陡坡路堤受地形限制，需要直立削坡的高填深挖的特殊地段。

4 桩板式挡土墙的特点

1）桩板式挡土墙结构受力可靠、支挡效果好、施工简便、质量容易控制;2）对地基承载力要求不高，当地基承载力不足时，可由加深桩的埋深得到补偿;3）桩板式挡土墙施工工序相互干扰少，以便于加快施工进度;4）占地面积小、圬工量小，能降低工程成本;5）桩板式挡土墙兼具挡土和抗滑作用，适用于地质条件复杂、不良地质有滑坡隐患地段的边坡支挡;6）适用于土压力大，墙高超过一般挡土墙限制的地段。

5 桩板式挡土墙设计参数

抗滑桩设计截面尺寸为2.0（顺线路）×3.0 m（横线路）。桩体在受拉区配三排主筋，每束为3根，最内侧配置共计13束（39φ32 mm），中间一排配置共计12束（36φ32 mm），外侧配置共计11束（33φ32 mm）。桩体在受压区配一排主筋，最内侧配置共计10根（10φ32 mm），桩体两侧各配（9φ16 mm），箍筋为φ16 mm钢筋，桩体需嵌入完整中风化岩层中6 m～8 m。挡土板设计截面尺寸为50 cm×35 cm，板长470 cm，桩、板均为C25混凝土。挡土板受拉区配6根φ20 mm主筋，在受压区配3根φ20 mm主筋。采用预制施工，每块挡土板设两处泄水孔、预埋φ100×6 mm钢管作为泄水孔并兼作吊装孔。

6 桩井基础施工

6.1 施工顺序

根据设计桩位坐标测设桩位，开挖锁口，桩井锁口呈“┓┏”形。开挖锁口土石方、绑扎钢筋浇筑锁口混凝土，锁口是防止桩井护壁下沉。开挖桩井第一节土石方（每节开挖深度1.5 m），检查中线及尺寸符合要求后，绑扎钢筋立模浇筑第一节护壁。待第一节护壁混凝土达到一定强度后，再开挖第二节土桩井石方，检查垂直度和断面尺寸符合设计要求后，第二节护壁绑扎钢筋，拆除第一节护壁模板立于第二节桩井浇筑护壁混凝土，桩井第三节挖土、绑扎钢筋立模浇筑护壁工序，重复循环作业直至达到桩井设计深度检查持力层后进行钢筋骨架安装、浇筑桩体混凝土。填方路堤自下而上安装挡土板，填筑土石方。挖方路堑自上而下安装预制或现浇挡土板，开挖土石方。

6.2 桩井开挖

抗滑桩的施工必须从两端向中部施工，且必须跳槽施工，为了防止过度扰动，桩井开挖时，应采用对地层扰动较小的浅孔光面爆破，炮孔为1.2 m～1.5 m。根据桩井通过的地质条件，桩井采用全断面分节开挖。桩井上部松散软弱地层，采用人工手持风镐或十字镐从上到下逐层挖掘。每节段开挖深度为1.2 m～1.5 m，挖土顺序为先中间后周边。桩井中、下部硬岩、坚硬岩风镐或十字镐无法开挖的，采用全断面微差光面爆破开挖。

7 通风

桩井开挖到一定深度后，施工过程中桩井下部会沉积粉尘、有害气体。尤其是爆破后，桩井下部粉尘、有毒气体会急剧增加。在井口用鼓风机通过风管向桩井内送风，排出桩井内的有害、有毒气体和降低粉尘。桩井内送风的鼓风机风量，应保证桩井内施工人员能在空气不污染的前提下作业。

8 提碴

桩井出碴采用扒杆式电动提升机，带翻转装置提碴桶容量根据扒杆式电动提升机的起重量制作，钢制圆桶提碴重量一般在150 kg～200 kg。扒杆式电动提升机底座必须与井口安装锚固牢固，防止在提升作业时发生倾翻。提升扒杆的倾斜角度及扒杆旋转半径，应满足桩井内提碴吊桶升降要求，保证吊桶升降过程中不碰撞护壁。提升钢丝绳应与吊桶连接牢固，应有防脱钩装置。应经常检查扒杆式电动卷扬机钢丝绳、吊钩及装碴铁桶是否安全可靠。

9 排水

当桩井内出现地下水时，可在桩井底中部挖集水坑，将井内的地下水汇集到桩井底中部挖集水坑，采用水泵及时抽排水。水泵等电气设备要配备漏电保险开关。

10 桩井锁口及钢筋混凝土护壁

桩井锁口采用C20钢筋混凝土，高60 cm，宽60 cm，共配置6φ12 mm受力主筋，每个侧面为3根。桩井钢筋混凝土护壁厚度30 cm。采用φ12钢筋，间距20 cm×20 cm。上一节与下一节护壁的竖向钢筋采用焊接，保证上下节护壁连接的牢固性、可靠性。桩井分节开挖掘进，桩井断面及中线符合要求后，钢筋混凝土护壁支护及时跟进，确保施工人员安全。采取组合式钢模板，拆上节立下节，循环使用，利用吊桶运输混凝土人工浇灌。抗滑桩的护壁每节施工的长度为1.2 m～1.5 m，应开挖一节，立即支护一节。每节护壁间孔隙不大于250 mm，供灌混凝土用，混凝土浇筑完毕后，立即将孔隙填满、抹平。

11 井底处理

井底处理的目的是要确保桩井底的岩层承载力，桩井开挖至设计标高或深度后，对井底岩性进行检验合格后迅速用混凝土封底。封底前应将井底的松散软弱层全部清理掉，减少井内渗水，保持井内清洁。混凝土标号必须与设计桩井基础混凝土标号相同，封底厚度一般为10 cm～15 cm。

12 桩体钢筋制作安装

桩体钢筋混凝土施工按地面以下和地面以上两部分施工，桩体钢筋分别在桩井内、井上搭设支架绑扎，主筋在井外焊接，每3根（3φ32 mm）为一束，主筋应点焊成束。先进行桩井内钢筋绑扎，后进行井上钢筋绑扎。先把焊接好的主筋下放桩井内，桩井内钢筋可以用人工配合吊车下放到孔内。在主筋按设计要求摆好后，箍筋绑扎由井底往井口进行。箍筋绑到一定高度时，可以用几块活动木板搭在合适高度的横向钢筋上，供施工人员站立操作。钢筋笼绑扎好后，在其箍筋骨架外侧按设计要求的保护层安装垫块支垫。以保证在桩身混凝土灌注过程中，使钢筋笼不至于偏移。在井口、井内按设计要求的排距和间距固定主筋和箍筋绑扎，绑扎自下而上进行。

13 桩体混凝土施工

桩体混凝土的运输采用混凝土运输车，灌注采用混凝土输送泵直接泵送入井。防止混凝土离析，可接长输送管末端的输送软管道进行布料。也可以使用漏斗和串桶输送混凝土到井下，串桶可以根据桩身混凝土灌注达到的标高进行连接或拆除，保证浇筑面高度不大于2.0 m。桩体地面以上部分，钢筋骨架绑扎完成后安装模板，模板采用定型组合钢模板，桩体分地面以下和地面以上一次灌注完成。为了保证上下两部分的混凝土结合牢固，在浇筑上部混凝土时，对下部的混凝土凿毛，将混凝土表面浮浆全部凿除干净，并要求凿至新鲜混凝土并露出石子。用高压风将凿除的残碴吹干净，再用高压水枪冲洗干净，以确保混凝土凿毛面的清洁。

14 挡土板预制及安装

14.1 挡土板预制

挡土板预制尽量就近选择场地采用集中预制，便于后期运输和安装。挡土板设计截面尺寸为50 cm×35 cm，板长470 cm，为C25混凝土。挡土板在受拉区配6根φ20 mm主筋，挡土板在受压区配3根φ20mm主筋。每块挡土板设两处泄水孔、预埋φ100× 6 mm钢管作为泄水孔并兼作吊装孔。挡土板在受拉区和受压区的配筋不相同。预制板施工时要标记内、外侧，以防止挡土板发生内、外侧安装颠倒，从而影响到挡土板结构受力。

14.2 填方路堤挡土板安装

路堤桩板式挡墙挡土板是直接在桩体背后安装挡土板。挡土板安装前，桩的垂直方向标记挡土板的搭接线，保证挡土板在桩体上搭接长度一致。要先计算每块挡土板的高度及缝隙，同外露地面桩身的高度相比较来确定第一块挡土板的混凝土垫层标高，以便于最后一块挡土板标高与桩顶平齐。由抗滑桩顶面自上而下逐层划分并标记出挡土板水平层数安装位置，每层挡土板应在同一水平面上。由于挡土板内外侧设计配筋数量不相同，因此必须按照内外侧正确安装，切不可发生内、外侧安装颠倒。挡土板采用汽车吊车起吊安装，挡土板安装随着填土高度自下而上进行安装。

14.3 挖方路堑挡土板安装

桩板式挡墙用于路堑开挖支挡防护，是在路堑土石方开挖前先进行桩体施工。桩体施工完成后自上而下开挖路堑土石方、自上而下进行挡土板安装或现浇。路堑桩板式挡墙为外挂式挡土板，外挂式挡土板施工可以采用预制安装，也可以采用现浇施工。在桩灌注混凝土前应预埋螺栓或钢筋，待桩身灌注完后，土体开挖完成则可见预埋螺栓或钢筋，预埋的螺栓或钢筋必须精确。桩体内的埋钢筋与预制挡土板连接并用同标号的混凝土封闭处理。挡土板采用现浇施工是将桩体内的埋钢筋挡土板钢筋连接，然后立模浇筑挡土板混凝土。

15 土石方填筑、开挖

路堤桩板式挡土墙高填方陡坡路堤填筑施工前，应将原地面挖成宽度不小于2 m、向内倾斜2%～4%的台阶并碾压密实，防止路堤整体性滑移。填料应分层摊铺，分层最大松铺厚度必须符合施工设计和施工技术规范要求。路堑桩板式挡土墙土石方开挖深度以桩间土层不坍塌为宜，一般开挖深度不大于2 m。应分层、分段开挖土石方，并及时施作挡土板形成完整的桩板式挡土墙受力结构。桩体外露出地面的部分将钢筋混凝土护壁拆除，对桩体进行外观装修以保证桩板式挡墙的观感质量。

16 结语

高填深挖挡土墙是山区高速公路施工中的重点和难点，选择适宜的支挡结构关系到工程的安全性、耐久性和经济性。桩板式挡土墙是由抗滑桩和挡土板组合而成。尤其是在一些深高填方路堤、挖方路堑，受地形限制需要直立削坡的高填深挖的特殊地段，桩板式挡土墙以结构受力优良、支挡结构效果好，有较好的地形适应性。自下而上进行的桩板式挡墙，具有施工安全、工艺简单、施工便捷和良好经济性，在高山重丘区修建的公铁路高填方陡坡路堤，桩板式挡土墙有其他挡墙不具备的特点可被广泛运用。

［1］何广沂.工程爆破新技术［M］.北京：中国铁道出版社，2000.

［2］TB 10025-2001，铁路路基支挡结构设计规范［S］.

［3］GB 50007-2002，建筑地基基础设计规范［S］.

［4］中交第二公路勘察设计研究院有限公司.公路挡土墙设计与施工技术细则［M］.北京：人民交通出版社，2008.

Application and construction of high-filling excavation subgrade pile-type retaining wall

WANG Yan-lin

（China Railway 16th Bureau Group 3rd Engineering Co.，Ltd，Huzhou 313000，China）

Combining with the high-filling excavation subgrade pile-type retaining wall construction example at the 8th section of YK83+632～YK83+680，ZK83+752～ZK83+902，and ZK85+528～ZK85+600 on Huishui-Xingren highway in Guizhou province，the paper introduces the application and construction of high-filling excavation subgrade pile-type retaining wall，and specifically describes its construction technology points，with a view to guide engineering practice.

pile well，smooth blasting，dado，anti-sliding pile，retaining plate

U416.1

A

10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2012.18.048

1009-6825（2012）18-0149-03

2012-04-22

王延林（1963-），男，工程师