新型路基悬锚式挡土墙及其施工技术

罗占业

（中交二公局第四工程有限公司 洛阳 471013）

随着我国高速公路建设的迅速发展，高速公路逐步由平原区向山区不断扩展，对路基工程设计提出了许多关键技术问题。由于山区沟壑纵横，高填深挖在所难免，需要修筑大量的支挡构造物，开发研究新型高大支挡构造物成为道路工程技术人员所面临的一个具有广阔应用前景的研究课题［1－2］。延志吴高速公路是陕西省“2637”高速公路规划中7条东西横向线之一的延水关至吴起高速公路的重要组成部分，延安安塞经志丹至吴起的高速公路起点与建成通车的包茂高速公路衔接，终点位于吴起县走马台，路线全长110km。由于轻型挡土墙对地基承载力要求较低，并且能承受一定的不均匀沉降，其抗震性能明显优于重力式挡土墙，无论在经济上，还是结构、造型上都具有一定的优越性。本文介绍一种新型的路基悬锚式挡土墙，在山区公路建设中有较好的应用前景。

1 悬锚式挡土墙工作原理

悬锚式挡土墙是由钢筋混凝土墙身、锚定板、锚拉杆及填料组合而成的一种复合式结构。悬锚式挡土墙对地基承载力要求低，通过锚定板对墙身的约束作用，减少悬臂根部的弯矩，有效增加了挡土墙墙身的高度，其整体性及抗震性也大大增加。由于锚定板对墙体的约束作用，可有效减少悬臂根部的弯矩，增加墙体的高度，且能保证路基填料的密实度以及其工后稳定性，从而使悬锚式挡土墙整体性、抗震性大大增强。适用于填方或半填半挖路段做为路堤墙或路肩墙使用。悬锚式挡土墙设计见图1。

图1 悬锚式挡土墙示意图

2 悬锚式挡土墙特点

（1）悬锚式挡土墙墙体所受的部分土压力通过锚定板承受，减少了墙体立壁根部处的受拉弯矩，使墙体处于一种较为合理的受力状态。

（2）悬锚式挡土墙充分利用了锚定板的抗拔力以及墙后踵板以上土体的自重力，以维持墙体的稳定性，从而达到支撑和稳定路基的目的，大大缩减了墙身的截面面积，这对缺少砂石料的地区具有重要意义。

（3）悬锚式挡土墙主要利用墙后土体对锚定板的被动土压力来获得所需抗拔力，对墙后的填料类型要求不高。

（4）悬锚式挡土墙通过拉杆的连接，使土体、锚定板与钢筋混凝土墙身形成一个整体。

（5）悬锚式挡土墙墙身一般可做成直立状，大大节约了占地面积，这对于耕地矛盾突出的地区具有重要意义。

3 施工工艺流程

3.1 基坑开挖

放桩位时，应测定中心和挡土墙的基础地面标高，临时水准点应设置在施工干扰范围以外，施测结构应符合精度要求并且与相邻路段水准点相闭合［3］。

当基础开挖后，如果发现基底土质和设计情况有出入时，应根据实际情况调整设计［4］。

根据地质资料，本段挡墙基底往下约2.5 m是黄土状土，下伏沙砾层，将挡墙基底下黄土层清除，回填灰土至墙底设计高，然后修筑挡墙。若挡土墙基底开挖后，其承载力低于要求承载力时，应对地基进行处理，确保达到要求。

3.2 悬锚式挡土墙施工

3.2.1 钢筋绑扎

底板（前趾板和后踵板）钢筋绑扎时，应预埋高度不等的锚固钢筋，并与立壁的竖向钢筋逐根对应焊接。焊接接头应设于内力较小处，且应交错布置，同一钢筋的任一焊接接头中心沿竖向延伸35倍钢筋直径的长度区，且不小于500mm 的区段内不应有2个接头，有接头处的焊接钢筋的面积之和占受力钢筋的总截面积不应超过50%。

3.2.2 混凝土浇筑

模板采用组合钢模板，在挡土墙立壁的正面选择刚度、面积大的模板，以保证墙体表面模板接缝少、平整光滑。

混凝土浇筑宜分2次进行浇筑，先浇筑墙底板（墙趾板和墙踵板），然后浇筑立壁。混凝土浇筑前，必须对各项目进行反复检查，如模板标高、截面尺寸、支撑、接缝、钢筋直径、数量、锚固构件、预埋件及预留孔位置等是否正确。采用吊车配合串筒浇筑混凝土，混凝土振捣要均匀，不能因过分振捣而产生骨料离析，振捣器应与模板保持5～10cm 距离，不能因捣实振动而使模板产生位移。

一直以来，宝宝树用户研究院致力于挖掘并反馈出每一代母婴用户的需求与痛点，分享给到整个产业上下游，以促进行业更好的发展，正如近年来宝宝树打造的白皮书系列，对母婴行业产生了巨大且深刻的影响。与此同时，基于自身行业积累、数据资源和服务经验等，宝宝树研究院也逐步研发了一系列定制服务，真正落实到源头帮助品牌与产品解决从生产到营销的切实问题，从而加速行业升级变革，让年轻家庭享受美好的生命旅程。

底板（趾板及踵板）强度达到2.5 MPa后，应及时浇筑立壁，减少收缩差。接缝处的底板面上宜做成凹凸不平的糙面，以增强粘结，并应按施工缝处理，要求如下：

（1）应凿除混凝土表面的水泥砂浆及松弱层，凿毛后用水冲洗干净。

（2）垂直缝应刷一层水泥净浆，水平缝应铺一层高度10～20 mm、配合比1∶2的水泥砂浆。当采用界面剂涂刷时，可免去凿毛工序。

（3）施工缝处理后，应待前层混凝土强度达到2.5 MPa时才能进行浇筑。

（4）应根据水泥凝结时间、水灰比及混凝土的硬化条件，并通过工地试验，确定容许的浇筑间歇时间。

3.2.3 注意事项

从高处向模板内倾卸混凝土时，需防止离析，并应符合以下规定：

（1）从高处直接倾卸时，自由倾卸高度不应超过2.0m。

（3）在串筒出料口下面，混凝土的堆积高度不宜超过1.0m。

（4）挡土墙每隔10～15m 应设置伸缩缝，缝宽2～3cm，地形地质变化及墙高变化较大处设置沉降缝。

3.2.4 养生

拆除模板后，宜用草帘、塑料布、帆布等遮盖在混凝土表面，继续浇水养护。不宜直接以冷水喷浇混凝土外露面。当使用养护剂时，应均匀喷涂，可不再洒水养护。在潮湿气候条件下，湿润养护时间不少于7d。

3.2.5 拉杆加工

钢拉杆选用热轧螺纹钢筋，钢拉杆的接头采用两侧帮条电弧焊接头，帮条钢筋强度不应小于拉杆钢筋的强度，帮条钢筋直径与主筋相同，双面焊接的焊缝长度不小于拉杆直径的5 倍，4 条贴角焊缝的长度均不应小于帮条钢筋的长度。焊接强度是否符合设计要求，应通过试验检验，证明合格后，方可成批加工钢拉杆焊接接头。焊接质量应逐根检查，并做好防锈处理，除涂以防锈漆2遍外，还应包扎2层沥青玻璃布或沥青麻絮。

3.2.6 拉杆安装

拉杆安装的关键在于确保拉杆顺直，以及拉杆与墙身预埋钢筋和锚板钢筋的焊接质量。当填土压实至拉杆标高以上20cm 时，开挖拉杆槽和锚定板坑，按设计规定的拉杆倾斜度及位置，将拉杆及锚定板安装就位。挖槽时一般使锚定板位置比设计位置抬高2～4cm，以免因填土沉降引起拉杆下垂。分层开挖的拉杆槽和锚定板坑的底面均应平整无起伏。拉杆安装完毕后，拉杆槽用石灰土回填，回填土可轻轻夯平，当上部填土下沉时，拉杆上的回填土尚有压缩的余地，可减小拉杆上的次应力，且可使拉杆不致弯曲。

3.2.7 填土压实及质量控制

当填料运达工点卸料时，机具离墙背的距离不应小于1.5m，机具不得在未覆盖填料的拉杆和锚定板上行驶。摊铺厚度应均匀一致，表面平整，并应设有不小于3%的横坡。当用机械碾压时，每层填料厚度以20～30cm 为宜，碾压次数应根据压实度要求通过试验确定。

3.2.8 预制、安装锚定板

（1）锚定板预制按几何尺寸及板内配筋设计执行。预制锚定板不应有影响结构性能和安装、使用功能的尺寸偏差，允许偏差为：板长度＋10～－5mm，厚度±5mm，主筋保护层厚度＋5～－3 mm，表面平整度5mm。

（2）安装锚定板质量检验。①锚定板应严格按设计位置安装，高度和距墙背距离的允许偏差为±20mm；②锚定板应侧立垂直，垂直度允许偏差为边长的0.5%；③锚定板坑内所有空隙均用路基填料灰土夯实密实。

（3）安装拉杆质量检验。①锚定板拉杆防腐应符合设计要求，拉杆沟槽内的全部空隙要填筑密实；②拉杆埋设的角度以及与锚定板及立壁的连接角度应符合设计要求，允许偏差±0.2%。

4 结语

本文通过对悬锚式挡土墙施工技术的应用，总结了新型路基悬锚式挡土墙的施工工艺、施工注意事项以及影响工程质量因素的控制方法。该类新型路基悬锚式挡土墙比较适用于缺乏石料、地基承载力低及抗震性能要求较高的地区。通过本项目的实际应用，大大缩短了工期，提高了经济效益。同时因本地区相对缺乏较好石料，相比一般砌石挡土墙达到了很好的外观效果，而且也丰富了公路支挡结构物的类型。对于公路支挡工程的施工具有重要的实际应用价值。

［1］高江平，胡长顺，陈忠达，等.土压力计算原理与网状加筋挡土墙设计理论［M］.北京：人民交通出版社，2004.

［2］谭 悦.水泥混凝土路面路基永久变形预估［J］.武汉理工大学学报：交通科学与工程版，2012，36（5）：1049－1053.

［3］凌天清，曾德荣.公路支挡结构［M］.北京：人民交通出版社，2005.

［4］陈忠达，王海林.公路挡土墙施工［M］.北京：人民交通出版社，2004.