一种采用载重气囊纠倾排水沟挡土墙的方法

高 志 勇

(江苏省安捷岩土工程有限公司，江苏 徐州 221000)

0 引言

建筑物纠倾一般采用的方法有迫降法、抬升法、预留法、横向加载法(牵引法、顶推法)、综合法。这些办法中唯有横向加载法(牵引法、顶推法)适合本工程，但是，因为倾斜的挡墙与完好的挡墙之间形成的三角形空间太小，无法固定千斤顶或其他牵引、顶推设备，且工期长、安全系数低，需要有动力电源，并且施工时需要有实时监测手段确保人民生命、财产安全，而首创采用载重气囊纠倾法，可以保证被纠倾的挡墙完整性不被破坏；工期短、速度快；安全低碳环保无污染、无噪声；在阴暗潮湿的环境下作业不需要采取特殊措施，确保施工安全；施工成本低、效率高，投入的人、材、机比较少。取得了较好的经济效益和社会效益，有类似的工程项目值得推荐应用。

1 概述

本工程位于宿迁市宿豫生态化工园区某路南侧，有9块长9 m，高4.5 m，厚度0.5 m的钢筋混凝土挡墙出现倾倒，局部破损(见图1)，经设计单位验算需对已做的挡墙进行加固处理，对于本工程来说，首先需要纠倾，把纠倾工作完成，本工程就算完成了85%，可想而言，本工程的难点是纠倾。方案一考虑过采用大吨位的起重机直接吊起来扶正，但是，路北侧是一条高压架空电线，高压架空电线北侧约10 m为倾倒的钢筋混凝土挡墙，因为需要清理倾倒侧挡墙主动区的土方，按1∶1～1∶1.5进行放坡，吊车就没有工作面，本方案不可行。方案二采用传统的顶推法纠倾，因为倾斜的挡墙与完好的挡墙之间形成的三角形空间太小，无法固定千斤顶，另外，还要要求提供电源，方案可行，但是，施工周期长，不经济。方案三从造船厂采用载重气囊辅助船舶下水得到启示，该方案施工周期短、保证倾倒挡墙不被破坏，可以无电源施工，安全可靠。经多方案比较，决定创新采用载重气囊纠倾排水沟挡土墙的方法。

2 纠倾前的准备

1)清理倾倒侧挡墙主动区的土方。

2)根据现场踏勘测量的实际情况，加工订制了一条直径2.5 m，长度7 m，可承受8 MPa压力载重气囊；气囊的截面面积是校正好的排水沟截面面积的1.5倍～2倍，气囊的承载力是挡墙的侧向压力的2倍以上。

3)检查挡墙内侧起重气气囊接触面尖锐的硬物，如果有，则应清理掉，以防起重时受力过于集中损坏气囊。

4)为了方便气囊在排水沟内移动，在排水沟内临时储蓄约500 mm高的水，让气囊可以自由的漂浮在水面上，方便挪动气囊、抬高气囊合力的作力点，增加力矩，提高纠倾能力。

5)计算好气囊的体积，准备好高压气瓶，贮备足够多的气体，给气囊充气；或准备一台小型空气压缩机往气囊里充气。

3 纠倾过程

1)气囊准备使用时与高压气瓶或空气泵相接，在气囊的充气口加装一只经标定合格的压力表，准备向气囊内充气，先充少量的气体，让气囊基本上舒展开，漂浮在水面上即可，暂停充气。

2)把气囊安装到需要纠倾的挡墙内固定好位置，重新开启充气阀，控制好充气量和速度，密切关注压力表的压力指数，观察挡墙的回位情况，当挡墙回位到接近80°左右时暂停充气(见图2)。

3)准备好挡墙顶部的限位装置，改用定制好的两个油压千斤顶慢慢的顶推到90°即可。

4)在墙顶安装固定限位装置，放气至气囊基本上舒展开的状态，进入下一块挡墙的纠倾。

4 取得的成果

本工程从前期准备到施工全部结束，合计使用了10 d(包含气囊加工定制的时间)，正式施工5 d时间，在没有动力电源的情况下，不破坏挡土墙原来的结构，施工人员90%的时间在地面上作业，无需要在被纠倾的结构里(阴暗、潮湿)作业，不需要使用专业的监测设备进行信息化施工，可保证倾倒结构的原状纠倾扶正(见图3)。本方案平均每天纠倾2块挡土墙，节约工程总费用约40%，超出预期的效果，有类似的工程项目值得推荐应用。