扶壁式挡墙整体浇筑施工技术

陈磊

（重庆城建控股（集团）有限责任公司 重庆 400021）

1 工程概况

根据重庆双碑嘉陵江大桥东引道、石马河连接线工程道路建设红线的限制和相邻匝道形成的高差或需对坡顶建（构）筑物进行保护，沿线共设置12段挡墙。而程根据地质条件，主要在基底有较厚回填土段或高差较大的填方段采用扶壁式挡墙，扶壁式高度5～10m（从基础底面起算）。

挡墙材料：采用C30钢筋混凝土现浇，混凝土中掺入胶凝含量8%的HE高效抗裂防水膨胀剂。垫层采用C15混凝土。钢筋：采用HRB400级、HRB335级、HPB235级钢筋。主筋保护层厚度50mm。

挡墙地基：挡墙持力层基本为土层，承载力不能满足设计要求段采用砂砾石换填，换填深度不小于2m，5～9m挡墙换填层应保证密实且承载力不小于200kPa，10～12m挡墙换填层承载力不小于220kPa。

2 总体思路

根据重庆城建集团与业主单位签订的施工合同要求，扶壁式挡墙为无外装饰钢筋混凝土结构，挡墙各方面指标不仅要满足《重庆市城市道路施工质量验收规范》（DBJ50-078-2008）的要求，而且浇筑成型后的挡墙线形流畅、线条优美，外立面色泽应均匀一致，在一定程度上发挥了装饰混凝土结构的作用。因此在施工时对挡墙外观控制及实体质量有着非常高的要求，由于重庆城建集团所承建的扶壁式挡墙挡墙均位于城市的主干道上，且挡墙高度较高、面积较大，施工区域附近的交通通行，天气因素（风速），施工的技术措施均对挡墙的施工质量造成了一定的影响，如何在保证安全施工的前提条件下铸就精品工程，是摆在项目部人员面前的一道难题。通过对比分析施工方案，反复论证施工可行性，最终确定以挡墙底板先行施工、墙身和肋板一次浇筑成型的施工方案。

3 施工流程

重庆市双碑嘉陵江大桥东引道、石马河连接线工程9#、10#扶壁式挡墙段长度均为55.3m，挡墙每隔10～15m设置一道沉降缝，缝宽2～3cm。考虑到施工过程中最大程度减小对交通的影响，采取纵向分段，竖向分层的整体浇筑施工方法，分段长度按沉降缝位置进行设置。这样做的好处是减少了浇筑次数，降低对现有交通的干扰，提高了施工的安全性；同时混凝的连续土施工保证了结构物的成型质量，有效的减少了因施工缝的处理不当而导致混凝土外观甚至是质量缺陷。

扶壁式挡墙施工流程如下：

第一步：定位放线，开挖挡墙基础，进行地基处理，浇筑C20垫层混凝土。

图1 扶壁式挡墙基础横断面图（单位：mm）

第二步：绑扎底板及1m高墙体钢筋，底板支模，浇筑底板及0.8m高墙体混凝土。

图2 扶壁式挡墙底板及部分墙身横断面图（单位：mm）

第三步：绑扎面墙（扶壁）及肋板钢筋→安装面墙（扶壁）及肋板模板→一次性浇筑面墙及肋板混凝土。

第四步：拆除模板，进行混凝土养护。

4 支模系统设计

4.1 模板设计

图3 扶壁式挡墙墙身及肋板整体浇筑示意图（单位：mm）

挡墙模板是整个墙体在施工过程中的受力构件，一方面它承受的混凝土所产生的侧压力，同时还承受了在混凝土浇筑过程中所产生的冲击及振捣荷载。模板的强度和刚度是否满足受力及变形要求不仅关系着混凝土浇筑过程的施工安全，同时也对挡墙成型后的外观以及实体质量起着重要的作用，可见模板的选型、组合方式、以及模板的支模系统都将会是影响挡墙施工的关键因素。考虑到成型后的挡墙外立面为无装饰混凝土，模板在选型上应尽可能较少拼缝数量，减小拼缝痕迹对外观质量的影响，同时兼顾到施工的便利性和经济性，最终确定采用单块尺寸为2.44m×1.22m，厚度为1.4cm的竹胶板作为模板面板，10cm×10cm的方木作为面板次楞，2×φ48×3.5mm双钢管作为主楞的模板系统。

模板的受力大小取主要决于三个方面的因数：①混凝土的浇筑速度；②混凝土浇筑温度；③混凝土初凝时间。其中混凝土的浇筑速度是这三者中最重要的影响因数，由于扶壁式挡墙自身墙体较薄，为60～40cm渐变，因此浇筑速度不宜过快，否则将会产生不可估量的变形甚至影响施工安全。从模板实际受力的情况出发，实际浇筑混凝土的速度控制在在15～18m3左右，由此换算出每小时浇筑的最大高度如下：

其中：

VH——混凝土浇筑速度（m/h）；

V——混凝土浇筑速度（m3/h）；

L——一次浇筑挡墙长度，取15m（m）；

B——挡墙厚度，取0.4m（m）。

根据上述计算，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值：

F=0.22γtβ1β2V1/2

F=γH

其中：

γ——混凝土的重力密度，取25.000kN/m3；

t——新浇混凝土的初凝时间，取4.000h；

V——混凝土的浇筑速度，取3.000m/h；

H——模板计算高度，取3.000m；

β1——外加剂影响修正系数，取1.200；

β2——混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。

分别计算得52.585kN/m2、75.000kN/m2，取较小值52.585kN/m2作为本工程计算荷载。

将上述计算出的施工荷载作用于面板上，根据《建筑施工手册》，强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。计算的原则是按照三跨连续梁计算出的最终模板系统的布置为次楞间距（mm）：200；穿墙螺栓水平间距（mm）：400；主楞间距（mm）：400；穿墙螺栓竖向间距（mm）：400。

4.2 支架设计

挡墙墙身为一尺性整体浇筑成型，由于挡墙面板为薄壁式结构且高度较高、面积较大，若按照常规的施工方法直接合模于钢筋垫块之上，采用对拉杆固定模板，将无法使模板系统与钢筋牢牢的形成一个整体，其整体稳定性得不到保证，此时要采取额外措施对模板系统进行加强。采用双排扣件脚手架配合斜撑的方式布置于挡墙面板的两侧，这样一来，一方面解决了由于钢筋绑扎高度过高发生柔性变形从而导致无法合模的问题，另一方面也解决了因气候变化（风荷载作用）而发生的模板整体偏位，同时施工过程中还可以作为临时施工平台。

双排钢管架的布置为：纵距2m一档（沿墙体纵向），横距1m，步距1.2m。构造上将最下排的横杆直接穿过泄水孔与墙背的支架连成整体，保证了模板的下口不会发生变形；而模板上口最顶端的横杆由于没有结构物的遮挡，采用同样的方法，将内、外侧挡墙支架连成整体整体，锁死上口；中部的支架由于自由长度较大，因而刚性较小，在施工时每侧采用4根45度夹角的斜撑将其与地面连接起来，从而有效的约束了支架的变形，保证的挡墙的施工质量。

5 混凝土的浇筑控制

本工程采用泵送混凝土，浇筑长度以挡土墙的伸缩缝或沉降缝为一节段，一般在15m左右，墙身面板应严格按照分层浇筑的要求施工，分层厚度不宜超过30cm，并以水平分层为宜。混凝土浇筑工作宜连续进行，一次浇完，应在前层所浇的混凝土尚未初凝以前，将此层混凝土浇筑捣实完毕，若浇筑时发生中断，必须按施工缝处理。

为方便混凝土的振捣，宜在挡墙内侧面模板上沿墙高方向每隔一段距离开设一个大小为15cm高的门或洞，以便振捣棒的插入，门或洞上下间距不宜超过2m。为防止混凝土发生离析，从高处向模板内浇筑时，自由倾落高度不宜超过2m，如超2m，应使用分节导管或串筒。

混凝土浇筑时，一般采用振捣器振实，振捣时间应适当，一般标准是达到混凝土不在下沉、无显著气泡上升、顶面平坦一致、并开始浮现灰浆为止。当发现表面浮现水层，应立即设法排除，并须检查发生的原因，或调整混凝土配合比。

混凝土浇筑完成后一般在10h左右即可覆盖浇水养护，当气候炎热或有风的天气时，2～3h后即可浇水养护以保持充分的湿润状态，当气候变化较大，内外温度差异较大时拆除模板后宜用草帘、塑料布等遮盖并浇水养护，以防止产生膨胀和收缩裂缝。

6 结束语

扶壁式挡墙施工是一门要求非常严格的施工工艺，它集钢筋的绑扎、模板安装和调整、混凝土分层浇筑的控制于一身，对施工单位的综合施工水平是一个较大的考验，只有通过合理的施工组织，严格的质量控制措施才能的攻克各个施工难关，提升自己的施工技术水平。