路基边坡超高衡重式与俯斜式挡墙组合施工方法

赵小刚

（甘肃第七建设集团股份有限公司公路水利水电工程公司，甘肃 兰州 730000）

1 工程概况

本道路位于榆中县和平镇，全长937.358m，宽34m。道路西起和平T725#路，东至金川大道，在道路南侧与兰州财经大学操场相接，上下高差约14m，形成路基高边坡。本工程为EPC总承包方式，受施工征地红线和投资规模控制等影响，在道路南侧路基高边坡处确定采用衡重式与俯斜式挡墙组合方案（起止桩号为K0+095—K0+485），既可少占用兰州财经大学操场用地,又可节约投资。

1）本工程挡墙支护形式为：衡重式和俯斜式组合型式。墙体采用C15毛石混凝土。纵向每20m设置1道变形缝，采用沥青麻絮塞填，缝宽2～3cm，进水口应用反滤土工布包裹以免泄水孔淤塞，周围应用塑料网袋装级配碎石填筑，以利于渗水。

2）挡墙上部结构型式为俯斜式挡墙，位于路基左侧人行道内侧，长度为390m，墙高3.5m，挡墙外露2m，墙顶修筑SA级防撞墙，此段挡墙不设置泄水孔。

3）挡墙下部结构型式为衡重式挡墙，位于路基左侧人行道外侧，长度390m，墙高10～12m，墙底设置50cm素混凝土基础，其下设置150～200cm灰土垫层，要求地基承载力不小于350kPa。

4）结构型式如图1所示：

图1 挡墙结构型式组合图

2 工程地质条件

本道路工程场地属稳定场地，沿线分布地层主要有杂填土、黄土状粘土；根据勘察报告，地下水埋深约70m，施工中不存在地下水的影响；道路场地范围内粉土层湿陷系数最大值为0.066，最小值为0.015；自重湿陷系数最大值为0.036，最小值为0.002，湿陷程度中等，场地区域大部分地段属Ⅳ级（严重）自重湿陷性黄土；场地标准冻土深度为1.18m。

3 挡墙主要施工方法

1）挡墙基础开挖。挡墙基础开挖尺寸深2.5m，宽5m。采用挖机进行开挖，自卸汽车运土，装载机进行推土平整，开挖的土方转运至弃土场堆放，待墙背回填时使用。开挖边坡严格按照设计要求1：0.5进行放坡，以防止塌方或滑坡，保证施工边坡稳定。根据实际开挖情况，如遇不良地质情况，由设计、业主、监理、施工等四方在现场确定后方案后实施。基础开挖完成后，进行地基验槽，然后进行三七灰土（消除黄土湿陷性）垫层的施工作业。

2）挡墙基础处理。按照设计图纸要求，墙高为12m时墙底设置50cm素混凝土基础，其下设置200cm三七灰土垫层，11m墙高与12m基础形式相同；墙高为10m时墙底设置50cm素混凝土基础，其下设置150cm三七灰土垫层；要求地基承载力均不小于350kPa，地基土压实度达95%以上。三七灰土采用现场拌和，现场分层摊铺分层碾压的方式，并由第三方试验室进行承载力试验，试验合格后方可进行挡墙施工。

3）挡墙泄水孔的留置。（1）挡墙采用C15毛石混凝土进行浇筑。（2）墙身泄水孔采用埋设Φ50PVC管道，梅花型布设，间距为3m，泄水孔最低位置需高出原地面300mm，泄水孔坡度不小于5%，间距采用3000×3000mm梅花型布设。在墙背管口处设置土工布（500×500mm）和 300厚砂石反滤层。（3）墙背填料采用砂性土，分层回填分层碾压。

挡墙泄水孔设置如图2所示。

图2 挡墙泄水孔设置图

4）挡墙变形缝设置。（1）在挡墙基础及墙身施工过程中不设施工缝。（2）变形缝缝宽为20mm,间距为20m。在地质变化以及填挖分界处，必须设置变形缝，缝中以沥青麻丝填塞，填塞的深度200mm。

5）内外墙模板安装。面板采用5mm厚钢板，水平外楞8#槽钢，竖向内背楞8#槽钢，沿模板四边采用8#槽钢加固，间距400mm，预留Φ20穿墙拉杆孔，最终加工成型钢模板为：长6m，宽1.7m，如图3～4所示。

图3 挡墙模板示意图

图4 挡墙模板连接示意图

图5 模板加固预埋件示意图

图6 模板整体加固示意图

6）模板加固。（1）基础开挖且三七灰土施工完成后，由第三方试验室进行承载力试验，待试验合格并验收通过后，进行挡墙50cm混凝土基础浇筑，基础混凝土浇筑采用分段浇筑方式，分段长度为100m，混凝土浇筑一次完成。基础混凝土浇筑完后进行挡墙内、外模板放样，在测量放样位置处按照如下标准设置：钻Φ25孔，孔间距 40cm，孔深12cm，插筋20cm外露8cm（如图5所示）。模板安装采用汽车吊配合人工进行安装，首先固定模板的倾斜度，用Φ25螺纹钢采用焊接的方式与预埋在基础中间部位的插筋进行连接，45°支撑与内外模板之上，确保模板的倾斜度，以此类推完成其余部位的钢模板安装作业（如图6所示）；完成模板安装后进行拉杆加固施工，由下至上依次进行，为了保证钢模板不跑偏，每块钢模板采有3层对拉方式，拉杆为Φ16钢筋与螺杆焊接制作而成，拉杆钢筋与螺杆采用双面焊，搭接长度为10cm，必须保证顺直度，以确保每根拉杆受力一致。（2）根据挡墙上升高度的需要，在挡墙外侧同步搭设扣件式钢管脚手架操作平台，此平台为施工人员操作平台，不得与挡墙钢模板体系相连。（3）由于挡墙内侧墙体同边坡距离为80cm，故挡墙内侧模板加固可根据挡墙上升高度的要求，对墙背进行回填土作业，模板上升一层，回填一层，即可形成模板安装和加固的操作平台。

7）混凝土浇筑。（1）施工工艺。先行在模板内浇筑第一层约15cm厚的C15混凝土，然后在混凝土表面投放一层毛石，然后在铺好的毛石上继续浇筑混凝土，该层混凝土必须将毛石全部覆盖，并防止出现漏遗部位，依次交替浇筑直至完成整仓混凝土浇筑施工。

（2）工艺要求。①毛石与毛石间应留有一定的空隙，不得直接接触形成堆积，空隙部位必须要用混凝土进行填充。毛石投放时，必须有序进行，不得随意乱抛，在抛石较密的部位，应安排专人进行二次投放以确保毛石间被混凝土填充。②毛石材质应选用坚硬、无裂缝、未风化的石料；毛石尺寸不得大于所浇部位最小宽度的1/3，且不得大于30cm。表面如有污泥和水锈应清理干净方可使用。③浇筑作业时，应先铺一层15cm厚混凝土，再铺上毛石，不得先摆石，再浇筑混凝土。混凝土将毛石覆盖约一半后，再浇筑混凝土，待本层混凝土浇筑完成后，再分层摊铺毛石和浇筑混凝土，直至顶面，要保证每层毛石顶部有不少于10cm厚的混凝土覆盖层，另外掺加的毛石量不得超过混凝土基础体积的20%。④毛石分布应均匀，不得集中堆积，由专人负责检查验收，毛石间距不得小于20cm。⑤混凝土和毛石配比按10∶3.15进行控制，分层厚度为150cm。⑥采用斜面分层法浇筑混凝土。

8）混凝土养护。（1）由于为素混凝土结构，为防止干缩裂缝，在混凝土浇筑完成后，立即进行洒水养护，养护时间不少于7d。（2）在混凝土养护期间，应加强对混凝土湿度和温度的控制，安排专人负责洒水养护，待上层混凝土浇筑时为至。（3）为保证施工质量，在混凝土养护期间应对温度控制和养护过程有详细记录。

9）模板拆除。（1）模板在混凝土强度达到1.2MPa，并能保证其表面及棱角不因拆除而损坏时方能拆除，模板拆除顺序为先拆外侧模板，再拆除内侧模板，不得直接在墙上撬模板，以保证拆模时不损坏墙体混凝土结构。（2）模板拆除后吊放至指定地点，模板应保持平放，以防止变形，及时安排人员对模板进行清理并修复破损部位。

10）墙背回填。（1）施工时挡墙混凝土强度达到设计强度的75%后，方能进行墙背回填土的施工。（2）墙背回填土分层摊铺分层碾压，压实度需满足设计要求。

4 施工质量保证措施

4.1 图纸会审和技术交底

（1）施工前，组织施工人员认真对设计文件和图纸进行了解，要深刻理解挡墙的设计参数和施工的技术标准。

（2）根据工程特点和难点，组织专业技术人员编写专项施工技术方案，细化施工计划，明确施工方法。

（3）开工前做好各部位、工序的技术交底工作，严格按照专项施工方案进行技术交底，对容易出现质量问题的环节进行专项交底。

4.2 工程实施的质量控制

（1）配足满足挡墙工程施工需要的技术人员。针对施工技术方案有针对性地组织各类施工人员学习，进行必要的施工前岗位培训，以保证工程施工的技术要求。

（2）配足满足挡墙工程施工需要的机械设备。所有施工机械设备必须经验收合格方能进场施工。并严格执行“机械设备维修保养规定”和“施工机械安全操作规程”的要求，保证施工作业安全。

（3）挡墙工程施工过程中，每道工序完工后需经项目部自检合格，并报监理工程师验收合格后方可进入下道工序施工，每一道工序严格要按照图纸及技术交底进行施工，现场作业人员不可私自更改施工顺序及施工要求，例如模板加固时减少拉杆或加大拉杆间距、严格执行浇筑顺序、混凝土养护一定要到位、沉降缝留置长度和部位等。

4.3 施工材料的质量控制

（1）严格把控施工材料的质量控制，对所有原材料，必须经原材料检验合格后方可使用。

（2）做好施工过程中材料的进场关。所有进场材料都必须严格执行项目部材料管理相关规定，从材料进场开始，层层把关确保材料质量。

（3）做好挡墙施工中各种材料的原始记录和资料整理与保存工作，确保其可追溯和完整性。

4.4 测量质量保证措施

（1）对施工用的测量仪器，要定期进行校定，满足精度要求后，方可使用。

（2）组织专业测量人员进行挡墙的控制测量。实行从挡墙测量放线到挡墙完工的全部跟踪测量，对挡墙的线性和垂直度需经常性复核检查，要确保最终挡墙形体变形误差在允许范围内。

4.5 施工过程的试验与检验

（1）要确保各种试验的有效性和准确性，试验室在挡墙施工过程中各种原材料的检验应真实有效，要及时对原材料、混凝土等抽检和复检工作，认真把好质量关。

（2）挡墙所需的各类试验设备需按规定做好计量检定工作，在使用过程中要随时发现并掌握可能出现的偏差，以保证计量设备的准确。

4.6 保证施工中资料完整齐全

（1）及时对技术资料进行收集、保存、归档工作。

（2）施工资料的形成过程中，严格按照项目部的技术资料管理规定，对相关文件进行收集，保证文件资料控制的有效性和追溯性，确保工程竣工资料的准确性、及时性和完整性。

5 施工安全保证措施

1）工程开工前，对施工中存在的重大危险源进行分析，并采取控制措施。挡墙施工存在的危险源主要有：车辆伤害、机械伤害、触电、坍塌、坠落等。

2）对本工程的安全重大危险源应予以公示，并在其部位悬挂安全警示。

3）项目部应对重大危险源实施动态管理，项目负责人、专职安全管理人员应当全面准确的掌握工程项目的施工安全重大危险源，加大检查力度。

4）编制安全应急救援预案，配备应急救援人员、器材设备。

5）落实安全岗位责任制，坚持班前班后安全检查制度，同时不定期地进行安全检查，发现问题及时处理。

6 雨季施工技术措施

1）及时收集气象信息，提前做好施工安排，比如三七灰土施工前要尽量避开雨天施工，安排好各工序的雨期穿插施工。

2）做好场地周围排水设施，在挡墙基坑上部设置挡水坎，在下部设置排水沟，确保在施工过程中不积水、排水顺畅。

3）配足雨季的施工材料及防护材料，有条件时可对现场道路进行硬化处理，保证雨季正常组织施工生产。

5）开挖基础时应分段施工，并预留300mm厚的土层，待垫层施工时再行人工挖除。

6）尽量避开雨天浇筑混凝土，否则要有防雨措施，避免雨水浸泡新浇混凝土，施工缝部位要采取挡雨措施，浇筑混凝土前将模板内的积水除净，模板脱模剂被雨水冲刷掉的要重新补刷。

7）认真检查现场使用的用电设施，凡露天使用的必须要有防雨措施，检查各种设施的接零、接地是否有效、安全。

8）全面检查脚手架，做好脚手架的防滑加固工作，检查防护网有无开洞、漏绑、松绑现象，并及时整改，检查边坡是否牢固，清除边坡周围多余荷载，预防雨天塌方。

9）检查现场排水沟是否畅通，挡墙是否牢固，并做好记录及时处理。

7 环境保护措施

1）对于挡墙施工中粉尘污染的主要污染源—施工车辆、机械运行和运输产生的扬尘，采用洒水车进行洒水降尘，并保证路面的湿润避免扬尘的出现，保护施工现场、学生及居民的健康。

2）在挡墙施工期间对场地内出现的垃圾及时安排专人进行清理。

3）做好挡墙施工现场的卫生管理和安全保卫工作，保持现场的卫生清洁，建立文明、卫生、防火、防盗责任制。

8 结束语

衡重式挡墙自重大，应力平衡，重心在墙背回填土作用下可增强墙体稳定性；俯斜式挡墙不仅受力合理，还可减少开挖与回填量等优点而被大量采用，在本工程中采用以上两种挡墙型式的组合方式，优化了工程投资，约节省费用500万元，减少占用兰州财经大学土地约1000m2，最终实现了双赢，也确保了道路如期竣工通车。本文主要介绍了在城市道路路基高边坡路段衡重式挡墙和俯斜式挡墙组合方法在施工过程中的注意事项及重点施工工序。