新型装配式挡土墙柔性-刚性复合防护应用研究

马士康，申铁军

(山西路桥建设集团有限公司,山西 太原 030006)

1 装配式挡土墙的性能优势

1.1 传统的工程防护的缺陷与不足

传统的工程防护主要有挡土墙和护坡两类。挡土墙应用在公路上，用来支承山坡土体，防止水流对路基造成冲刷，防止填土或土体变形失稳，可用以稳定路堑边坡与路堤，同时减少土石方工程量和占地面积，。在山区公路中，应用尤为广泛；刚性挡墙，除施工不方便外，长期受冻融循环影响，久而久之容易产生裂缝、变形等病害，继而塌方。护坡主要是为了不让雨水冲刷路基边坡表面，减缓温差及湿度变化的影响，从而提高了整体稳定性(路基边坡)。常见的护坡有锚杆格构式护坡、浆砌石护坡、混凝土喷射等工艺，这些工艺施工较为复杂，现场使用高耗能材料，严重破坏环境，且无法与植被防护有效的结合，往往产生二次施工，既不经济又不美观。

1.2 装配式挡土墙的性能优势

(1)装配式挡土墙是以新型预制块、抗老化纤维材料为主，利用回填土、建筑垃圾等固体废弃物组成刚柔结合生态挡土墙，成功替代了传统毛石、混凝土等刚性挡土墙，可应用于公路、水利、农业种植等多个领域，并集结构、绿化与美观为一体。

(2)该结构工序简单，工艺流程紧凑。通过基槽开挖、浇注基础、安装首层预制块、“V”形组装件施工、插筋施工、层层组装至标高、冠梁浇注、绿化养护等几个步骤来将工程防护和植物防护有机的结合到了一起，不仅起到了应有的防护作用，而且经济美观、经久耐用。

(3)此种结构适用范围较为广泛，设计简单、明了，着力打造机械操作、流水作业，彻底摒弃人为施工。与机械自动化行业合作，生产机械操作手，彻底做到机械组装、流水施工。现场除操作及检测人员外，不需要任何技术工种。将挡土墙的设计及施工实现产业化。各施工单位可根据安装方法，自行安装。

(4)装配式生态挡墙施工技术在生态敏感区的保护及应急技术和路域植物保护上下功夫。清表边界与占地边界之间的范围，尽量保持原植被状态，根据设置边沟、截水沟和隔离栅的实际需要进行二次清表和砍伐。注重清表土的集中收集，充分利用后期环保景观绿化。路基边坡防护、排水设施采用生态砌块，代替传统的浆砌片石(混凝土)等圬工防护设施，既节约资源，又美化路容，同时还能满足标准化施工的要求。

2 装配式挡土墙的技术要点与施工步骤

2.1 基础施工

(1)基础施工包括基础开挖(至设计基底)、基槽清理、绑扎钢筋、混凝土浇筑。

(2护坡基础施工前，要严格按照设计进行测量放线，以道路中心线为基准，放出坡脚线和护坡基础设计高程，按10 m一段进行挂线。护坡基础施工时确保线型平顺。

(3)基槽开挖后需根据设计要求进行验槽，达到设计所需承载力。

2.2 “V”预制块施工

(1)首层预制块根据设计要求找好坡比并进行临时固定，浇注混凝土。

(2)预制块采用组装形式，中间8孔内插入HRB400φ22钢筋，钢筋建议长度1.5 m，安装上层预制块之前，需将“V”形组装件放于预制块槽内。组装件长度为6 m，需要搭接时采用大小连接棒搭接。

(3)插筋连接需选用钢筋套筒灌浆连接接头，采用直螺纹钢筋灌浆套筒时，钢筋的直螺纹连接部分应符合行业标准的规定，钢筋套筒灌浆连接部分应符合设计要求及建筑工业行业标准《钢筋连接用灌浆套筒》JG/T 398—2012和《钢筋套筒连接用灌浆料》JG/T 408—2013的规定。

2.3 “V”形组装件施工

(1)预制块与连接棒搭配稳定后，将“V”形组装件拉伸至后侧土体，拉伸过程中不可出现褶皱、破裂等现象。

(2)“V”形组装件要求张紧，施工时用张拉梁将“V”形组装件拉紧，自由段用U型钉或木楔固定于地面，然后放开张拉梁。

(3)在“V”形组装件上，整平回填料，用光轮振动碾压机将回填料压实，每层压实厚度为33 cm，压实系数不小于0.94，压实后地面平整，高差不大于10 cm，在距离立柱1.5 m内用小型振动碾压机械碾压，总质量不大于1 000 kg，压实系数不小于0.94，所有碾压工作完成后，将多余的筋带反包至回填料处，反包后采用U型钉或木楔将其临时固定。

(4)重复此工艺直至挡土墙标高。压实度严格控制是保证挡土墙结构稳定的关键，填筑时应严格按照《土工合成材料应用技术规范》有关规定执行。

2.4 灌浆料施工

采用抗老化纤维材料承纳灌浆料，采用自重法灌浆，机械或人工搅拌。采用机械搅拌时，搅拌时间一般为1～2 min。采用人工搅拌时，宜先加入2/3的用水量搅拌2 min，其后加入剩余用水量继续搅拌至均匀。浆料要求从顶部灌入，直至从顶部溢出，过程必须连续，不可间断。灌浆高度以1.5 m为宜。

2.5 施工结束

施工后成品见图1。

图1 装配式挡土墙整体

3 装配式挡土墙的工程应用

3.1 2019年绿色公路典型示范工程

山西蟒河至阳城高速公路作为交通运输部2019年绿色公路典型示范工程。在建设过程中，蟒阳高速公路在绿色公路建设方面进行了很多大胆的尝试和研究。蟒阳高速公路项目处于山西国家级风景区蟒河风景区，如采用传统的公路边坡工程防护结构，不仅耗材耗能高，严重破坏环境，而且无法与植被防护有效的结合，达不到绿色公路的标准。经过在全线合适路段反复试验此项新技术成功后大力推广，通过装配式生态挡墙施工技术研究，产生了良好的经济效益，总结了在施工中解决问题及关键施工技术，确保了现场各方因素的稳定，加快了施工进度，降低了损耗，缩短了施工作业时间，保证了关键工序的施工质量，避免了二次投入，节约了成本。本技术效果好，见效快，减少了大量人工和资源，且缩短了工期。该技术与传统技术相比，效果好，见效快，节省人力和大量资源，取得了良好的经济效益和社会效益。

3.2 生态砌块防护工程

山西蟒河至阳城高速公路作为2019年绿色公路典型示范工程，采用生态砌块防护工程，即把要铺设的基面按设计坡度找平、夯实。按10～15 m为一段，挂线，用水平仪上下找平；按照设计坡度要求进行边坡地基处理，清除杂草、树根、突出物，对于较大的突出物或深坑用推土机先初步推平，最终使边坡表面平整、密实，并符合设计要求。若基层夯实、找平处理不好，会直接影响生态砌块的铺设质量与施工速度。铺设护坡砌块前先排放、 从下向上排两列，计算护坡能用多少块生态砌块，生态砌块上、下沿与两边趾墙有多大间隙，只有这样才能确定第一块生态砌块所放的位置。第一块生态砌块所放位置准确与否，直接影响以后的铺设质量。确定第一块生态砌块位置后，用全站仪作出垂直、平行水流方向两条线，用水准仪找平，挂线开始铺设。

3.3 植被喷播防护工程

在较陡的岩面施作客土喷播作业时，如若直接喷播，可能会出现喷播草种下滑现象，最终导致成型不美观。为了避免这一情况的出现，在施工过程中，首先在岩面铺设石笼防护，以固定坡面；然后再进行喷播作业。除了按设计要求施作喷播作业外，同时也进行了植草、栽植灌木紫穗槐作业，通过这一举措，不仅加强了坡面的稳定性，同时也增加了成型效果的美观性。

4 结束语

装配式生态挡墙施工技术遵循“保护环境、恢复生态”的原则，实现公路与自然融合。既满足路域景观的观景需求，也确保项目周边生态的和谐共生。在环保高压态势的情况下，可以运用到公路建设各种需要进行绿化的边坡。