挡土墙施工技术在公路工程中的应用研究

2021-12-04贵州省铜仁公路勘察设计院有限公司张金波

人民交通 2021年21期

贵州省铜仁公路勘察设计院有限公司/张金波

在很多公路工程建设中，为了使路基保持稳定，避免滑坡、坍塌等问题的发生，常需设置挡土墙。虽然现在已经掌握了丰富的挡墙施工经验，但要想保证挡墙质量，使其发挥出应有的作用功能，仍需要结合工程实际情况，对挡墙施工技术予以深入探讨。

一、工程概况

某公路工程起、迄桩号为K27+700～K33+400，总长约5.7km。该段共存在9 段挡墙，具体如下：K27+726.04～K27+777.5 段，采用浆砌衡重式挡墙，墙高在2.96～5.75m 范围内，在右侧布置，长52.0m，总工程量约309.1m3；K28+676～K28+690 段，采用浆砌重力式挡墙，墙高在2.92～3.60m 范围内，在左侧布置，长14.0m，总工程量约86.4m3；K29+607.5～K29+614.46 段，采用浆砌重力式挡墙，墙高在2.50～2.90m 范围内，在右侧布置，长7.0m，总工程量约26.3m3；K29+745.54～K29+784 段，采用浆砌衡重式挡墙，墙高在4.80～9.04m 范围内，在左侧布置，长38.2m，总工程量约342.7m3；K29+784～K29+821 段，采用浆砌衡重式挡墙，墙高在2.34～8.99m 范围内，在左侧布置，长36.8m，总工程量约401.7m3；K31+039.5～K31+096.5 段，采用浆砌衡重式挡墙，墙高在3.40～6.80m 范围内，在左侧布置，长57.0m，总工程量约906.0m3；K31+808.04～K31+850 段，采用浆砌衡重式挡墙，墙高在5.55～7.41m 范围内，在左侧布置，长42.5m，总工程量约184.5m3；K31+860～K31+918.95段，采用浆砌衡重式挡墙，墙高在5.24～5.71m 范围内，在左侧布置，长58.2m，总工程量约793.7m3；K31+918.95～K31+966.5 段，采用浆砌衡重式挡墙，墙高在1.56～5.04m范围内，在左侧布置，长40.4m，总工程量约284.9m3。

二、施工工艺

（一）施工工艺流程

挡墙施工按照以下工艺流程进行：测量放样→基底施工与检测→基础施工→墙身施工→墙后回填→护栏基础施工。

（二）测量放样

挡墙基础开挖施工前，由测量组按照图纸要求利用全站仪等仪器为挡墙实施现场测放，严格注意挡墙具体位置与埋设深度。为了给现场施工创造便利条件，需在基坑两侧分别增加50cm 的宽度。在放出的控制桩上准确标注里程，同时对所有桩点予以保护，以免在施工中受损。完成以上工作后，报监理复测，经复测合格后即可开始正式施工。

（三）基底施工与检测

挡墙基坑开挖借助人力及机械进行。对于土质基坑，可利用挖掘机进行开挖，开挖至与设计标高相差20～30cm 的位置后改用人工进行清底，直到设计要求的标高。当基础中有水时，需要在基坑外部开挖一个集水坑并用抽水机不间断抽水，以避免基坑中积水。对于软石基坑，先用挖掘机对可以开挖的部分进行开挖，然后由人工使用风镐进行开挖。基坑边坡根据岩层情况与开挖深度放坡，也可直接垂直开挖，但要保证开挖尺寸达到设计要求。另外，为避免基坑开挖时产生坍塌，应采取跳槽间隔分段的方式。将基坑开挖好后，如果检查发现和设计要求之间存在出入，则应根据实际情况对设计进行适当的调整；经检查确认与设计要求相符后，将基底整平并夯实，同时还要使其保持干燥，不可长时间暴露或被水浸泡，否则将导致地基的承载力不足。最后报监理对基底的承载力实施检测，若承载力未能达到250kPa，则需要对基底予以加固处理。

（四）基础施工

挡墙基础包括浆砌片石与片石混凝土锚杆两种形式，其中，后者是指采用砂浆锚杆和基岩相连，形成一个整体。对于锚杆的长度，需要以地基的实际开挖情况为依据进行调整，以锚杆进入到基岩内至少350cm 为准控制。相邻锚杆之间的距离为1m，以保证其保护层厚度。锚杆设置方向和水平方向之间的夹角为15°，锚孔的孔径按50cm 控制，孔深应比锚杆的长度大50cm，用30 号水泥砂浆封孔。在锚孔施工完成后，需在压浆开始前进行清孔，将孔内存在的岩粉等杂质均清理干净。压浆采用压浆管从孔底处开始，在压浆的同时向上提拔压浆管，确保孔内浆液达到饱满，并促使锚杆在孔内居中。

根据图纸在基础进行沉降缝的设置，同时在缝内使用沥青麻絮进行填塞。对于墙趾台阶转折的地方，需注意不可形成沿竖直方向分布的通缝，而对于墙趾处的基坑，需在基础施工结束后尽快将其回填密实，同时做4%以上向外的斜坡，以防止积水下渗对墙身整体稳定性造成影响。对于处在斜坡上的挡墙，其基础前趾进入到地面中的深度，以及与地表之间的水平方向距离，需达到以下要求：当土层为完整性尚好的硬质岩石时，埋深需达到0.25m以上，与地表之间的水平方向距离需保持在0.25～0.50m 范围内；当土层为一般硬质岩石时，埋深需达到0.60m 以上，与地表之间的水平方向距离需保持在0.60～1.50m范围内；当土层为软质岩石时，埋深需达到1.00m 以上，与地表之间的水平方向距离需保持在1.00～2.00m 范围内；当土层为一般土质时，埋深需达到1.00m以上，与地表之间的水平方向距离需保持在1.50～2.50m范围内。

（五）墙身施工

墙身砌筑采用M7.5 砂浆进行支砌，同时采用M10 砂浆进行勾缝与抹面。施工时所用砂浆的水灰比应与设计要求相符，且填缝应达到饱满，不可形成沿水平方向分布的通缝。完成砌筑后的砌体表面应保持平整，且砌缝完好，没有开裂等问题。在墙身上需按照2-3m的间隔距离设置泄水孔，坡向外侧。同时，在泄水孔处需使用土工布对碎石进行包裹，以此形成反滤层。对于处在基岩基坑中的挡墙，其砌料要和基坑的侧壁紧靠，以此和岩层形成一个整体，保证工程的整体质量。沉降缝的设置应严格按照要求进行，利用沥青麻絮在内、外和顶部进行填塞，其深度按20cm 控制。

（六）墙后回填

在墙身强度达到设计要求的75%后，即可开始墙后回填施工。需要注意的是，在一般地段，需在与墙背及墙背相距50cm 的位置使用具有良好透水性的材料进行回填。另外，对于衡重式挡墙，还需要在衡重台的下部墙身砌筑施工中，待支砌高度达到一定程度后立即进行回填，同时借助打夯机将其压实。回填应达到平整和均匀，并应设置3%以上的横坡。在墙后的1.5m 之内，注意不可使用大型机具进行施工，否则有可能将墙体损坏。当利用小型机具进行碾压时，需按照20cm 以内的厚度进行分层。如果墙后地面的横坡超过1：5，则应先进行台阶开挖，再予以回填。另外，在整个回填施工中都要对泄水孔设置反滤层，以确保泄水孔发挥出应有的作用和功能。

（七）护栏基础施工

在以上各段挡墙中，有4 段挡墙在墙顶下部30cm 处设置座椅式护栏，为了给护栏的施工创造良好条件，需做护栏基础的施工，这4 段挡墙分别为K27+726.04～K27+777.5 段挡墙、K29+607.5～K29+614.46 段挡墙、K29+745.54～K29+784 段挡墙与K29+784～K29+821 段挡墙。在墙身强度切实满足要求后才能开始护栏基础施工，施工中，先按照图纸对基础钢筋进行绑扎布置，此时需通过同时绑扎砂浆垫块来保证其保护层厚度；然后将模板安装牢固，保证其位置准确无误，由监理人员检验确认合格后方可开始基础浇筑；考虑到护栏基础的混凝土浇筑厚度并不大，所以可一次性浇筑成型。浇筑按照从一端到另外一端的方向进行，并严格按照设计要求进行沉降缝的设置。浇筑用混凝土集中在拌和站中进行生产拌制，然后利用罐车将其运输到现场，再借助人力与贯彻进行入模，并使用振捣棒将浇筑到位的混凝土振捣密实。在基础浇筑施工中，必须做好振捣，尤其是钢筋分布较为密集的部位，直到混凝土停止下沉，且不再产生气泡。在有钢筋分布的位置采用振捣棒进行振捣时，应注意防止振捣棒和钢筋之间发生碰撞。在每次振捣结束后，需将振捣棒缓慢拔出，切不可突然拔出，以免混凝土硬化后产生空洞。将基础混凝土浇筑到设计要求的标高后及时将其顶面抹平，并按照要求预留好接茬筋。在浇筑的混凝土达到终凝状态后，进行洒水养生，具体的洒水次数需要以环境温湿度为依据确定，以确保混凝土表面始终处在湿润的状态为准。