公路与城市道路加筋挡土墙施工技术的探究

曾念贵

(福建建工集团有限责任公司，福建 福州 350001)

随着中国公路的不断发展，对未来公路建设提出更高的要求，公路环保技术也得到了更多的发展和应用。受地形、陡峭沟谷、地物等限制，且加筋挡土墙少占地、节约造价、外在美观等特点，因此，在公路与城市道路中将较为广泛应用。加筋挡土墙是一种由拉筋、填土和混凝土基础、预制块镶面等共同组成的用来承担边坡土体侧压力的加筋土结构。在进行施工建设时，加筋挡土墙技术主要是通过在传统挡土墙中插入拉筋的方式来增强墙体的支撑受力，凭借拉筋和土体之间存在的摩擦力来提高土体结构的受力能力，进而为道路的安全施工和运行提供安全保障。

1 工程案例

以国道G355永泰葛岭濑下至溪尾段(公路兼城市道路)项目为例，K16+380～K16+500施工路段位于道路右侧大樟溪河畔，地形陡峭，采用加筋挡土墙施工，全长120m，加筋挡土墙面板采用混凝土预制件，其强度等级为C25，面板长1000mm，面板宽500mm，板厚160mm，面板外行采用L形槽板，加筋挡土墙筋带采用混凝土预制件，其强度等级为C20，带宽160mm，带厚80mm，筋带结点的水平间距0.5m，垂直间距0.5m。

2 加筋挡土墙的基本原理与特点

2.1 基本原理

加筋挡土墙是一种由拉筋带、填土和混凝土基础及预制块面板共同组成的复合体结构。土体在自重或上部建筑物的共同作用下，会产生严重的沉降和变形，从而导致土体边坡的失稳，但是在土体中沿着垂直于应变的方向加入具有一定的挠性的筋带构筑物，会明显地改善土体的力学性质，在土体变形过程中，压缩的土体与筋带构筑物之间产生摩擦，限制土体的变形，并为拉筋带提供拉力。由于自重和外力作用的原因，填土会产生作用于挡土墙面板的侧压力，面板又会将侧压力传递给筋带，筋带受拉力的作用，会产生沿着面板运动方向的移动趋势，但是由于筋带和土体之间的摩擦力存在，筋带的运动会受到限制，进而达到结构稳定的目的。所以只要抗拉筋带具有足够的强度和摩擦力，加筋挡土墙结构就可以保持稳定。

2.2 特点

加筋挡土墙主要凭借土体和筋带之间产生的摩擦力来改善土体的受力和工程性能，能够大幅度地提高土体的抗剪强度，进而保证土体结构的稳定和安全。加筋挡土墙包括混凝土基础、预制面板、拉筋和填料。拉筋依靠摩擦力和抗拉强度维持土体的稳定，土体和拉筋之间的摩擦会逐渐形成咬合，使土体内的垂直应力和水平应力扩散在水平面上，进而实现提高土体抗剪强度的目的。和普通的污工挡土墙相比，加筋挡土墙制作简单，施工方便，并且具有较高的强度和较低的施工成本，因此，被广泛地应用到道路挡土墙施工项目中。

3 加筋挡土墙施工技术要点

3.1 施工放样

在完成测量放样之后，要进行实地放样。不精确的施工放样会严重影响公路施工的质量，所以，要十分重视施工放样阶段的工作，尽最大可能保证面板外观质量的一致性。在进行曲线放样时，桩位间距一般控制在5m内，并将十字桩埋设在转角的位置；在进行直线放样时，桩位之间的间距控制在10m～18m之间。所以，我们需要对现场情况进行全方位的了解，在施工前做好现场调查、搜集资料等工作，并结合工况条件选择合适的施工方法和工艺，科学地部署施工计划，合理地配备施工材料和施工机械。

3.2 地基开挖

在施工开挖过程中，一般采用机械开挖为主、人工开挖为辅的施工方式，严格按照施工要求进行开挖，确保满足工程施工的要求。在松软底层施工的路段，一般采用跳槽法进行开挖以防基坑上部出现土体失稳，在基坑开挖深度满足设计要求后，进行基坑的平整工作，并将其夯实；需要置换坑底土地段时要先将置换土体挖除，将优质的透水性材料分层铺设在基坑底部并进行夯实。需要注意的是，换填后的宽度要比原基坑宽度大1m～1.5m。同时，在进行基坑开挖时，要综合考虑基坑边坡的稳定性，严格按照施工设计要求进行挡土墙的放坡。对于地下水位以下的基坑部分，基坑开挖施工后，要及时排出基坑中的水以防长时间的浸泡造成基坑坍塌。在机械施工深度超过标高30cm时，要立刻停止机械挖掘，进行人工开挖以免扰动原土体或出现超挖情况。基坑开挖深度满足设计要求后，要及时开展基地的处理工作，以避免地基土因长时间暴露而削弱土体的承载力，同时，要及时复核断面的几何尺寸，监测地基承载力和基坑变形，满足施工要求后再进行后续的施工。

3.3 挡墙基础施工

由于挡土墙的基础对于墙体的稳定性十分重要，在墙体的施工过程中，本项目主要采用C15石砼垫层，并在开挖好的基坑中进行现场浇筑，结合分段施工的施工方式，先将垫层清理干净，并在每一段上进行放线测量，利用C20混凝土条形基础，保证基础埋深不低于1.2m。考虑到基础混凝土的质量要求，该处施工选择的是耐久性混凝土。完成混凝土基础的浇筑工作后，要进行基础的强度检测，强度满足设计要求后进行拆模和内侧回填，选用透水性好的砂砾土材料进行回填，禁止掺杂膨胀土等材料，避免对加筋挡土墙造成不良影响。

3.4 面板的预制与安装

预制面板时，由于过高的加筋挡土墙需要安装一定数量的面板，因此，要花费大量的时间用于预制面板的预制。预制面板需要注意以下几点。

(1)结合施工工期、施工方法和面板数量等因素综合考虑场地面积，考虑到面板数量较多的缘故，为了加快面板的生产效率，本项目采用易成型、易操作的模板。

(2)面板形状是L形槽板，正面需要使用混凝土或硬化底膜。

(3)要将插进孔设置在面板侧壁的位置，并把定位销设置在刚模板侧壁。可以起到穿筋孔的作用，但是这样也容易对边角或者裂缝造成损坏，可以在混凝土中添加早强剂，提前拆模时间，或者在预留穿筋孔位置设置光圆钢筋。

(4)定期检查和维修面板钢模和地板避免面板尺寸变形的问题。

(5)对钢筋保护层进行检查后再开展混凝土浇筑工作,浇筑完成达到规定养护时间后要及时养护。

面板预制后需进行安装，在面板的安装过程中，首先，应从伸缩缝往两侧开始安装面板；其次，严格控制面板的安装时间，混凝土强度超过80%才能安装；再者，采用挂线方式进行墙端和沉降缝的安装，严格控制轴线偏差和水平线误差，确保水平误差控制在8mm范围内，轴线偏差控制在10mm范围内；最后，面板安装完成后，要做好检查和倾斜度核对工作。

3.5 筋带铺设

(1)该项目采用混凝土预制件作为加筋挡土墙的抗拉筋带。该材料具有较高的抗滑性能，能够充分发挥与土体之间的摩擦力，符合施工的实际需要。

(2)在进行面板拉环的筋带穿插工作时，要根据拉筋的设计基础完成，这样可以有效地保证拉环测量长度的一致性。在施工过程中，若出现填料不平的问题，要在铺设拉筋时避免拉筋太紧，否则，会造成拉筋受力不均匀。若拉筋过松，会导致后期墙体面板位移时，拉筋不能够提供足够的拉力，进而可能导致墙体由于拉筋的拉力不足而失稳，最好采用均衡自调式拉带张紧器进行拉直。拉筋的拉紧程度直接关系到填土碾压后面板的竖直度和墙体的稳定性。

(3)完成拉筋的穿孔工作后，可以先临时固定筋带，然后在压实填料之后，再将筋带在上方铺设平整。

(4)筋带铺设前，需预先填一层厚度为20cm土，压实反开挖槽后再铺设筋带；铺设时面板和筋带要保持垂直，筋带之间不能出现重叠，铺设完毕后再进行填土作业。筋带的铺设如图1所示。

图1 筋带的铺设

3.6 填料施工

3.6.1 填料的选择

加筋土路堤填料要选用水稳定性好的透水性材料，保证填料中没有腐植土、草皮、冻土和其他有机杂质，本项目优先选用有一定级配、透水性较好的砂类土、碎(砾)石类土，以保证筋带与填料之间能发挥较大的摩擦力，同时也可以避免土体膨胀导致的加筋挡土墙受挤压现象。填料最大粒径不得超过15cm。筋带在向外倾斜1%的压实平整填料上进行铺设，保证筋带与面板相互垂直，防止筋带间相互重叠，用自均衡自调式拉带紧张器进行拉直。

3.6.2 填方区上料

运用挖掘机和装载机进行装车，自卸式汽车运输到填方区。卸料由远及近进行铺填，边卸边平整，禁止机械、设备在未覆盖的筋带上行驶，卸料时，汽车和面板的距离保持在1.5m以上。

3.6.3 铺设整平

用推土机进行路基中部的平整，边卸料边摊铺，随后采用平地机进行平整，距离面板1.5m范围内的土体采用人工摊铺的方式进行施工，避免机械对面板造成损坏。机械摊铺时，推土机和平地机距离面板的施工间距不得小于1.5m，在进行摊铺时，在地面上设立标杆和石灰线供驾驶员观察施工。

3.6.4 填料压实

每一层填料在经过平地机整平后要及时进行碾压，在距离面板1m范围外采用中振压路机碾压，1m范围内的区域采用静振、微振及辅以1t内小型夯机进行压实。

3.6.5 压实度检测

采用灌砂法进行土体压实度的检测。不同区域的检测频率不同：距离面板1m范围以外的土体，每500m2或50延米不得少于3个测点；1m范围以内，每100延米不得小于3个测点，若压实区域小于上述规定，仍需取3个测点，且压实度必须达到设计要求后，才能进行下道工序施工。

3.6.6 外观检测

墙面上出现的破坏主要有强顶及墙面开裂、面板沉降错动、填土材料外溢、墙面倾斜等形式。其中，对加筋挡土墙影响较大的破坏是面板错动沉降、墙面倾斜和填土材料外溢。外观上，要求墙体面板无破损、板缝连接均匀，沉降缝上下贯通顺直。在长期的检测工程中，要求垂直的墙体向外倾斜不超过墙体高度的0.5%且不超过5cm，向内倾斜不超过墙体高度的1%且不超过10cm；用2m的直尺检测墙面的平整度，每间隔20m测量3处的平整度，每处都要进行竖直和墙长两个方向的测量；填土材料会因为面板的错动沉降出现外溢，这会对挡土墙的安全性造成极大的影响。因此，只要存在大的错动，加筋挡土墙面板就要进行重新安装。

3.6.7 加筋材料质量及铺设检测

按规定的频率对加筋材料抽检检测其物理、力学性能，出具正规的检测报告。加筋材料铺设时，在现场建立完整有效的质检体系，质量检查的内容包括筋带铺设的长度、宽度(或根数)、均匀程度、平展度、连接方式、与面板连接处的松紧情况等。

4 结 论

相比普通的边坡施工技术，加筋挡土墙能有效地降低施工时间和成本，提高了生态环境保护。加筋挡土墙越来越广泛地应用于工程界的各个领域。合理的施工方法是保证结构安全、稳定和耐久性的重要前提。好的填料能够增加拉筋摩擦力和抗拉强度，筋带的松紧度与碾压的控制直接关系到面板的竖直度及墙体的稳定性。