路基工程挡土墙施工技术分析
2024-04-01陈青
陈 青
(山东华邦建设集团有限公司,山东 潍坊 262500)
在经济的快速发展中,公路工程领域取得了优异的成绩,不过在对公路工程建设规模进行扩大的过程中,必须保证公路工程的建设质量符合要求,以此来为交通运输的效率和安全提供保障。因此在公路工程施工过程中,要重点做好路基工程挡土墙施工管理,对技术进行优化和创新,从而提升整体建设水平。
1 挡土墙破坏形式以及成因
常见挡土墙结构形式如图1所示。对于挡土墙破坏形式来说,主要有两个方面内容,一方面是倾覆破坏。当水体渗透到路基挡土墙中,墙身含水率发生变化后会导致承载力不足。同时,化学腐蚀也是引发挡土墙无法承受侧向土压力的常见因素,一旦挡土墙承载力不足就会发生变形甚至倾覆的情况。另一方面是滑移破坏。受力层土体结构或者不良地基造成公路工程所处位置的地基承载能力无法满足要求,挡土墙基础或者整个墙体出现滑移,从而无法发挥自身的功能,对公路工程建设和使用造成影响,而这种破坏被称之为滑移破坏。
图1 常见挡土墙结构示意图
设计缺陷、外部荷载、环境影响等都是常见的造成挡土墙发生破坏的常见因素。第一,设计不合理。在设计过程中工作人员没有对公路等级、地质地貌以及挡土墙的有关数据进行深入研究,导致施工设计方案存在缺陷问题,在后续施工过程中,现场施工作业人员得到了错误的指导,导致挡土墙承载能力以及耐久性无法满足要求,从而造成了破坏问题;第二,外部荷载造成的破坏。公路在投入使用之后没有结合设计情况来对交通进行限流,导致超载现象严重,或者附近建筑工程扰动较大,对其造成的影响超过挡土墙的承载极限,从而使结构出现大范围的破坏;第三,环境影响所造成的破坏。区域环境变化会导致挡土墙所处的环境产生改变,进而造成挡土墙自身性能逐渐降低,久而久之发生承载不足的情况。
2 工程概况
某高速公路位于山岭地区,地势起伏较大,植被发育,设计路线自然坡度在30°~40°,路堤填方高17 m,宽29 m,计划在工程填方区设置挡土墙。
3 挡土墙的合理选择
3.1 施工材料的选择
在选择挡土墙的施工材料时,要对整个公路工程项目进行全面分析,掌握施工可行度、施工难度、施工成本等方面的内容。一般情况下,对于挡土墙来说常用石块来作为主要的施工原料,如果公路工程施工要求挡土墙的高度超过10 m,要选择使用浆砌片石来完成,以此来满足整个工程建设提出的要求,使挡土墙具有更好的稳定性。
3.2 挡土墙截面形式的选择
在对挡土墙截面形式进行选择的过程中,一定要全面掌握施工现场的整体情况,并进行深入分析。如果施工区域地势较为陡峭,则要使用仰斜式挡土墙,如果挡土墙高度要求低于5 m,则要使用重式挡土墙,如果挡土墙的高度要求超过5 m,并且路基较为稳定,则要使用横纵式挡土墙来完成工程建设。
4 施工工艺
4.1 路基施工要点
影响挡土墙施工效果最为关键的因素之一就是基础的稳定性,同时基础也是直接关系着公路工程稳定性、安全性与耐久性的关键措施,必须严格控制,精准把握。施工单位也要提高重视程度,在正式填筑之前先要清理干净施工范围内的植物,然后挖除部分杂物,通过碾压将基础稳定性、承载力提高。在处理完成之后,施工单位要组织专业人员进行检测,确保其符合工程要求。施工人员在完成地基处理后还要做好排水系统的建设,避免在后续施工中发生排水不足、地基含水率增高的情况。工作人员应选用透水性好的材料,比如分层好UI天砂卵石,将路基的强度、透水性全面提高。其余范围要以山体爆破的渣块石以及路基填方等作为填筑材料,也是需要使用分层填筑碾压的方式来完成。在这个过程中为了提高施工效率,要使用自卸式汽车由远至近卸料,控制每一层均符合标准要求,同时也要在铺设过程中控制土方的厚度。在碾压方式上主要使用振动碾压、横向接缝碾压以及纵向滚动轮轨道均匀重叠,控制每层填筑量,并使用重锤夯实来进行处理,从而保证路基施工的质量。
4.2 挡土墙施工要点
4.2.1 基坑开挖
第一,施工人员在基坑开挖之前先要做好截水沟的设置,尤其是在雨水较多的季节,为了避免环境气候对挡土墙造成负面影响,要在开挖基坑之前科学、合理地设置截水沟,并使其可以充分地发挥作用。在挖掘截水沟的过程中,要结合施工现场的地质地貌来进行布局,以此为基础对开挖线进行合理的设置,在进行挖掘的过程中,要严格执行开挖线的标记,在施工区域的适当位置设置墙壁,同时要将挡土墙截面形式作为关键依据来进行合理的挖掘。
第二,在实际施工过程中,为了提升整体水平,要将挡土墙施工进行划分,一般情况下要分为两个档段来完成。对于路基工程挡土墙施工而言,需要以路肩墙施工为主要内容。在进行第一档段的施工过程中需要使用施工机械来完成施工任务,要结合现场整体情况以及公路工程的建设要求,分步骤、分阶段地完成任务,通过人力来进行细节调整,弥补施工机械无法处理的位置,最终实现施工成型。如果进行开挖位置地质较为坚硬,就要使用小炮爆炸的方法来进行挖掘施工,对废弃物要联系专业单位进行清理。
第三,在挖掘基坑的过程中,需要对基坑前面进行修剪,施工单位需要注意严禁使用填补的方式来完成任务,尽可能地保证基坑的实效性和稳定性。
4.2.2 墙身砌筑
墙身砌筑是挡土墙施工的关键,其施工水平直接关系到整个施工效果,所以施工单位要对墙身砌筑予以高度关注,并结合以往的施工经验对工艺技术进行调整,在修建基础阶段要注意以下几个方面内容:第一,施工单位需要组织施工作业人员清理岩石结构的基底,随后进行浇水处理,在完全浸润基底之后就可以进行浆砌筑施工。如果不需要处理基底层,则可以直接进行浆砌筑作业;第二,施工人员处理完基础后需要充分将其夯实,实现基础稳定性的提升;最后,做好基础顶面的调整,并通过防水防漏处理措施提高基础顶面的防水效果,保证整体结构的稳定,进而保证交通运输安全,防止出现由于基底深入雨水而降低整体公路结构的稳定性、安全性。
对于墙身修建来说,砌筑主要位于沉降缝的位置,如果不能对其进行有效的处理,墙身的稳定性会受到严重的影响,甚至在短期内就会出现结构损坏。因此在进行砌筑之前,施工单位需要在沉降缝位置设置沥青木板,结合施工区域坡度的大小、截面等特点来对层数进行准确的计算。同时对使用材料进行严格的管控,对于墙体的高度也要进行有效的控制。施工单位还要注意挂线处理沉降缝的木板,将挂线作为主要的参考依据,以此来对墙体转角位置进行砌墙角处理,随后有效地处理墙壁。在切石过程中,为了进一步提升石块的稳定性以及地基的牢固性,施工单位可以选择砌一块石钉一下的施工方法来完成挡土墙施工。施工单位必须遵守前期外后期内的施工原则,在对内部进行填实处理的过程中,需要在底部进行铺浆,做好石面朝向的控制。一般情况下石块大面朝向地面,同时还要对其进行捶打,保证内部填石的牢固性符合要求。在进行砌体填实的阶段,必须要结合国家及行业所制定的标准规范,使整个施工水平得到保障。
4.2.3 泄水孔与勾缝设置
对于泄水孔布设来说,在进行砌墙的过程中,施工单位要注意将泄水孔安装至指定位置,泄水孔之间的距离要控制在2.5 m左右,同时要使用PVC管来作为泄水孔,只有这样才能真正地发挥出泄水孔的泄水能力。与此同时,在进行砌墙的过程中,需要对泄水孔进行预留,需要保证泄水孔大小控制在合理范围之内,为了避免泄水孔在施工和使用过程中内部出现异物而阻塞泄水孔,需要在进水侧设置适当厚度的过滤网。
在设置回填土勾缝中,工作人员应做好回填土的选择,将挡土墙性能提高。施工单位可以借助机械设备进行土体回填和夯实,还要使用人工的方式进行细节处理。通过人工和机械相配合的情况,最大限度地提升回填土勾缝设置的水平,要保证结构外观的美观性和整齐性。
4.2.4 浇筑片石混凝土墙
在路基工程挡土墙施工过程中,浇筑片石混凝土墙是最后一个施工环节,在这个过程中,施工单位要选择适宜的机械设备来完成任务。第一,选择使用组合钢模对钢管架支撑埋设拉杆进行设置;第二,选用适当型号的搅和机充分搅拌原材料;第三,在浇筑的过程中要通过斜向分层的方式来完成,对片石进行注入;第四,在混凝土强度上升至标准范围之后,可以拆除模具,并结合工程的整体情况合理设置预埋拉杆。
5 挡土墙稳定性监测
施工技术人员可以采用全站仪和水准仪等设备检测挡土墙,明确挡土墙的垂直位移和水平位移,进而明确挡土墙的实际情况。工作人员要注意测量的精确度,挡土墙拱部水平和垂直位移如果较小,稳定性较高,则表明整体施工质量符合要求,详见表1、表2。
表1 水平位移量统计
表2 垂直位移量统计
6 结束语
在公路工程建设过程中,路基工程挡土墙是非常重要的一项施工内容,直接关系到整体施工水平。因此施工单位要予以高度重视,并且对路基工程挡土墙施工技术进行深入分析,结合以往工作经验对其进行优化和调整,使其发挥最大的作用。在完成挡土墙施工之后,还要对其进行详细的检测,确定其质量符合要求,避免之前存在的缺陷,给整个公路工程建设造成影响。