重力式擋土墻施工注意點

淺談重力式擋土墻在某工程中的應(yīng)用［摘要］擋土墻的類型有很多，一直以來我國道路工程中應(yīng)用較多的是重力式擋土墻，傳統(tǒng)的重力式擋土墻是用來支撐路基或山體，防止填土或土體變形失穩(wěn)的一種構(gòu)造物。近十幾年來，發(fā)展了許多采用鋼筋混凝土構(gòu)件組成的輕型擋土墻，如鋼筋混凝土懸臂式擋土墻、加筋土擋土墻、錨定板擋土墻、對拉式擋土墻等，各類擋土墻的適用范圍取決于墻址地形、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、建筑材料。本文主要介紹重力式擋土墻，內(nèi)容全面詳實，從理論到實踐都涵蓋了。［關(guān)鍵詞］擋土墻裂縫施工工藝擋土墻是用來支撐路基填土或山坡土體，防止填土或土體變形失穩(wěn)，而承受側(cè)向土壓力的一種建筑物。在路基工程中，擋土墻可用以穩(wěn)定路堤和路塹邊坡，減少土石方工程量和占地面積，防止水流沖刷路基，并經(jīng)常用于整治坍方、滑坡等路基病害，在山區(qū)公路中，擋土墻的應(yīng)用更為廣泛。目前我國多采用重力式擋土墻，重力式擋土墻是由塊石、毛石砌筑，或澆筑片石混凝土、鋼筋混凝土而成，它靠自身的重力來抵抗土壓力。由于其結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、取材容易而得到廣泛應(yīng)用，根據(jù)墻背傾角的不同，重力式擋土墻可分為仰斜、豎直和俯斜三種。按主動土壓力大小，重力式擋土墻要優(yōu)先采用仰斜擋土墻豎直次之，俯斜少用。仰斜式的墻后填土較困難，用于護(hù)坡時較為合理，墻背豎直或俯斜式用于填方較省勁。1、重力式擋土墻的特點重力式擋土墻是依靠墻身自重承受土側(cè)壓力的，是目前最常用的一種擋墻形式如圖1-1）。它型式簡單、取材容易、施工簡便，因而應(yīng)用廣泛。以前一般用漿砌片石砌筑，現(xiàn)在按規(guī)范大部分采用混凝土灌注，一般不配鋼筋或只在局部范圍配少量鋼筋，適用于一般地區(qū)、浸水地區(qū)、地震地區(qū)的邊坡支擋工程，當(dāng)?shù)鼗休d力較低時或地質(zhì)條件較復(fù)雜時應(yīng)適當(dāng)控制墻高由于重力式擋土墻是依靠墻身自重來維持平衡穩(wěn)定，因此墻身斷面大，圬工數(shù)量也大，在軟弱地基上施工時往往受承載力限制。當(dāng)?shù)鼗^好，墻高不大，而且當(dāng)?shù)赜钟惺蠒r，一般優(yōu)先使用重力式擋土墻，但如墻高過高時則耗料較多，不經(jīng)濟(jì)。圖1-1重力式擋土墻2、重力式擋土墻的設(shè)計在地形比較復(fù)雜的工程設(shè)計中，為了減少工程造價，常常因地制宜，設(shè)置到底錯落的臺地。臺地邊界處理一般采用兩種方式，其一是自然放坡。當(dāng)自然放斜坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)，或由于使用等原因，要求設(shè)計邊坡超過土體允許最大邊坡，為防止土體坍塌或滑動，應(yīng)設(shè)置不同形式的構(gòu)筑物，最常用的就是擋土墻。重力式擋土墻的高度較高的擋土墻，如果采用重力式，要保證其穩(wěn)定性勢必造成很大的體量，材料用料較多，不太經(jīng)濟(jì)還可能造成肥大的基礎(chǔ)，在總體布置比較緊湊的情況下，過大的基礎(chǔ)將影響到各種地下管線的布置及單位建筑工程基礎(chǔ)的設(shè)計與施工。重力式擋土墻的材料因其施工方便，可就地取材，適應(yīng)性強。擋土墻的修建應(yīng)遵循就地取材的原則，在有石料的地區(qū)，應(yīng)盡可能的采用水泥砂漿砌片石砌筑。水泥砂漿標(biāo)號，一般地區(qū)及寒冷地區(qū)采用；浸水地區(qū)及嚴(yán)寒地區(qū)采用號。片石的極限抗壓強度均不得低于30MPa。對于浸水和潮濕地區(qū)的石砌主體工程，石料的軟化系數(shù)應(yīng)不低于。在嚴(yán)寒地區(qū)尚應(yīng)滿足抗凍試驗的要求。在缺乏石料的地區(qū)一般采用C15號混凝土或片石混凝土；嚴(yán)寒地區(qū)采用C20號混凝土或片石混凝土。輕型擋土墻采用C20號鋼筋混凝土。該工程中采用的是C15片石混凝土。3、重力式擋土墻的選址根據(jù)選址不同，重力式擋土墻的設(shè)置主要有以下幾種：路塹擋土墻大多設(shè)在路基的側(cè)溝旁。山坡?lián)跬翂?yīng)考慮設(shè)在基礎(chǔ)可靠處，墻的高度應(yīng)保證設(shè)墻后墻頂以上的邊坡穩(wěn)定。路肩擋土墻因可充分收縮坡腳，大量減少填方和占地，當(dāng)路肩墻和路堤墻的墻高和截面圬工數(shù)量相近、基礎(chǔ)情況相似時，應(yīng)優(yōu)先選用路肩墻，按路基寬布置擋土墻位置。若路堤墻的高度或圬工數(shù)量比路肩墻顯著降低大，而且基礎(chǔ)可靠時，宜選用路堤墻。必要時應(yīng)做技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較以確定墻的位置。沿河路堤設(shè)置擋土墻時，應(yīng)結(jié)合河流的水文、地質(zhì)情況以及河道工程來布置，注意設(shè)墻后仍應(yīng)保持水流順暢，不致擠壓河道而引起局部沖刷。當(dāng)路基兩側(cè)同時設(shè)置路肩墻和路塹擋土墻時，一般應(yīng)先施工路肩墻，以免在施工中破壞路塹墻基礎(chǔ)。同時要求過路肩墻踵與水平面成角的平面不得伸入到路塹墻的基底面以下，否則應(yīng)加深路塹墻基礎(chǔ)，或?qū)烧咴O(shè)計成一個整體結(jié)構(gòu)。滑坡地段的抗滑擋土墻應(yīng)結(jié)合河流的水文、地質(zhì)情況以及河道工程來布置，注意應(yīng)保證墻后水流順暢，不致擠壓河道而引起局部沖刷。4、重力式擋土墻的布置形式縱向布置縱向布置在墻址縱斷面圖上進(jìn)行，布置后繪成擋土墻正面圖，布置內(nèi)容有：確定擋土墻的起砌點和墻長，選擇擋土墻與路基或砌體結(jié)構(gòu)物的銜接方式。路肩擋土墻端部可以嵌入石質(zhì)路塹中，或采用錐坡與路堤銜接；與橋臺連接時，為了防止墻后回填土從橋臺尾端與擋土墻連接處的空隙溜出，需在臺尾與擋土墻之間設(shè)置隔墻及接頭墻。路塹擋土墻在隧道洞應(yīng)結(jié)合隧道洞門、翼墻的設(shè)置情況平順銜接；與路塹邊坡銜接時，一般將墻高逐漸降低至2m以下，使邊坡坡腳不致伸入邊溝內(nèi)，有時也可用橫向端墻連接。按地基、地形及墻身斷面變化情況進(jìn)行分段，確定伸縮縫和沉降縫位置。布置各段擋土墻的基礎(chǔ)。墻趾地面有縱坡時，擋土墻的基底宜做成不大于5%的縱坡。但地基為巖石時，為減少開挖，可縱向做成臺階。臺階尺寸應(yīng)隨縱坡大小而定，但其高寬比不宜大于1:2布置泄水孔的位置，包括數(shù)量、間隔和尺寸等。此外，在布置圖上應(yīng)注明各特征斷面的樁號，以及墻頂、基礎(chǔ)頂面、基底、沖刷線、冰凍線、常水位或設(shè)計洪水位的標(biāo)高等。橫向布置橫向布置選擇在墻高最大處、墻身斷面或基礎(chǔ)形式有變異處以及其它必須樁號的橫斷面圖上進(jìn)行。根據(jù)墻型、墻高、地基及填土的物理力學(xué)指標(biāo)等設(shè)計資料，進(jìn)行擋土墻設(shè)計或套用標(biāo)準(zhǔn)圖，確定墻身斷面、基礎(chǔ)形式和埋置深度，布置排水設(shè)施等，并繪制擋土墻橫斷面圖。平面布置對于個別復(fù)雜的擋土墻，如高、長的沿河擋土墻和曲線擋土墻，除縱橫向布置外，還應(yīng)進(jìn)行平面布置，繪制平面圖，標(biāo)明擋土墻與路線的平面位置及附近地貌和地物等情況，特別是與擋墻有干擾的建筑物的情況。沿河擋土墻還應(yīng)繪出河道及水流方向、其他防護(hù)與加固工程等。5、重力式擋土墻的施工明挖基坑重力式擋土墻一般采用明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)，當(dāng)基地松軟和水下挖基困難時，可采用換填基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)和沉井基礎(chǔ)。對于土質(zhì)地基，墻趾的埋置深度至少1m;有沖刷式，在沖刷線以下至少1m;凍脹地區(qū)應(yīng)在凍結(jié)線以下至少;凍脹深度超過1m時，基底應(yīng)換填一定厚度的砂礫或碎石墊層，且墊層底面應(yīng)在凍結(jié)線以下至少，對碎（礫）石，砂類地基基礎(chǔ)埋深不宜小于1m，對巖石地基，應(yīng)清除表面風(fēng)化層，如風(fēng)化層較厚，基礎(chǔ)應(yīng)嵌巖一，墻趾前應(yīng)有足夠的襟邊寬度。砌筑基礎(chǔ)砌筑前，應(yīng)將石料表面泥垢清掃干凈并用水保持濕潤；土質(zhì)基底直接坐漿砌筑。地面線以下部分可不修鑿鑲面石，基礎(chǔ)砌出地面后立即回填夯實，并作好頂面排水、防滲設(shè)施，以防基底被浸泡、軟化?；A(chǔ)應(yīng)在開挖完成后立即進(jìn)行，做到隨開挖、隨下基、隨砌筑。砌筑時，外面線應(yīng)順直整齊，內(nèi)面線可大致順直，砌筑過程中應(yīng)經(jīng)常校正線桿。漿砌石底面應(yīng)臥漿鋪砌，立縫填漿補實，不得有空隙和立縫貫通現(xiàn)象。施工縫位置宜設(shè)在伸縮縫和沉降縫處，水平縫應(yīng)一致。分段砌筑時，相鄰段的高差不宜超過，砌體外的漿縫需留1-2cm深的縫槽，以便砂漿勾縫。砌筑墻身墻體砌筑均采用擠漿法分段、分層砌筑。砌出地面后應(yīng)即回填夯實，并作好其頂面排水、防滲設(shè)施。伸縮沉降縫內(nèi)兩壁應(yīng)平齊無搭疊，縫中防水材料應(yīng)按要求深度塞填緊密。泄水孔應(yīng)在砌筑墻身時留置，做時應(yīng)同時做好墻背反濾、防滲隔水設(shè)施。擋土墻欄桿、檢查或臺階應(yīng)連接牢固，外觀整齊，鋼鐵欄桿應(yīng)及時涂漆。墻身砌體分段位置設(shè)于沉降縫處。砌筑前先將瀝青木板按設(shè)計結(jié)構(gòu)斷面和坡度置于沉降縫位置，計算層數(shù)選好用料，以控制平面高度。砌筑墻身先掛線于沉降縫木板上根據(jù)選好的用料高度），從砌體轉(zhuǎn)角部分開始安砌，首先安砌角石，再按順序安砌鑲面石。鑲面石采用一順一丁或兩順一丁方式砌筑，外圈定位行列石砌筑好后，方能填筑腹石。填筑腹石時先在圈內(nèi)低部鋪漿，然后選擇石頭進(jìn)行試放，較大石料的大面為底，較寬砌縫用小石塊填塞，試放好后用小錘擊打石料擠漿，將砌縫砂漿擠緊，不留孔隙。砌筑時注意砌縫的互拉交錯、交搭，砂漿密實，砌縫應(yīng)符合下列規(guī)定：定位砌塊表面縫寬度不超過4cm，砌體表面占三塊相鄰石料相切的內(nèi)切圓直徑不大于7cm，兩層間錯縫不得小于8cm。填腹部分的砌縫宜小，在較寬砌縫中可用小石塊塞填。塊石砌筑可不按同一厚度分層，但每砌成70~120cm的高度應(yīng)找平一次，段內(nèi)兩段相接外的豎向錯縫，不得小于8cm。泄水孔設(shè)置砌筑時每隔2?3m交錯設(shè)置泄水孔，安設(shè)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙及規(guī)范采用?10PVC管梅花狀預(yù)埋。墻背泄水孔的進(jìn)水側(cè)設(shè)置反濾層，厚度不小于，在最低排泄水孔下部，設(shè)粘土隔水層，粘土隔水層以人工進(jìn)行夯實、整平。片石混凝土墻澆筑現(xiàn)場拌制砼配料時，拌第一盤砼時必須對按要求稱重，得出碎石、砂、水的比率。然后可以按此比率用手推車計量。對骨料的含水率應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行檢測，雨季施工時，應(yīng)增加測定次數(shù)，據(jù)此調(diào)整骨料和水的用量。根據(jù)雅安寶興縣的氣候特點，夏秋季節(jié)雨水較多，可相應(yīng)增加檢測頻率。砼拌和物應(yīng)拌和均勻，顏色一致，運至澆筑現(xiàn)場不得有離析泌水現(xiàn)象。嚴(yán)禁使用不合格的混凝土進(jìn)行施工。片石砼澆筑前，應(yīng)對支架、模板進(jìn)行檢查，并做好記錄，符合設(shè)計及施工要求后方可澆筑。澆筑混凝土前模板內(nèi)的雜物積水應(yīng)清理干凈。模板如有縫隙，應(yīng)用海棉條或雙面膠填塞嚴(yán)密，模板內(nèi)應(yīng)涂刷脫模劑（不得使用廢機(jī)油等油料）。片石砼澆筑時可先澆筑砼，然后才安放片石，并嚴(yán)格控制片石含量不得超過25%，片石砼澆筑應(yīng)按一定的厚度、順序和方向分層澆筑，應(yīng)在下層片石砼初凝前澆筑完成上層片石砼。片石砼分層澆筑厚度不宜超過5mm。當(dāng)采用先擺放片石時，第一層砼應(yīng)先澆筑，澆筑厚度不宜超過3mm，然后人工進(jìn)行片石擺放，按規(guī)范要求擺放完成后，再進(jìn)行下一層砼施工。砼從高處直接傾卸時，其自由傾落高度不宜超過2m，以不發(fā)生離析為度。當(dāng)傾落高度超過2m時，應(yīng)通過串筒、溜管或振動溜管等設(shè)施下落；傾落高度超過10m時，應(yīng)設(shè)置減速裝置（在串筒的不同高度設(shè)多向擋板）。在串筒出料筒下面，砼堆積高度不宜超過1m.澆筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，如因故必須間斷時，其間斷時間應(yīng)小于前層片石砼的初凝時間。施工縫的位置應(yīng)在混凝土澆筑之前確定，宜留置在結(jié)構(gòu)受剪力和彎矩較小且便于施工的部位?；炷翝仓瓿珊?，對混凝土裸露面及時進(jìn)行修整、抹平，待初凝后再抹第二遍并壓光或拉毛，當(dāng)裸露面面積較大、且天氣溫度低于5度時，應(yīng)加草簾進(jìn)行防護(hù)。片石摻加前應(yīng)清除表面的雜物、泥土等。片石摻入量一般不超過總圬工體積的25%，施工控制在20%，摻入時不可亂投亂放，石塊應(yīng)分布均勻，凈距不小于1mm，距結(jié)構(gòu)側(cè)面和頂面的凈距不小于150mm，石塊不得接觸預(yù)埋件，不可直接接觸基底、模板。砼的養(yǎng)護(hù)及模板拆除澆筑完成后，應(yīng)在初凝后盡快覆蓋和灑水養(yǎng)護(hù)，覆蓋時不得損傷或污染混凝土的表面，砼在有模板覆蓋時，應(yīng)在養(yǎng)護(hù)期間經(jīng)常使模板保持濕潤。養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)以經(jīng)常保持砼表面濕潤為主，養(yǎng)護(hù)天數(shù)不少于7天。混凝土強度達(dá)到70%后可拆除模板，模板拆除應(yīng)按設(shè)計要求的順序進(jìn)行，設(shè)計無要求時，應(yīng)遵循先支后拆，后支先拆的順序，拆時嚴(yán)禁拋扔。卸落支架應(yīng)按擬定的卸落程序進(jìn)行，分幾個循環(huán)卸完，卸落量開始宜小，以后逐漸增大。在縱向應(yīng)對稱均衡卸落，在橫向應(yīng)同時一起卸落。拆除模板，卸落支架時，不允許用猛烈地敲打和強扭等方法進(jìn)行。模板、支架拆除后，經(jīng)維修整理后，再分類妥善存放?；靥钔痢⒐纯p墻背回填用土應(yīng)符合要求，并分層回填夯實至設(shè)計及規(guī)范要求的密實度。禁止用腐殖土、含水率大的粉質(zhì)土、塊石粒徑大于規(guī)范要求的土方回填。墻身砌筑完成即可勾縫，采用M10砂漿勾平縫，力求美觀自然。施工工藝流程圖施工準(zhǔn)備基坑開挖報檢復(fù)核砌筑、澆筑基礎(chǔ)基坑回填安設(shè)瀝青板沉降縫選修面石拌砂漿砌筑、澆筑墻身填筑反濾層、回填土清理勾縫6、施工中常見問題及處理方法當(dāng)擋土墻基底落在填土地基上時，應(yīng)使填土地耐力滿足要求。測試填土地耐力往往比較麻煩，對于不太高的擋土墻，可以通過限定填土的壓實系數(shù)來間接滿足地耐力的要求。填土較深處，壓實系數(shù)可以分層次要求，上高下低。擋土墻基底落在淤泥上時用拋石處理地基效果較好。拋石可用料徑25cm左右的石塊，分兩層壓入淤泥中。實踐證明這種處理方法可大大提高地基承載力并減少地基沉降。相鄰二段擋土墻基底高差較大時（如在以上），就按高寬比1:2放階，階高。在重力式擋土墻砌筑過程中如遇到穩(wěn)定的較大的孤石，則將孤石表面鑿毛并清除干凈，再把擋土墻直接澆筑在其表面。擋土墻的透水層的設(shè)置對緩解墻背水壓力及穩(wěn)定土壤性質(zhì)十分重要。透水層宜采用碎石或粗礫石，施工中不得用淤泥，耕植土、膨脹性土等作填料，如有困難而采用粘土作填料時，應(yīng)保證緊貼墻背一層為碎石或粗礫石，厚度應(yīng)當(dāng)＞20cm，并使透水層中礫石或粗礫石含量大于60%?；讐|層不必太厚（除非是換軟土墊層），一般厚25cm即可，以前設(shè)計中采用高達(dá)50cm是不經(jīng)濟(jì)的。7、重力式擋土墻的裂縫溫度裂縫混凝土在硬化過程中放出大量的水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，加上外界溫度的影響，由于溫度分布不均勻，常常表面升溫慢，內(nèi)部升溫快，因而混凝土膨脹內(nèi)部快而外部慢，當(dāng)氣溫驟降或寒潮襲擊，這是內(nèi)