高邊坡錨桿直立板式擋土墻逆向施工技術(shù)

胡禮輝

(長沙市公路橋梁建設(shè)有限責(zé)任公司，湖南 長沙 410000)

1 高邊坡錨桿直立板式擋土墻逆向施工技術(shù)的關(guān)鍵參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)

1.1 直立板式擋土墻的破壞機(jī)制分析

造成直立板式擋土墻破壞的原因很多，包括土體移動、墻體高度不合理等，都會造成墻體破壞，以土體的移動為例，假設(shè)H代表邊坡高度，則有破壞幾何關(guān)系公式為：

在上述公式中，r0代表土體的移動寬度；θh、θ0代表傾角。

1.2 主動土壓力系數(shù)優(yōu)化

而根據(jù)摩爾庫倫破壞準(zhǔn)則，根據(jù)上文所介紹的公式中，可以判斷直立板式擋土墻的破壞機(jī)制與θh、θ0等存在密切關(guān)系，所以為了能夠?qū)@兩個數(shù)據(jù)的變化產(chǎn)生進(jìn)一步了解，在數(shù)據(jù)處理過程中采用Matlab來優(yōu)化其中的參數(shù)，并通過DQP取值目標(biāo)函數(shù)來判斷直立板式擋土墻所能承受的最大土壓力，此時為了確保破話機(jī)制具有幾何意義，則應(yīng)該保障上述參數(shù)滿足以下標(biāo)準(zhǔn)：

在上述關(guān)系式中，α1與α2分別代表不同的直立板式擋土墻高度系數(shù)。

2 高邊坡錨桿直立板式擋土墻逆向施工技術(shù)工程實例分析

2.1 工程案例簡介

該項目的場地地貌單元為剝蝕殘丘陵區(qū)，地區(qū)內(nèi)存在明顯的起伏波動，場地內(nèi)遍布雜草與樹木，該項目作為永久擋土墻位于場地的山坡與山丘之上，考慮到工程項目的特殊性，場地周圍的很多地方需要直接削成邊坡，此時為了能夠保障工程項目順利進(jìn)行，需要在山體邊坡位置設(shè)置支擋結(jié)構(gòu)物。

在進(jìn)一步觀察項目地區(qū)的水文條件后可以發(fā)現(xiàn)，場地上部的含水層主要包括粗砂層與素填土層兩種，水量不穩(wěn)定且整體水量不大，以大氣降雨為主；地下水位會隨著季節(jié)的變化而變化，其中在雨季時的水位升高，旱季時的數(shù)位下降。考慮到地下水對于混凝土具有一定的腐蝕作用，這是整個工程項目施工中需要重點考慮的內(nèi)容。

2.2 直立板式擋土墻的設(shè)計

為了最大程度上確保直立板式擋土墻的性能，本次項目中在結(jié)合前文所介紹的破壞機(jī)制以及土壓力指標(biāo)之后，采用的了鋼筋錨桿，錨桿的孔徑為φ150 mm，由三級鋼制成；采用套接方法，直接將錨筋錨入混凝土墻中30 d。在施工期間可以根據(jù)施工環(huán)境的變化靈活調(diào)整施工方案，例如在遇到風(fēng)化巖之后可以適當(dāng)縮小錨桿的孔徑，確保施工順利完成。錨桿孔內(nèi)選擇了42.5R混凝土，混凝土的水灰比為0.5，灌漿壓力1.0 MPa。

2.3 施工過程

(1)鋼筋工程

本次項目中所使用的鋼筋均是在鋼筋加工廠加工結(jié)束后運至施工現(xiàn)場安裝，施工人員在作業(yè)面綁扎鋼筋。在混凝土擋墻施工階段，本次項目采用了定制的短鋼筋，長度與墻厚度相同，施工中直接將鋼筋與墻的兩排豎向鋼筋焊接固定后，水平布置。此時為了確保同一區(qū)域內(nèi)的鋼筋連接不處于一個水平線，在分段開挖施工階段采用錯位開挖的方法，將相鄰位置的錯位高度控制在約1.0 m左右，并按照相關(guān)規(guī)范連接鋼筋即可。

(2)模板工程

考慮到本次工程項目的特殊性，混凝土擋土墻需要緊貼在山體外側(cè)施工，為了保證穩(wěn)定性，在外模板的設(shè)計上選擇了18 mm木夾板，并用φ48鋼管斜撐。本次工程中，為確保模板的幾何結(jié)構(gòu)尺寸精準(zhǔn)且沒有外漏情況后，應(yīng)該保障支撐系統(tǒng)牢固，并具有良好穩(wěn)定性。因此在工程中設(shè)置兩道斜撐，斜撐與地面點的角度為40～50°即可；考慮到下一階段的施工要求，為了能夠簡化拆模的施工步驟，在所有模板的表面涂抹脫模劑。

在安裝混凝土模板期間，先在模板兩側(cè)掉線，同時在模板頂端位置拉一條水平線，達(dá)到隨時調(diào)整傾斜度、垂直度的目的。在澆筑混凝土墻之前，相關(guān)人員先對模板的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行檢查(包括幾何尺寸與垂直度等)，確定滿足圖紙要求后才能允許下一步施工。澆筑混凝土期間應(yīng)該密切監(jiān)視模板的縫隙，強(qiáng)化對縫隙的管理，并遵照預(yù)見性工作要求完善工作路徑，爭取能夠降低爆板等多種質(zhì)量問題發(fā)生。

(3)混凝土工程

本次項目在混凝土擋土墻施工階段，以花槽為界分開上下兩個部分，采用分級施工的方法，其中在花槽以上標(biāo)高與以下標(biāo)高的混凝土擋土墻可以采用分層澆筑施工，在上一層混凝土擋墻施工結(jié)束后(檢查結(jié)果顯示混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的70%以上)才能繼續(xù)下一層施工。

而針對花槽以上的標(biāo)高位置，采用“自上而下”的施工方法，在上層混凝土施工達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后才能下層施工。為了確保混凝土澆筑能夠順利完成，在施工分段預(yù)留300×300 mm的寬斜槽料口輔助混凝土澆筑施工完成。在擋土墻立壁施工縫的設(shè)置上選擇了鋸開式，混凝土澆筑前先充分沖洗縫面，并鋪一層均勻的水泥砂漿后在澆灌混凝土，這樣能夠達(dá)到提高施工質(zhì)量的目的。

混凝土工程中，擋墻混凝土澆筑期間采用插入式振搗棒的方法做振搗作業(yè)，避免漏振與過振等情況。本次項目中擋土墻使用了預(yù)拌混凝土，混凝土由攪拌站制成后，運抵現(xiàn)場由技術(shù)人員核對報碼單，對于報碼單數(shù)據(jù)一致的混凝土還需要核對坍落度，嚴(yán)禁在現(xiàn)場隨意加水。在混凝土澆筑施工中，應(yīng)確保混凝土能夠混勻密實且無離析等問題發(fā)生。本次工程中混凝土灌注的高度不超過2.0 m，針對特殊情況澆筑高度超過2.0 m的情況則通過串筒的方法直接下落混凝土。

施工期間關(guān)注混凝土淋水養(yǎng)護(hù)，淋水狀態(tài)沒有具體的次數(shù)要求，只需要確保混凝土長期處于濕潤狀態(tài)即可，因此該項目中指派專人負(fù)責(zé)混凝土養(yǎng)護(hù)工作；同時在混凝土養(yǎng)護(hù)期間，定期測量混凝土的內(nèi)部溫度變化，避免因為內(nèi)外溫差過大而造成裂縫。當(dāng)混凝土強(qiáng)度超過2.5 MPa時，可以拆模，但是拆模期間注意保護(hù)混凝土結(jié)構(gòu)，避免破壞混凝土表面。

(4)合理設(shè)置泄水管與伸縮縫

根據(jù)本次工程項目的經(jīng)驗可知，施工溫度伸縮縫的設(shè)置應(yīng)該充分考慮施工現(xiàn)場的具體環(huán)境，一般擋土墻的區(qū)段長度大于40 m情況下，分縫的間距不小于20 m；在每個變形區(qū)間的混凝土擋土墻施工結(jié)束后，需要根據(jù)圖紙設(shè)計要求設(shè)置伸縮縫材料，再開展變形縫的擋墻施工。本次項目中，在花槽底部施工中直接設(shè)置了φ80的PVC泄水管，管的兩端分別用土工濾布包裹，設(shè)置的間距為2 500 mm。

2.4 搭設(shè)施工操作平臺

考慮到本次項目的特殊性，在混凝土擋土墻施工階段需要搭設(shè)一個施工操作平臺，這樣能夠顯著降低工程施工難度，所以在經(jīng)過多方面的考慮后，最終搭設(shè)了以鋼門架為核心的平臺，施工平臺所能夠承受的操作壓力為10 KN/m2，具有良好的穩(wěn)定性。

本次項目在混凝土擋土墻邊坡支護(hù)施工階段，以花槽為邊界，分別在上下兩個部分搭設(shè)施工操作平臺，該操作平臺以已經(jīng)夯實的原土為支撐點，并鋪設(shè)墊木以確保穩(wěn)定性。

2.5 施工質(zhì)量管理措施

(1)建立以項目經(jīng)理為核心的“施工質(zhì)量責(zé)任負(fù)責(zé)制度”，并在該制度的基礎(chǔ)上明確質(zhì)檢人員、安全人員、監(jiān)理等各方面人員的作用，通過“三檢”制度，讓工程項目的施工質(zhì)量管理與施工安全管理更加科學(xué)。

(2)積極發(fā)揮監(jiān)理人員在施工質(zhì)量管理中的作用，例如本次項目中在施工組織設(shè)計與施工質(zhì)量措施編制完成后，由監(jiān)理人員對錨桿直立板式擋土墻的關(guān)鍵施工工藝進(jìn)行審批，并針對其中的疑問處詢問相關(guān)方，減少可能出現(xiàn)的變更。同時，監(jiān)理人員還應(yīng)該對施工人員、施工材料以及設(shè)備等進(jìn)行審批，了解工程項目是否具有施工條件。

(3)強(qiáng)化原材料質(zhì)量管理。在本次項目中，混凝土、鋼筋等關(guān)鍵原材料的性能都會影響最終施工質(zhì)量，所以為了降低材料問題所引發(fā)的質(zhì)量風(fēng)險，需要對任何進(jìn)入現(xiàn)場的原材料進(jìn)行審批，并通過實驗來了解原材料性能，最大程度上消除質(zhì)量隱患。

(4)做好技術(shù)交底。錨桿直立板式擋土墻的施工技術(shù)復(fù)雜，為了減少各種施工質(zhì)量隱患的出現(xiàn)，需要對施工人員做好技術(shù)交底，詳細(xì)介紹本次工程項目的關(guān)鍵技術(shù)。以模板工程為例，在技術(shù)交底期間需要詳細(xì)介紹模板安裝的注意事項，包括角度控制、邊縫搭接等，進(jìn)一步提高施工質(zhì)量。

3 結(jié)束語

本文介紹了高邊坡錨桿直立板式擋土墻逆向施工技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，從案例工程的經(jīng)驗可知，該項目中所采用的施工技術(shù)以及施工質(zhì)量管理手段具有可行性，該工程在完成施工后，邊坡穩(wěn)定性良好，達(dá)到預(yù)期目的，證明其技術(shù)手段具有可行性。