土工格柵加筋土擋墻施工及質(zhì)量控制

卓博華

（福建建工集團(tuán)有限責(zé)任公司，福建 福州 350000）

土工格柵加筋土擋墻由基礎(chǔ)、土工格柵、填土、生態(tài)袋坡面（面板）等組成，通過(guò)土工格柵和填土分層交替鋪設(shè)并碾壓成密實(shí)的復(fù)合結(jié)構(gòu)。土工格柵加筋土擋墻具有施工簡(jiǎn)便、工期短、造價(jià)低、穩(wěn)定性好、生態(tài)環(huán)保、節(jié)約用地、節(jié)約資源、造型新穎美觀等優(yōu)點(diǎn)。文章以具體工程為例，分析該工程土工格柵加筋土擋墻施工工程的影響因素和施工階段的控制要點(diǎn)，旨在全面提高企業(yè)施工質(zhì)量管理水平，克服施工過(guò)程中的質(zhì)量通病，為企業(yè)積累超高加筋土擋墻施工經(jīng)驗(yàn)。

1 工程概況

該項(xiàng)目為福州市晉安區(qū)益鳳渣土及建筑廢棄物利用一期項(xiàng)目，項(xiàng)目場(chǎng)地為丘陵地貌單元，場(chǎng)內(nèi)地勢(shì)起伏較大，在擬建場(chǎng)地上進(jìn)行清表、整平、回填、強(qiáng)夯，回填厚度及土方量較大，約300萬(wàn)m3。場(chǎng)地內(nèi)形成超高、超大邊坡，共有8個(gè)坡段，故邊坡采用加筋土擋墻、錨索、錨桿格構(gòu)梁支護(hù)。通常加筋土擋墻高度為20～40m，而該項(xiàng)目最大邊坡（K6-5段）長(zhǎng)度約440m，高度約60m，支護(hù)風(fēng)險(xiǎn)大，再加上邊坡地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，故采用加筋土擋墻+生態(tài)袋護(hù)面支護(hù)。擋墻整體斷面圖如圖1所示。

圖1 斷面圖

根據(jù)勘察報(bào)告，該邊坡工程地層主要為①-1層雜填土、①-2層素填土、②層粉質(zhì)黏土、③層殘積黏性土、④層全風(fēng)化花崗巖、⑤-1層砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、⑤-2層碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化巖、⑥層中風(fēng)化花崗巖。場(chǎng)地的地下水水位埋藏較深，據(jù)勘察期間進(jìn)行的地下水觀測(cè)數(shù)據(jù)表明，僅坡腳與山體溝谷處鉆孔遇見(jiàn)地下水，其余地段在鉆孔深度范圍內(nèi)均未見(jiàn)地下水。該邊坡工程安全等級(jí)為一級(jí)，邊坡重要性系數(shù)為1.1，設(shè)計(jì)使用年限為50年。

2 土工格柵加筋土擋墻施工工藝流程

基底處理→鋪設(shè)格柵→土料分層回填及碾壓→坡面生態(tài)袋壘砌→鋪設(shè)格柵→分層回填及碾壓→生態(tài)袋壘砌反包，然后如此循環(huán)往復(fù)至設(shè)計(jì)高程。

3 影響加筋土擋墻施工質(zhì)量的因素

項(xiàng)目部成立QC小組廣泛收集現(xiàn)場(chǎng)工人、班組長(zhǎng)、質(zhì)量檢查員、各級(jí)技術(shù)專家的意見(jiàn)，針對(duì)影響土工格柵加筋土擋墻施工過(guò)程質(zhì)量的主要問(wèn)題召開(kāi)原因分析專題會(huì)，運(yùn)用頭腦風(fēng)暴法，分析造成偏差的原因，主要體現(xiàn)在如下方面。

3.1 專業(yè)技能及質(zhì)量意識(shí)問(wèn)題

專業(yè)技能培訓(xùn)和質(zhì)量管理制度，能使作業(yè)人員樹(shù)立“百年大計(jì)、質(zhì)量第一”質(zhì)量意識(shí)，全面對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行過(guò)程控制及檢查。反之，缺少專業(yè)的技能培訓(xùn)、質(zhì)量管理制度和嚴(yán)格技術(shù)交底，必然導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)確、涂料壓實(shí)度差、格柵鋪設(shè)差等。

3.2 材料質(zhì)量問(wèn)題

由于土體表面摩擦力和土工格柵網(wǎng)孔與土體之間的嵌鎖作用，結(jié)合土工格柵較好的抗拉強(qiáng)度的特點(diǎn)，極大程度上限制了土體變形，能增強(qiáng)土體之間的抗滑力和土體在荷載作用下的約束力，從而提高土體的抗剪強(qiáng)度，加固土體和增加土體穩(wěn)定性。

格柵的進(jìn)場(chǎng)和存放直接影響著土工格柵材料的質(zhì)量的好壞，其直接影響著擋墻的安全和質(zhì)量問(wèn)題。為了使加筋土擋墻達(dá)到設(shè)計(jì)要求的效果，必須確保土工格柵具備足夠的強(qiáng)度。

加筋土擋墻對(duì)土的要求比較高。（1）填土料內(nèi)含有樹(shù)根、草皮、生活垃圾和其他雜物等可能對(duì)格柵造成一定的腐蝕和破壞。（2）土源過(guò)濕，土的含水率將偏大，直接影響土的壓實(shí)度。試驗(yàn)員通過(guò)碾壓干濕不同填土的試驗(yàn)段，發(fā)現(xiàn)土的含水率偏低或偏高，達(dá)到設(shè)計(jì)壓實(shí)度所需遍數(shù)偏多。通常現(xiàn)場(chǎng)檢查填土含水率偏高，土很難壓密實(shí)。（3）土的顆粒太大或者級(jí)配不良的情況下，土的黏聚性較差，不利于形成整體性和保證擋墻施工質(zhì)量。

3.3 主要施工工藝問(wèn)題

（1）碾壓。一方面，工程實(shí)踐中往往為了節(jié)省成本，導(dǎo)致碾壓分層厚度過(guò)大，壓實(shí)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。雖說(shuō)后果不一定會(huì)引起擋墻的垮塌，但是必然會(huì)引起過(guò)大的沉降，破壞擋墻的整體質(zhì)量和上部建筑物，甚至引起質(zhì)量事故。另一方面，為了保證施工作業(yè)的安全和坡口的變形，在臨近坡口，重型壓路機(jī)無(wú)法臨近作業(yè)，墻背區(qū)域存在漏壓，現(xiàn)場(chǎng)檢查壓實(shí)度不夠。（2）格柵張拉。土工格柵的鋪設(shè)方法很簡(jiǎn)單，但要求卻很嚴(yán)格。作為擋墻受力的主體，往往現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)格柵多采用人工張拉，隨意性強(qiáng)、張拉值大小無(wú)法控制、誤差大，造成格柵起鼓、起皺、不平整問(wèn)題和降低土工格柵的力學(xué)強(qiáng)度，產(chǎn)生質(zhì)量、安全隱患。（3）格柵反包、搭接。格柵反包、搭接直接影響格柵的受力機(jī)理。只有在保證格柵下層預(yù)留的反包長(zhǎng)度，受力方向上層下格柵通過(guò)連接棒搭接長(zhǎng)度，非受力方向的匝帶連接數(shù)量均滿足的前提下，才能確保土工格柵的連續(xù)性與整體性以及受力的連續(xù)性。

3.4 施工排水問(wèn)題

雨天不僅會(huì)影響施工進(jìn)度，也會(huì)影響施工安全和質(zhì)量。（1）施工排水不佳，必然導(dǎo)致土的含水率偏大而達(dá)不到最佳趕密度，影響后續(xù)施工。（2）土體的水穩(wěn)定性與土體的含水量關(guān)系密切，一旦土體含水率過(guò)高，將影響土壤內(nèi)部的黏結(jié)強(qiáng)度、擋土墻的抗滑能力；土體含水率過(guò)低，填土遇水后容易引起濕陷。

4 土工格柵加筋土擋墻施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

4.1 施工準(zhǔn)備

（1）材料準(zhǔn)備。各類原材料均要有出廠合格證，且經(jīng)檢驗(yàn)合格后進(jìn)場(chǎng)使用，嚴(yán)禁使用未經(jīng)檢驗(yàn)的材料。土工格柵規(guī)格及技術(shù)參數(shù)需滿足《土工合成材料 塑料土工格柵》（GB/T 17689—2008）的要求，保證足夠的強(qiáng)度。填土應(yīng)級(jí)配均勻，易于壓實(shí)，選用力學(xué)性能穩(wěn)定、受含水率影響較小的天然砂礫土填筑，通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定填料最大干密度和最佳含水量。另外，反濾排水碎石層的粒徑應(yīng)滿足20mm≤d≤80mm且碎石的飽和抗壓強(qiáng)度應(yīng)＞30MPa。（2）技術(shù)準(zhǔn)備。施工相關(guān)人員熟悉施工圖設(shè)計(jì)，參加施工圖紙會(huì)審，盡早發(fā)現(xiàn)圖紙問(wèn)題并解決；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況、設(shè)計(jì)圖、工期要求等編制施工組織設(shè)計(jì)及專項(xiàng)施工方案；做好施工測(cè)量控制工作。

4.2 主要工序施工要點(diǎn)

（1）地基處理。基底開(kāi)挖前，應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)量定位并標(biāo)出開(kāi)挖線，基底應(yīng)按設(shè)計(jì)文件開(kāi)挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高，以滿足第一層土工格柵鋪設(shè)長(zhǎng)度和承載力要求為準(zhǔn)。地基承載力應(yīng)經(jīng)勘察、設(shè)計(jì)、監(jiān)理單位確認(rèn)達(dá)到要求后方可施工，通過(guò)人工與機(jī)械相結(jié)合完成施工工序。（2）土工格柵鋪設(shè)。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求下料，注意預(yù)留出生態(tài)袋坡面反包所需的長(zhǎng)度和植入坡背的錨固長(zhǎng)度。加筋土工格柵鋪設(shè)，由坡口朝坡背側(cè)伸展平鋪，不得重疊、卷曲或折曲，不得與硬質(zhì)棱角填料直接接觸。為避免填料攤鋪和碾壓時(shí)對(duì)土工格柵加筋材料的擾動(dòng)，可采用U型鋼筋卡打入填料層進(jìn)行固定。格柵鋪設(shè)期間，禁止各種機(jī)械在沒(méi)有填筑回填土的土工格柵上通行。（3）土料分層回填及碾壓。每層填料攤鋪平整后應(yīng)及時(shí)碾壓，以輪式鏟車運(yùn)土、反鏟挖機(jī)攤鋪、壓路機(jī)碾壓配合流水作業(yè)。回填土作業(yè)從坡背處平鋪的格柵外圍逐步向坡口側(cè)推進(jìn)，嚴(yán)禁重型機(jī)械在未攤鋪土的格柵上行走或碾壓。采用分層壓實(shí)，分層厚度不得超過(guò)400mm。為防止機(jī)械跌落發(fā)生事故和避免重型機(jī)械碾壓時(shí)將袋裝土擠出和碾壓變形，在鄰近坡面處2m內(nèi)禁止重型壓路機(jī)作業(yè)，采用小型振動(dòng)碾夯實(shí)。按每層50延米≥3個(gè)測(cè)點(diǎn)，并依據(jù)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D30—2017）檢測(cè)壓實(shí)度檢測(cè)。（4）生態(tài)袋坡面壘砌。生態(tài)袋內(nèi)裝入種植土并封口，每袋容量為袋容積的2/3。生態(tài)袋壘砌時(shí)，要掛水平線施工，上下層豎縫要錯(cuò)開(kāi)，通過(guò)騎縫處防止三維排水聯(lián)結(jié)扣形成一體，以抵抗不均勻沉降，提高坡面穩(wěn)定性。施工人員要層層檢查，坡面平整度、垂直度是否符合規(guī)范要求，當(dāng)不符合上述要求時(shí)必須立即返工。預(yù)留的下層格柵在生態(tài)袋裝土填砌到位后，向上翻轉(zhuǎn)反包，即通過(guò)“C”型包裹并與上層鋪設(shè)的格柵通過(guò)連接棒搭接形成整體。（5）擋墻排水。擋土墻邊坡坡趾及平臺(tái)設(shè)置一道排水溝，坡度為0.5%；場(chǎng)地內(nèi)坡頂采用截水溝，以防止地表水流入坡體或者坡面滲流；加筋土擋墻內(nèi)設(shè)置80mm軟式透水管和MF-1235型塑料排水盲板進(jìn)行深層排水，坡背交界面處及坡底采用透水性好的碎石且用無(wú)紡布包裹，防止土顆粒滲入阻塞排水通道，保證擋墻的良好的固結(jié)排水。（6）變形監(jiān)測(cè)。為了跟蹤擋墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定狀態(tài)和變形趨勢(shì)，應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)測(cè)。一方面，在邊坡內(nèi)每30～40m埋設(shè)1根測(cè)斜管，以觀測(cè)邊坡在施工及使用過(guò)程期間的水平變形；在邊坡坡項(xiàng)及平臺(tái)處，沿邊坡走向每15～20m布置1個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，坡底可沿道路等每15～20m埋設(shè)1點(diǎn)，以觀測(cè)沉降位移。另一方面，在坡頂≥1.5倍的邊坡高度范圍內(nèi)應(yīng)定時(shí)觀測(cè)地表裂縫。值得注意的是，施工之前應(yīng)有2次初始位移監(jiān)測(cè)值。施工過(guò)程中約2周觀測(cè)1次，施工完畢后可每1～2個(gè)月觀測(cè)1次，至變形穩(wěn)定為止，且竣工后觀測(cè)時(shí)間≥2年。遇到暴雨或位移較大等異常情況時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加密觀測(cè)次數(shù)。

5 結(jié)論

文章通過(guò)論述加筋土擋墻施工過(guò)程的影響因素，提出在施工中注重材料及技術(shù)的準(zhǔn)備工作、主要施工工序的質(zhì)量控制、施工過(guò)程中的管理、檢查驗(yàn)收等控制要點(diǎn)，旨在為類似工程設(shè)計(jì)與施工提供依據(jù)及參考。