預制混凝土板式拼裝MSE擋土墻施工技術

盧萍

（中鐵七局集團鄭州工程有限公司，鄭州 450000）

1 引言

MSE擋土墻是柔性結構物，抗震動性強，節約占地，造型美觀，擋土墻整體布設和面板形式圖案可根據周圍環境和需要進行設計，并是經濟有效結構，與混凝土墻相比，它可以承受較大總沉降和不同沉降。此外，由于不需要支撐結構（如腳手架）和固化時間，它們施工更簡單、更快，在連續和動態荷載（如地震）中也表現出高抵抗能力。在納米比亞機場高速項目Robert路基工程中，就采用機械穩定土擋土墻。論文結合施工實際，探討預制混凝土板式拼裝MSE擋土墻施工技術。

2 MSE 擋土墻的結構形式

機械穩定土（MSE）擋土墻是一種組合結構，由壓實回填土和鋼筋帶交替層組成，固定在擋土墻面板上。墻體系統穩定性是由回填土和鋼筋相互作用，包括摩擦和張力。一個完整MSE墻是一個基于重力結構。它依靠自身質量來承受施加力，包括側向土壓力、水壓力、地震荷載或與人類活動有關荷載。

3 MSE擋土墻的設計

MSE擋土墻采用C30十字形加筋預制混凝土板，拉筋采用5m長高附著力(HA)鋼筋帶。最大墻高10.2m，沿墻每0.25m鋪設1層拉筋帶。MSE擋土墻基礎為C30素混凝土，頂部混凝土護欄及基礎為C40鋼筋混凝土。擋土墻伸縮縫處包裹土工布滲水土工材料反濾層，采用G7材料進行回填。

4 材料要求

1）鋼筋帶：鋼筋帶為高附著力(HA)鋼筋帶，強度高、受力后變形小，鋼筋帶與回填料之間可產生摩擦力大。筋帶寬50mm，厚4mm，單根破斷拉力不小于9kN，伸長率小于1%。筋帶結點水平間距0.5m。

2）預制墻面板：預制墻面板采用C30混凝土。預制墻面板根據設計添加鋼筋，混凝土強度滿足設計評定要求，足夠強度可以保證拉筋端部處土體穩定性。預制墻面板具有足夠剛度，可抵抗預期沖擊和震動作用。設計面板需具有足夠柔性，以適應拉筋體在荷載作用下產生容許沉降所帶來變形。

3）回填料：本項目MSE擋土墻回填料設計為G7礫石料，最大粒徑不大于10cm。選用材料必須具有一定的透水性。為了保證加筋帶與回填土能起到較大的摩擦力，保證結構的穩定性。回填料采用前先檢測性能試驗，級配等指標均要求滿足規范要求。以驗證回填材料在加固內適用性，還需檢測材料電阻率和pH值。回填材料設計密度在18～20kN/m3，回填材料越重，垂直力（向下）越大，導致水平力增加，水平力越大，鋼筋帶和包層應力越大。填料應易于填充和壓實，與鋼筋帶能產生足夠的摩擦力，對鋼筋材料無腐蝕性，水穩定性好。回款材料試驗數據如表1所示。

表1 回填材料試驗數據

5 MSE擋土墻施工工藝

MSE擋土墻施工流程，如圖1所示。

5.1 MSE擋土墻基礎施工

擋土墻基礎開挖前，對基礎位置進行放樣定位，并標出2條開挖線，以便擋土墻基礎開挖。基底平面尺寸大于基礎外緣30cm，開挖完后進行基礎處理，基底標高和壓實度要滿足設計要求。模板沿著軸線安裝，澆筑C30混凝土，按設計要求預留沉降縫。

對壓實度和土質不符合要求，進行地基換填及灰土改良。基礎1m范圍內挖除不合格材料，換填3∶7灰土，并進行分層碾壓夯實。壓實后回填表面要平整，無堅硬角礫暴露在外面，以便后續施工。換填至基礎底面后處理基礎以2∶8灰土改良，厚度0.3m，采用蹦蹦夯進行分層壓實，直至滿足設計承載力[1]。

5.2 混凝土墻面板預制

預制前進行模板安裝，模板進行打磨拋光，施工作業人員進行培訓，混凝土配比調試，預埋鋼筋加工等準備工作。墻面板預制采用鋼模板，安裝完成后對鋼模及底板進行檢查及維修，清除模板上殘留物，每次預制都要涂刷國內清水脫模劑或南非生產免檢脫模劑，面板預留吊裝孔要保證圓滑，預埋件位置要正確，預埋尺寸在混凝土澆筑時還需要復檢。在批量預制施工前，先預制幾塊試驗墻面板，查看墻面板外觀質量，確保預制墻面板光潔平整。

5.3 預制板安裝

預制板安裝工藝如下：

1）第一層預制板安裝。預制板安裝使用吊車吊裝人工配合安裝就位。在清掃干凈面板基礎上，準確安裝第一層預制板位置，然后進行水平測量。安裝時用干硬性砂漿調平，砂漿厚度約1cm。按要求垂度掛線安裝，安裝縫宜小于10mm，同一層相鄰面板水平誤差不大于 10mm；每20m軸線偏差≤10mm。在安裝時應防止角隅碰壞，安裝時單塊預制板傾斜度，本工程外傾在2cm內，作為填料壓實時面板內傾預留度。在安裝完成后，及時檢測垂直度，根據現場檢查結果調整傾斜度。

在第一層預制面板安裝完成后，在預制面板外側使用方木支架支撐預制板來防止向外傾斜。

2）以后各層預制板的安裝。沿預制墻板縱向每隔5m設置1個標準樁。每層安裝時，用立球檢查，安裝后測量標高和軸線，允許偏移量同第一層。為防止相鄰面板錯位，用夾緊螺栓和斜拉筋固定，注意安裝曲線。預制板的安裝水平和傾斜誤差應逐層調整，誤差不能累積到最后再調整。預制面板安裝縫要均勻、平順，要整體美觀。在未完成填土作業擋土墻面板的段落，下一步無法進行，且上層預制板無法安裝。上、下面板之間采用設計規定的橡膠墊，嚴禁用其他硬石或鐵皮做墊層，以免應力集中對面板造成損傷。

5.4 鋼筋帶鋪設

鋼筋帶與預制面板連接，將鋼筋帶預留孔與預制面板預埋筋帶預留孔對中，用螺栓穿過預留孔并擰緊螺母；鋼筋帶鋪設在壓實平整回填料上，不能重疊，不能卷曲或折曲，發現變形鋼筋帶要及時更換。鋼筋帶不能與硬性棱角填料直接接觸，因此，在鋼筋帶安裝前需檢查回填料壓實后表面質量。在鋼筋帶鋪設時，將鋼筋帶拉緊，再用少量填料壓住鋼筋帶，將固定并保持正確位置。

5.5 填料的攤鋪、壓實

填料選用級配良好的G7礫石料，在存料區采用集中拌和的方式對填料進行翻拌均勻后，再用自卸車運至現場進行分層攤鋪和壓實，每層厚度不得大于25cm(設計要求)。距預制板1.5m范圍內采用人工攤鋪和小型壓路機碾壓。填料要嚴格進行分層碾壓，碾壓按照先輕后重的原則。壓實作業先從筋帶中部開始，逐步碾壓至筋帶尾部，在靠近預制板1.5m范圍嚴禁使用大型碾壓設備。碾壓后應進行壓實度檢測，以確定最經濟的碾壓遍數等參數來指導現場施工。現場試驗人員嚴格控制現場填料的含水率及攤鋪厚度，及時現場取樣進行各項指標的檢測。

5.6 MSE擋土墻的驗收

MSE擋土墻安裝垂直度、線型、沉降、壓實度均要滿足納米比亞道路標準規范驗收要求。根據設計圖紙要求預埋試驗鋼筋帶，在設計規定年限時間取出測試試驗鋼筋帶強度來判定MSE擋土墻使用安全系數。

面板驗收標準為：混凝土強度合格；邊長誤差不大于±5mm或邊長的0.5%；兩對角線誤差≤10mm或最大對角線長的0.7%；厚度誤差在+5～-3mm；表面平整度誤差≤4mm或長（寬）的0.3%。

6 結語

納米比亞機場高速項目擋土墻施工完成后，沉降要求符合標準規范要求。對各項指標進行檢測，均滿足設計和規范要求，給MSE擋土墻施工提供了成功經驗，也培養了一批施工人員，同時對南部非洲同行有所幫助。