貴州省銅仁公路勘察設計院有限公司/張金波
在很多公路工程建設中,為了使路基保持穩定,避免滑坡、坍塌等問題的發生,常需設置擋土墻。雖然現在已經掌握了豐富的擋墻施工經驗,但要想保證擋墻質量,使其發揮出應有的作用功能,仍需要結合工程實際情況,對擋墻施工技術予以深入探討。
某公路工程起、迄樁號為K27+700~K33+400,總長約5.7km。該段共存在9 段擋墻,具體如下:K27+726.04~K27+777.5 段,采用漿砌衡重式擋墻,墻高在2.96~5.75m 范圍內,在右側布置,長52.0m,總工程量約309.1m3;K28+676~K28+690 段,采用漿砌重力式擋墻,墻高在2.92~3.60m 范圍內,在左側布置,長14.0m,總工程量約86.4m3;K29+607.5~K29+614.46 段,采用漿砌重力式擋墻,墻高在2.50~2.90m 范圍內,在右側布置,長7.0m,總工程量約26.3m3;K29+745.54~K29+784 段,采用漿砌衡重式擋墻,墻高在4.80~9.04m 范圍內,在左側布置,長38.2m,總工程量約342.7m3;K29+784~K29+821 段,采用漿砌衡重式擋墻,墻高在2.34~8.99m 范圍內,在左側布置,長36.8m,總工程量約401.7m3;K31+039.5~K31+096.5 段,采用漿砌衡重式擋墻,墻高在3.40~6.80m 范圍內,在左側布置,長57.0m,總工程量約906.0m3;K31+808.04~K31+850 段,采用漿砌衡重式擋墻,墻高在5.55~7.41m 范圍內,在左側布置,長42.5m,總工程量約184.5m3;K31+860~K31+918.95段,采用漿砌衡重式擋墻,墻高在5.24~5.71m 范圍內,在左側布置,長58.2m,總工程量約793.7m3;K31+918.95~K31+966.5 段,采用漿砌衡重式擋墻,墻高在1.56~5.04m范圍內,在左側布置,長40.4m,總工程量約284.9m3。
擋墻施工按照以下工藝流程進行:測量放樣→基底施工與檢測→基礎施工→墻身施工→墻后回填→護欄基礎施工。
擋墻基礎開挖施工前,由測量組按照圖紙要求利用全站儀等儀器為擋墻實施現場測放,嚴格注意擋墻具體位置與埋設深度。為了給現場施工創造便利條件,需在基坑兩側分別增加50cm 的寬度。在放出的控制樁上準確標注里程,同時對所有樁點予以保護,以免在施工中受損。完成以上工作后,報監理復測,經復測合格后即可開始正式施工。
擋墻基坑開挖借助人力及機械進行。對于土質基坑,可利用挖掘機進行開挖,開挖至與設計標高相差20~30cm 的位置后改用人工進行清底,直到設計要求的標高。當基礎中有水時,需要在基坑外部開挖一個集水坑并用抽水機不間斷抽水,以避免基坑中積水。對于軟石基坑,先用挖掘機對可以開挖的部分進行開挖,然后由人工使用風鎬進行開挖。基坑邊坡根據巖層情況與開挖深度放坡,也可直接垂直開挖,但要保證開挖尺寸達到設計要求。另外,為避免基坑開挖時產生坍塌,應采取跳槽間隔分段的方式。將基坑開挖好后,如果檢查發現和設計要求之間存在出入,則應根據實際情況對設計進行適當的調整;經檢查確認與設計要求相符后,將基底整平并夯實,同時還要使其保持干燥,不可長時間暴露或被水浸泡,否則將導致地基的承載力不足。最后報監理對基底的承載力實施檢測,若承載力未能達到250kPa,則需要對基底予以加固處理。
擋墻基礎包括漿砌片石與片石混凝土錨桿兩種形式,其中,后者是指采用砂漿錨桿和基巖相連,形成一個整體。對于錨桿的長度,需要以地基的實際開挖情況為依據進行調整,以錨桿進入到基巖內至少350cm 為準控制。相鄰錨桿之間的距離為1m,以保證其保護層厚度。錨桿設置方向和水平方向之間的夾角為15°,錨孔的孔徑按50cm 控制,孔深應比錨桿的長度大50cm,用30 號水泥砂漿封孔。在錨孔施工完成后,需在壓漿開始前進行清孔,將孔內存在的巖粉等雜質均清理干凈。壓漿采用壓漿管從孔底處開始,在壓漿的同時向上提拔壓漿管,確保孔內漿液達到飽滿,并促使錨桿在孔內居中。
根據圖紙在基礎進行沉降縫的設置,同時在縫內使用瀝青麻絮進行填塞。對于墻趾臺階轉折的地方,需注意不可形成沿豎直方向分布的通縫,而對于墻趾處的基坑,需在基礎施工結束后盡快將其回填密實,同時做4%以上向外的斜坡,以防止積水下滲對墻身整體穩定性造成影響。對于處在斜坡上的擋墻,其基礎前趾進入到地面中的深度,以及與地表之間的水平方向距離,需達到以下要求:當土層為完整性尚好的硬質巖石時,埋深需達到0.25m以上,與地表之間的水平方向距離需保持在0.25~0.50m 范圍內;當土層為一般硬質巖石時,埋深需達到0.60m 以上,與地表之間的水平方向距離需保持在0.60~1.50m范圍內;當土層為軟質巖石時,埋深需達到1.00m 以上,與地表之間的水平方向距離需保持在1.00~2.00m 范圍內;當土層為一般土質時,埋深需達到1.00m以上,與地表之間的水平方向距離需保持在1.50~2.50m范圍內。
墻身砌筑采用M7.5 砂漿進行支砌,同時采用M10 砂漿進行勾縫與抹面。施工時所用砂漿的水灰比應與設計要求相符,且填縫應達到飽滿,不可形成沿水平方向分布的通縫。完成砌筑后的砌體表面應保持平整,且砌縫完好,沒有開裂等問題。在墻身上需按照2-3m的間隔距離設置泄水孔,坡向外側。同時,在泄水孔處需使用土工布對碎石進行包裹,以此形成反濾層。對于處在基巖基坑中的擋墻,其砌料要和基坑的側壁緊靠,以此和巖層形成一個整體,保證工程的整體質量。沉降縫的設置應嚴格按照要求進行,利用瀝青麻絮在內、外和頂部進行填塞,其深度按20cm 控制。
在墻身強度達到設計要求的75%后,即可開始墻后回填施工。需要注意的是,在一般地段,需在與墻背及墻背相距50cm 的位置使用具有良好透水性的材料進行回填。另外,對于衡重式擋墻,還需要在衡重臺的下部墻身砌筑施工中,待支砌高度達到一定程度后立即進行回填,同時借助打夯機將其壓實。回填應達到平整和均勻,并應設置3%以上的橫坡。在墻后的1.5m 之內,注意不可使用大型機具進行施工,否則有可能將墻體損壞。當利用小型機具進行碾壓時,需按照20cm 以內的厚度進行分層。如果墻后地面的橫坡超過1:5,則應先進行臺階開挖,再予以回填。另外,在整個回填施工中都要對泄水孔設置反濾層,以確保泄水孔發揮出應有的作用和功能。
在以上各段擋墻中,有4 段擋墻在墻頂下部30cm 處設置座椅式護欄,為了給護欄的施工創造良好條件,需做護欄基礎的施工,這4 段擋墻分別為K27+726.04~K27+777.5 段擋墻、K29+607.5~K29+614.46 段擋墻、K29+745.54~K29+784 段擋墻與K29+784~K29+821 段擋墻。在墻身強度切實滿足要求后才能開始護欄基礎施工,施工中,先按照圖紙對基礎鋼筋進行綁扎布置,此時需通過同時綁扎砂漿墊塊來保證其保護層厚度;然后將模板安裝牢固,保證其位置準確無誤,由監理人員檢驗確認合格后方可開始基礎澆筑;考慮到護欄基礎的混凝土澆筑厚度并不大,所以可一次性澆筑成型。澆筑按照從一端到另外一端的方向進行,并嚴格按照設計要求進行沉降縫的設置。澆筑用混凝土集中在拌和站中進行生產拌制,然后利用罐車將其運輸到現場,再借助人力與貫徹進行入模,并使用振搗棒將澆筑到位的混凝土振搗密實。在基礎澆筑施工中,必須做好振搗,尤其是鋼筋分布較為密集的部位,直到混凝土停止下沉,且不再產生氣泡。在有鋼筋分布的位置采用振搗棒進行振搗時,應注意防止振搗棒和鋼筋之間發生碰撞。在每次振搗結束后,需將振搗棒緩慢拔出,切不可突然拔出,以免混凝土硬化后產生空洞。將基礎混凝土澆筑到設計要求的標高后及時將其頂面抹平,并按照要求預留好接茬筋。在澆筑的混凝土達到終凝狀態后,進行灑水養生,具體的灑水次數需要以環境溫濕度為依據確定,以確保混凝土表面始終處在濕潤的狀態為準。
綜上所述,在公路工程建設中,擋土墻施工是一項重要內容,對路基穩定性有重要影響。目前,該工程9 段擋墻施工均已完成,且經檢查確定其質量合格,說明以上施工技術合理可行,值得類似工程參考借鑒。