錨桿式預制裝配綠色生態擋土墻在市政工程中的應用

【摘 要】文章以工程實例為背景，詳細介紹了錨桿式預制裝配綠色生態擋土墻在市政基礎設施建設工程的應用。通過錨桿式預制裝配綠色生態擋土墻的施工工藝整理分析，提出了該擋土墻安裝施工的質量標準，為類似工程建設提供參考。

【關鍵詞】擋土墻; 錨桿式; 預制裝配; 綠色生態; 施工技術

【中圖分類號】U417.1+1【文獻標志碼】B

傳統擋土墻多采用漿砌塊石、現澆混凝土為主要材料的重力式擋土墻，這種擋土墻費工、耗材、造價較高，開山挖石、費材費料對環境造成不良影響。由于受到施工工藝的限制，難以滿足人們對環保和生態的要求，缺少生態經濟社會效益。裝配式生態擋土墻可以保證良好的生態性， 而且可以保護植物的生存環境， 憑借其較強的適應地基變形的能力和良好的穩定性的優點， 道路護坡景觀工程中得到越來越廣泛的應用。

1 工程概況

本工程為龍泉山城市森林公園丹景臺片區綜合提升項目道路工程，分別位于簡陽市武廟鄉與丹景鄉，總長約8 km;其中武廟鄉上山道路約3 km，丹景鄉上山道路約5 km。

裝配式生態擋墻設置樁號為丹景上山道路：K0+680～K0+780.5、K2+380～K2+515、K4+328～K4+440三個工點，裝配式擋墻坡率：1∶0.1。

裝配式擋墻設置樁號：K0+680～K0+780.5、K2+380～K2+515、K4+328～K4+400;裝配式擋墻高度：4.2～9.6 m;裝配式擋墻錨桿長度：6 m、8 m、9 m。

本工程具有以下幾點特點：

（1）本工程地處山丘地帶，彎多、坡陡、路窄，材料運輸、大型機械、大型車輛等進出場極為不便，交通組織非常困難。

（2）原始地貌地形相當復雜，土方深挖、高填工程量極大。

（3）工程量大、工期緊張，施工任務重。

（4）地質情況復雜，挖方多為中風化頁巖，土石方工作難度大。

是為龍泉山城市森林公園丹景臺片區綜合提升項目整個景觀打造的重要控制點，對恢復植被、景觀綠化、安全防護、節省工期，起到了很大的作用。

2 工藝原理

錨桿式預制裝配綠色生態擋土墻由PC構件、肋柱、錨桿等構成（圖1）。錨桿一端連接在PC構件拼裝形成的肋柱中（拼裝后現澆混凝土，與基礎梁剛性連接），另一端錨固在穩定的地層中，以承受土壓力對PC構件、肋柱所施加的推力（圖2）。利用錨桿與地層間的錨固力來維持整個結構物的穩定。

PC構件整體呈空間框格型，由左右側壁和后壁圍成一定空間，底部為帶一定坡度的植生板，板上可培土種植綠色植物，后壁開有排水窗，可作為墻后水體排泄和植物根系與自然土體聯系的通道。擋土墻主體結構形成后，于PC構件預留空間內客土綠化，形成立體綠化與結構一體化的生態擋土墻（圖3）。

3 施工工藝流程及操作要點

3.1 施工工藝流程

擋土墻混凝土基礎施工 → 墻身PC構件安裝 → 肋柱混凝土澆筑→錨桿施工 → 墻背回填及壓頂梁施工→平臺封閉→ PC構件客土、培植綠色植物。

3.2 操作要點

3.2.1 擋土墻混凝土基礎施工

（1）精確測量放線后，進行基坑開挖。開挖清平后及時進行基礎墊層施工，保證墊層混凝土厚度、寬度，以及混凝土強度。

（2）待墊層達到設計強度80 %后，綁扎基礎鋼筋綁扎底板鋼筋和肋柱鋼筋并澆筑基礎底板混凝土。

（3）控制預埋肋柱中心定位間距，確保裝配式墻身順利安裝。

（4）在基礎模板做好標記來定位肋柱鋼筋。

（5）待基礎底板混凝土初凝后進行基礎底板頂面收面、找平。

3.2.2 墻身PC構件安裝

（1）第一排PC構件定線，按照PC構件截面尺寸在混凝土基礎上進行安裝畫線，并對間距要求按照模數劃分，預留裝配誤差間距。

（2）采用吊車進行PC構件吊裝，人工輔助定位，按照設計要求進行沉降段第一層PC構件安裝。

（3）每一塊PC構件安裝定位后用水準儀抄平、人工進行校對保證設計坡比，并及時安裝U型扣加固。

（4）待第一層完成后，進行上面一層拼裝。嚴格按照“沉降段裝配（每10 m設一個沉降縫）、一層裝配完再進行二層裝配、裝配完一塊PC構件及時安裝U型扣加固”。

（5）每裝配一塊、每裝配完一層及時進行檢查保證安裝后不晃動、線型順直，調整過程中采用0.2～1 cm扁鋼塊進行調整，如圖4所示。

3.2.3 肋柱混凝土澆筑

（1）PC構件安裝時，進行肋柱鋼筋的安裝。構件安裝高度達到3 m時，在拼成的肋柱模板內澆筑混凝土。若需要多次澆筑，每一根肋柱一次澆筑高度應低于裝配高度30 cm，直到壓頂梁澆筑。肋柱橫向間距為1.5 m，如圖5所示。

（2）采用泵送細石混凝土，嚴格控制混凝土坍落度。

（3）澆筑過程中不漏振、不過振。

（4）每一次澆筑完成，及時清理掉散落在植生板上混凝土。

3.2.4 錨桿施工

3.2.4.1 鉆孔

（1）根據施工圖所規定的孔位、孔徑、長度與傾斜度，錨桿橫向間距1.5 m，縱向間距2.1 m（圖6）。鉆孔方式可選擇沖擊鉆或旋轉鉆，從肋柱預留孔道鉆進，要做好鉆孔地質記錄。成孔孔壁必須順直、完整。

（2）鉆孔深度須超過擋土墻后的主動土壓力區和已有的滑動面，并在穩定土層中達到足夠的有效錨固長度。當巖層風化程度嚴重、屬于回填區段時，加用套管鉆進，保證鉆孔質量。

（3）鉆至要求的深度、成孔后，用高壓空氣清孔，將孔內壁及根部殘留廢土清除干凈。嚴禁用水沖洗。

（4）錨桿采用在搭設的鋼管架操作平臺上鉆孔作業，采用MJ-70鉆機，干鉆鉆進。

3.2.4.2 錨桿制作與安裝

（1）單根錨桿采用2根HRB400E 28 mm鋼筋制作。錨桿結構如圖7所示。

（2）插入鉆孔的錨桿要順直，并應除銹，在錨固段部分一般用水泥砂漿防護。錨桿孔外部分需做防銹層，采用在鋼筋表面涂防銹底漆，再包扎瀝青麻布兩層或塑料套管及化學涂料等方法進行防銹。如防銹層局部遭到破壞，應及時加以處理。

（3）為保證錨桿放入孔內居中，沿錨桿長度間隔2 m左右焊接定位支架。孔位允許偏差±50 mm，深度允許偏差+50 mm、-10 mm。

（4）清孔完畢后應及時安裝錨桿，把制作好的錨桿鋼筋緩慢地送入鉆孔內，定位支架在錨桿下部撐住孔壁，插入錨桿時應將灌漿管與錨桿鋼筋同時放至鉆孔底部。錨桿鋼筋應保持順直。

（5）有水地段安裝錨桿，應將孔內水排除或采用早強速凝藥包式錨桿。

3.2.4.3 灌漿

（1）按施工配合比采用攪拌機拌制砂漿，隨拌隨用，經過2.5 mm×2.5 mm的濾網倒入儲漿桶，桶內水泥砂漿在使用前仍需低速攪拌，以防止砂漿離析。

（2）壓漿用砂子以中砂為宜，配合比一般為1∶1（重量比）、水膠比不大于0.50的水泥砂漿，宜采用膨脹水泥。為避免孔內產生氣泡，壓漿泵料倉內要保持一定的砂漿。

（3）灌注方法采用重力灌漿與壓力灌漿相結合的方式。先將膠管與錨桿同時送入距錨孔底10 cm處，用灌漿泵（灌漿壓力為0.3 MPa左右）使砂漿在壓力下自孔底向外充滿。同時，把灌漿管從孔底朝孔口緩慢勻速拔出，要保持出漿口始終埋入砂漿1.5～2.0 m。當砂漿灌至孔口時立即減壓為零，避免在孔口噴漿。灌漿管拔出后立即將制作好的封口板塞進孔口，灌漿結束。

（4）錨桿灌漿后，不得敲擊、搖動。普通砂漿在3 d，早強砂漿在12 h內不得在桿體上懸掛重物。

（5）待第一次肋柱混凝土澆筑完成，混凝土強度達到設計強度100 %、灌注砂漿達到設計強度100 %時，對錨桿進行抗拔檢測試驗合格后，進行封錨，灌漿錨固后每根錨桿軸向拉力達到200 kN。

（6）錨桿施工根據現場實地情況采取墻前或墻后跟管鉆進方式，嚴格按設計要求和深度進行施工和注漿封錨。

3.2.5 墻背回填及壓頂梁施工

（1）最后一層PC構件拼裝完成以后，肋柱混凝土強度、錨桿灌注砂漿強度達到設計強度100 %時，進行墻背回填。

（2）回填采用分層回填壓實，回填土松鋪厚度不大于30 cm/層。采用小型機械加人工輔助夯實。填料應均勻，不能填入大塊石料。

（3）墻背回填完成后進行擋土墻壓頂梁鋼筋綁扎、支模、混凝土澆筑。

3.2.6 平臺封閉

擋墻結構平臺施工完畢及時回填密實，并做好泄水坡和截水溝。

3.2.7 PC構件客土、培植綠色植物

擋墻成型后及時在PC構件框格植生板進行客土，培土采用保水性良好的泥炭土。栽培植物選用耐干旱、耐高溫、具有觀賞性的藤本植物如：三角梅、迎春花、薔薇等。

4 質量控制

4.1 應執行的標準規范

（1）JTG BO1-2014《公路工程技術標準》。

（2）JTG D30-2015《公路路基設計規范》。

（3）GB 50201-2015《混凝土結構施工質量驗收規范》。

（4）GB/T 51231-2016《裝配式混凝土建筑技術標準》。

（5）DB J51/T008-2015《四川省建筑工業化混凝土預制構件制作、安裝及質量驗收標準》。

（6）JTG F80/1-2017《公路工程質量檢驗評定標準》。

4.2 質量控制措施

PC構件安裝質量檢驗標準見表1。

錨桿施工質量驗收標準見表2。

擋土墻整體質量驗收標準見表3。

5 安全措施

（1） 建立健全安全組織機構，認真落實各級人員的安全生產責任制度。

（2） 邊坡開挖、支架搭設、吊裝作業必須編制專項施工方案，并且經過專家論證、審批通過，方可施工。

（3） 作業人員必須經過專門培訓，安全技術交底有文字記錄并經作業人員簽認。

（4） 施工前，對邊坡進行全面清理，清除浮土、危石等，當錨桿擋土墻上方還有邊坡等時，還應在頂部增設臨時防護。

（5） 支架搭設應牢固可靠，必要時，需在坡面打設連接桿，將支架與坡面連接為整體。

（6） 工作步板需固定牢固，作用面處應掛設安全網，施工人員必須佩戴安全帽。

（7） 空壓機等壓力設備，應加強檢查與檢修，保證可靠的工作狀態。

6 結束語

本文的錨桿式預制裝配生態擋土墻，是一種錨桿式擋土墻。它由PC構件、肋柱、錨桿等構成，結構形成后于PC構件預留空間內客土綠化，形成環境友好的生態支擋結構。該技術是一種新型的邊坡支擋結構形式，并具有生態保護功能，同時克服圬工工程措施的不足，而且合理設計下還能降低施工成本。是一種既滿足支擋功能又綠色環保的新型護坡方式。

[定稿日期]2021-01-20

[作者簡介]譚剛（1979～），男，本科，高級工程師，從事市政工程施工技術與質量管理工作。