新型預制裝配式生態擋墻在實際施工中的應用

孫國軍

(中交二航局成都城市建設工程有限公司,四川 成都 610000)

1 工程概況

龍泉山城市森林公園旅游環線二標段位于龍泉驛區及青白江區范圍內，起點為龍泉工農村(CK28+900.000)，止點為青白江北寧村(BK0+000.000)，實際長度約19.6 km，其中青白江區范圍內線路長度13.4 km。青白江區段土層從上至下依次為第四系全新統人工填土層(Q ml)、第四系中下更新統冰水堆積層(Q1+2fgl)、白堊系上統灌口組地層(K2g)或白堊系下統天馬山組地層(K1t)。

由于青白江區段沿線基本農田較多，為盡量節約建設用地，同時達到旅游環線沿途綠化、造景的要求，在青白江區部分路段采用了新型預制裝配式生態擋墻，該擋墻具備結構支擋、節約用地、施工便捷、美化景觀等優點。

2 施工工藝

2.1 基礎施工

(1)測量放樣：由于裝配式擋墻PC構件為固定尺寸的預制模塊，在測量放樣時，需提前標識好錯臺位置，再用石灰標識出開挖位置線。

(2)溝槽開挖：溝槽開挖主要采用挖掘機、巖石臂鉤機、裝載機及人工配合的方式作業，確保溝槽底部土壤不被擾動、破壞或超挖；施工過程中，應重點控制好溝槽的線形和標高。

(3)模板支護：擋墻基礎橫斷面為梯形結構，下寬上窄。模板采用復合模板(15 mm厚木膠合板模板1 830 mm×915 mm)，次楞木50 mm×100 mm，采用φ48×3.5鋼管進行加固處理。

(4)沉降縫設置：沿道路縱向方向，每隔10個PC預制構件(長度：15 m)設置一道伸縮縫，不足15 m的按預制構件長度(1.5 m)的整數倍設置。沉降縫縫寬2 cm，整體貫通，縫內填充瀝青麻絮。

(5)混凝土澆筑：混凝土采用外購商品混凝土，直接由混凝土運輸車輛配合溜槽澆筑。采用插入式振搗棒進行振搗，以表面平坦泛漿、不再帶出氣泡為振搗密實的標志，沉降縫處應加強振搗。

2.2 分塊分層組裝PC構件

PC構件為預制構件，由專業廠家生產。PC構件外輪廓尺寸為1.5 m(長)×0.8 m(寬)×0.7 m(高)，單塊重量約620 kg，構件混凝土標號C30，每塊構件混凝土方量0.25m3，PC構件抗壓承載力不小于90 kN。PC構件上下端均設置有榫卯接臺階，PC構件裝配后左右兩側壁相互形成一個閉合空間，于此空間內現澆混凝土形成構造柱(肋柱)，并與地梁(基礎)剛性連接，加強整體結構的剛度。

圖1 生態擋墻PC構件大樣圖

基礎混凝土強度達到設計要求的70%以上，且肋柱鋼筋綁扎完畢并驗收合格后方可吊裝PC構件，吊裝施工如下。

(1)第一排PC構件定線，按照PC構件截面尺寸進行彈線，并對間距要求按照模數嚴格劃分，預留裝配誤差間距。

(2)采用人工配合12 t吊車吊裝PC構件。吊裝過程中，第一層PC構件安裝在基礎頂部，須安放平整，高度一致，基礎頂面不平整時，采用水泥砂漿進行找平處理。

(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)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扁鐵塊進行調整。

(5)待底下一層完成后，進行上面一層拼裝，嚴格按照“沉降段裝配、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”的原則施工。

(6)PC構件每次安裝高度為4層，然后在PC構件預留孔處安裝φ110PVC預埋管(錨桿預留孔)，澆筑肋柱混凝土，待混凝土達到2.5 MPa后進行墻背回填，然后繼續裝配上部PC構件。

(7)在起伏較大地段設置錯臺，錯臺高度70 cm。

(8)伸縮縫的設置必須與擋墻基礎伸縮縫位置相同，上下貫通。

圖2 生態擋墻裝配示意圖

2.3 肋柱施工

(1)肋柱鋼筋應在PC構件安裝前進行綁扎，完成驗收后方可進行PC構件安裝。

(2)PC構件墻身施工完畢后，及時進行肋柱混凝土澆筑。

(3)澆筑工藝：采用汽車泵泵送C25混凝土，嚴格控制流量，采用分多次澆筑，每一根肋柱一次澆筑高度低于裝配高度30 cm，直到壓頂梁澆筑。

(4)澆筑過程中，嚴格振搗，不漏震、不過震。混凝土振搗過程中，現場管理人員要時刻注意肋柱鋼筋及錨桿預留孔位置，發現肋柱鋼筋、預留錨桿孔振搗錯位時，應及時采取措施。

(5)每一次澆筑完成，及時清理散落在植生板上混凝土。

2.4 錨桿施工

(1)鉆孔。

①肋柱混凝土到達設計要求強度的80%后，方可開始錨桿鉆孔作業。PC構件墻身已按設計要求預留錨桿孔位，鉆桿鉆孔直徑110 mm，錨孔偏斜度不超過5%。鉆桿通過量角器定向，與水平面夾角為15°。

②采用潛水鉆干鉆成孔，鉆頭直徑不得小于設計孔徑要求，鉆孔深度比設計孔深超鉆150 mm。鉆進過程中根據不同的地層情況實時控制好鉆進的速度，防止出現鉆孔偏斜、縮徑等問題。

③若發生塌孔、縮徑等情形，立即停止鉆進并撤出鉆機，及時對坍塌、縮徑的孔道進行注漿(注漿壓力0.15～0.2 MPa)，漿液凝固后重新鉆孔。

④鉆進時，根據孔道不同深處的鉆渣情況判斷該孔位的地層變化情況，并做好鉆孔記錄。若發現與設計圖紙情況不符，應及時反饋。

⑤完成鉆孔后，及時使用高壓空氣進行清孔。

(2)錨桿鋼筋制作安裝。

錨桿采用HRB400φ32鋼筋制作，為使錨桿處于鉆孔中心，在錨桿桿件上安設對中支架，對中支架采用HPB300φ6 mm圓鋼沿錨桿每隔2 m設置1道，每道3根鋼筋均勻分布。錨桿鋼筋應平整、順直，表面清潔無銹跡、油漬等。為確保桿體自由端在壓漿過程中不受污染，采用塑料套管隔離防護。

注漿管應固定在錨桿桿體上，隨錨桿一同放入孔內。桿體角度與孔道傾斜角一致，插入速度不宜過快，保持勻速，若發現插入困難，應及時檢查排除問題，不得暴力錘入。錨桿安裝完成后，及時檢查桿體在孔道內是否居中。在安裝桿體的過程中，不可避免會對孔壁造成擾動，桿體安裝完成后，及時進行二次清孔，并檢查壓漿管有無堵塞。

(3)注漿。

設計要求注漿材料采用M35水泥凈漿，使用42.5普通硅酸鹽水泥，水灰比為1∶ 0.4。

錨桿孔道采用孔底返漿法進行注漿，注漿壓力為0.5 MPa。注漿管要插至距離孔底5～10 cm處，采用水漿泵將漿液經壓漿管輸送至孔底，當孔口溢出漿液時，應適當減小注漿壓力，孔口穩定冒漿10 s以上，可停止注漿。待漿液硬化后，按要求對孔道進行補漿，注漿量大于等于計算值，充盈系數為1.1～1.3。

根據鉆孔記錄，對巖體破碎、地質條件較差的錨桿孔位進行二次注漿，漿液與一次注漿漿液相同。二次注漿應在一次注漿完成4 h后開始，且在一次注漿完成后的6 h內完成，二次注漿壓力應大于一次注漿壓力，且不小于2.0 MPa。

(4)抗拔試驗。

錨桿拉拔實驗在錨固段漿液到達設計強度等級的75%后進行，本項目錨桿軸向拉力設計值為120 kN，試驗荷載按照設計及規范要求，取錨桿設計軸向拉力值的1.5倍，即180 kN。

錨桿拉拔試驗荷載分7級加載：20%→40%→60%→70%→80%→90%→100%。荷載應勻速施加，每級荷載加載到位后，持荷觀測5 min，到達100%試驗荷載后，持荷觀測10 min，然后慢慢卸荷至試驗荷載的20%。每級荷載加載到位后，用鋼尺測量3次錨桿錨頭的伸長量，過程中按要求做好相關記錄。

2.5 墻背回填

經檢測確定錨桿及錨桿注漿強度符合設計要求后，進行生態擋墻墻后土體回填。

生態擋墻墻后土體，采用人工配合吊車填入，采用人工配合小型夯實機逐層夯實，每層夯實厚度控制在20 cm以內。夯實過程中，現場人員應實時觀測擋墻墻體及錨桿情況，擋墻墻體是否存在開裂、位移，錨桿是否松動、變形，錨固位置混凝土是否出現裂縫等。發現問題，應及時排查原因并處理妥當后，方可繼續作業。

2.6 壓頂梁施工

待墻背土體回填完成以后，及時進行壓頂梁施工，壓頂梁施工前應做好臨邊安全防護，施工工藝同基礎施工。生態擋墻典型斷面見圖3。

圖3 生態擋墻典型斷面圖

2.7 PC構件內客土及栽植綠色植物

采用人工配合吊車將種植土吊入每個PC構件預留空間內，對較大粒徑的土塊，利用鐵鍬等工具進行破碎分解，保證每個PC構件內土體充足、均勻。

生態擋墻景觀綠化可選用三角梅、鴨掌木、迎春藤、爬山虎等多種植物，每一塊PC構件種植兩株三角梅兩顆爬山虎或者兩株迎春藤兩顆爬山虎，爬山虎種植在靠近肋柱的位置，最底層可種植鴨掌木。

綠色植物栽植完成后，及時制定養護管理計劃，定期對植物進行養護管理。根據植物生長的不同階段、季節，不定期采用化學除草劑處理，去除非目的植物。對于養護期間出現植物缺失，應根據缺失植物的生物學特性制定補植計劃，在合適的季節補植以確保植物的成活率。

3 結 語

裝配式生態擋墻占地面積小，可從根本上減少建設用地，也有效減少了青苗補償、拆遷補償等大量征地費用。裝配式生態擋墻比傳統擋墻節約混凝土用量80%以上，且裝配及施工簡單、快捷，工期較傳統擋墻節約2/3左右。同時，通過在擋墻植生板種植植物，能很快恢復植被覆蓋。通過本項目的實踐證明，裝配式生態擋墻實現了經濟環保、節能減排、恢復生態等作用，很好地響應了國家裝配式建筑、節能環保、綠色公路等相關政策導向，具有很好的推廣應用前景。