淺談裝配式錨桿生態擋土墻在公路工程中的運用

摘 要：隨著黨的十八大首次將生態文明建設納入中國特色社會主義事業“五位一體”總體布局，綠色、生態、環保逐漸成為新時代的代名詞，公路工程建設項目積極踐行政策號召，在對傳統的各類混凝土擋墻運用經驗進行系統性總結后，近些年推廣出了一種綠色環保新型支擋結構——裝配式錨桿生態擋墻。基于此，本文將結合德陽市德羅快速通道項目裝配式錨桿生態擋墻運用情況，對該類擋墻在公路工程領域中的進一步運用進行簡單探討，以供相關項目參考。

關鍵詞：裝配式；錨桿；生態；擋土墻；公路工程文章編號：2095-4085（2024）02-0034-03

0 引言

擋土墻是一種用來支撐天然山坡或填土路基邊坡以防止山體或山坡坍塌失穩，保持土體穩定的建筑結構，其廣泛應用于鐵路、公路、礦山、水利等工程領域。傳統的擋土墻形式主要有重力式擋土墻、懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻、錨桿式擋土墻等，其大多在施工現場采用混凝土現澆制成，不但對施工場地要求高，施工作業也不夠便利，養護齡期也較長，而且無法通過種植綠植進行美化，其粗獷的外表與周邊自然環境極不協調，生態效益較差，僅僅發揮著一個增強邊坡穩定性的作用，與國家倡導的綠色環保、節能降耗建設理念格格不入［1］。正因如此，能夠把擋土墻的支擋結構優勢與景觀綠化完美結合起來的裝配式錨桿生態擋墻應運而生。

1 裝配式錨桿生態擋土墻的構成

裝配式錨桿生態擋土墻是一種將工廠里提前預制好的鋼筋混凝土單元塊通過現場拼裝形成整體，結合綠植系統重建生態景觀的復合式裝配支擋結構。從工藝原理來講，裝配式錨桿生態擋土墻應該是錨桿擋土墻的一種延伸形式，其最大亮點在于對擋土墻面做了景觀造型設計。裝配式錨桿生態擋土墻主要由預制鋼筋混凝土構件（以下簡稱“預制構件”）、肋柱、基礎、壓頂梁、錨桿、綠植等組成。預制構件事先在加工廠內采用鋼模制成，外輪廓尺寸1.5m×0.8m×0.7m（長×寬×高），單塊重量約610kg，混凝土強度為C35，其左右兩側壁和后壁圍成一個空間，結構上大體呈空間框格形（如圖1）。預制構件底部為植生板，主要用于培土種植綠植，植生板還帶有一定的內傾坡度，既可以防止坡面雨水沖刷帶走植生板內的土壤，還可以保持培土空間具有一定的蓄水能力。預制構件后壁設置了一個排水窗，可作為坡面水體排泄和綠植根莖向自然土體扎根生長的通道［2］。預制構件上下兩個端面還設置有凹凸榫構造，用于上、下單元塊在拼接后接觸面能夠卡鎖咬合。預制構件左右兩側設置有方形肋槽，在左、右單元塊裝配到位后可形成一個閉合空間，該空間用于澆筑肋柱混凝土，確保同基礎底部呈剛性連接［3］，可進一步增強整體結構穩定性（如圖2）。

2 裝配式錨桿生態擋土墻優點及適用性

（1）綠色生態。裝配式錨桿生態擋土墻在代替傳統擋土墻保障公路邊坡穩定性的同時，又具備生態景觀功能，通過在植生板培土綠化，既可以恢復工程建設活動破壞的生態體系，又可以遮擋擋土墻的粗曠外觀，在正立面呈現出多樣化、個性化的景觀造型。

（2）節能環保。裝配式錨桿生態擋土墻采用大量預制構件，因預制構件呈空間框格型，整個擋土墻建成后，較傳統重力式擋土墻可節省混凝土80%以上。同時施工現場因無需大量澆筑混凝土，避免了揚塵、建筑垃圾等問題，施工現場更加文明整潔。

（3）質量穩定。裝配式錨桿生態擋土墻其裝配單元塊均在標準化加工廠預制，不但生產過程不受惡劣天氣等因素影響，相較傳統現澆混凝土構件，精度也更高。同時，加工廠在生產過程中可以及時剔除殘次品，從而進一步保障構件質量。

（4）施工高效。就施工工藝要求而言，傳統現澆混凝土擋墻需現場扎筋、支模、墻身分層澆筑，工序較多、工期較長，而裝配式錨桿生態擋土墻得益于工廠化流水作業，其預制構件可以短時間內批量制造，預制構件運至施工現場后，只需配備少量工人便可進行裝配，施工流程簡單便捷，極大地縮短了施工工期。

基于以上優點，裝配式錨桿生態擋土墻特別適用于景觀品質要求較高、施工工期緊張、施工現場條件不足、石材匱乏等公路項目邊坡支護場景中。

3 施工工序及要點

本次以德陽市德羅快速通道項目為例進行說明，該項目是德陽市第一個運用裝配式錨桿生態擋土墻的公路工程項目，采用一級公路的技術標準，設計速度80km/h，路基寬度33.5m，雙向六車道。該項目裝配式錨桿生態擋土墻基底所在路段地層巖性主要為第四系上更新統沖積層粉質黏土、白堊系蒼溪組泥巖。

3.1 施工工序

裝配式錨桿生態擋土墻施工工序為：邊坡刷坡→基槽開挖→綁扎基礎、肋柱的鋼筋→澆筑基礎混凝土→逐層分塊吊裝預制構件→預埋φ110PVC管→安裝U型卡扣→澆筑肋柱混凝土→錨桿施作→支模、綁扎壓頂梁的鋼筋→澆筑壓頂梁混凝土→墻背土方回填→預制構件內培土→種植綠色植物→養護。

3.2 邊坡刷坡要點

邊坡刷坡時，應嚴格按照設計邊坡開挖線進行刷坡，禁止超挖和欠挖。其中采用機械開挖基槽時，基底以上應預留20cm左右厚度的土體采用人工清槽見底，確保基槽底部土壤不被擾動。為防止基槽被水浸泡，基槽開挖完成后宜在槽口外50cm位置設置擋水坎，阻斷地表水流入，避免降低基底承載力。若基槽內已經存在積水，應采取明排措施，在基底兩側開挖臨時排水溝和集水坑，用水泵及時將積水抽出，確保基槽保持干燥。

3.3 基礎施工要點

為避免因地基不均勻沉降而引起的墻身開裂，基礎施工時應根據地質條件、墻高變化等情況設置沉降縫，同時為防止混凝土因收縮、溫度變化產生裂縫，還應設置伸縮縫。在具體施工時，考慮為每塊預制構件預留0.5cm的裝配誤差，即每塊預制構件按墻背線長度150.5cm進行基礎放線，沉降縫和伸縮縫設置長度（不含沉降縫寬度）按+5cm/15m的裝配累計誤差進行放線，縫隙寬度為2cm，縫隙中應填塞瀝青麻絮等防水材料，填塞深度不小于15cm。沉降縫設置的位置基礎還應進行錯臺，錯臺高度為70cm。基礎采用C25混凝土現澆，埋深不小于0.5m，混凝土澆筑前應檢查模板是否嚴密，基礎鋼筋和肋柱鋼筋型號、數量、間距、長度等是否滿足設計圖紙要求。

3.4 墻身施工要點

（1）預制構件吊裝。第一層預制構件安裝需待基礎混凝土強度達到70%后進行，預制構件宜從路肩低高程沿較高高程方向逐層通長裝配，相鄰兩塊預制構件安裝到位后應及時加裝U型扣，增強結構連接。因預制構件需要利用起重機械進行裝配，屬于危大工程，施工單位還應編制專項施工方案，在起吊過程中嚴禁在預制構件下站人，吊裝現場應設專職信號工，工人上下施工作業，應搭建腳手架，嚴禁直接在未裝配好的預制構件上攀爬。

（2）肋柱澆筑。在基礎施工時，應根據墻身高度預埋設計長度的肋柱主筋，并提前完成肋柱箍筋綁扎，尤其注意的是：預埋位置應嚴格按照圖紙施工，不能出現負偏差，否則將導致預制構件無法裝配。每次肋柱澆筑混凝土的高度宜低于預制構件裝配高度20cm左右，且一次性澆筑混凝土的高度不宜超過3m。每層混凝土應達到設計強度30%后，才能安裝下一層構件，在安裝過程中應注意避免撞擊已完成的墻身。

（3）錨桿施工。錨桿需待肋柱混凝土強度達到80%后分層分段施做。錨桿鉆孔采用無水鉆進方式，通過預制構件兩側預留的孔位下鉆，錨孔直徑為110mm，與水平方向保持9～15°，錨孔深度應超過設計深度15cm，成孔后應采用高壓氣體把錨孔中的巖粉清除干凈。錨桿采用HRB400鋼筋制成，為確保錨桿下入鉆孔后居中，桿體上應按1.5m間距焊接對中支架鋼筋。注漿是錨桿施工的重要環節，注漿質量會直接影響錨桿的拉拔力，注漿施工時應嚴格把控好漿液性能和注漿工藝，錨桿就位后應采用孔底注漿法，灌注M35水泥砂漿，水灰比取0.4，拌和用砂選用中粗砂，注漿壓力控制在0.4～0.6MPa，注漿結束后還應及時對錨頭進行封錨，封錨混凝土強度等級不低于結構混凝土強度等級的80%且不低于30MPa（本例項目采用C30混凝土封錨）。當錨桿自由段位于土層中時，宜采用除銹、纏裹不少于2層瀝青玻纖布等防腐蝕措施進行處理。

3.5 壓頂梁施工要點

壓頂梁主要有三種施工方案：一是待肋柱混凝土強度達到70%后，壓頂梁再支模、扎筋、澆筑混凝土；二是待最后一層預制構件裝配完成后，壓頂梁支模、扎筋，與肋柱整體澆筑混凝土；三是待肋柱混凝土強度達到100%，墻背回填后，此時具備足夠工作面，再進行壓頂梁支模、扎筋、澆筑混凝土。具體根據施工現場情況進行選擇。

3.6 回填土施工要點

基礎混凝土強度達到30%后可進行基礎邊緣回填；肋柱混凝土強度達到80%后可進行墻背回填，強度達到100%后可一次性進行墻背回填。回填土盡量選用透水性好、抗剪強度高的砂性土、卵石土、礫石土等，不得使用膨脹土、耕植土、淤泥、生活垃圾等作為回填料。回填前應在預制構件排水窗背板后設置鍍鋅鋼絲網，以防止回填料外漏。鑒于擋土墻后背作業空間較小，墻背回填宜采用小型機械或人工分層夯填壓實。

3.7 種植綠植

裝配式錨桿生態擋墻最大的亮點是增加了綠色生態的景觀功能，可以在墻面植生板內大面積培育綠色植物，但在實際綠植品種選配期間，宜根據當地氣候條件選擇適合的物種，確保植物存活率。同時，對于綠植養護面積特別大、墻后土體地下水位低、土壤難以保持水分等情況，還可合理布設滴灌系統，從長遠角度降低綜合養護成本，最大程度地實現生態景觀效益。

4 結語

總體來講，裝配式錨桿生態擋土墻是公路工程建設領域積極貫徹國家生態文明建設的實踐創新，其相較于傳統擋土墻具有一系列優勢，推廣運用前景十分廣闊。本文通過對裝配式錨桿生態擋土墻構成、優點、實用性、施工要點進行介紹分析，希望后續能給相關類似項目提供一些參考和幫助。

參考文獻：

［1］張昕升，韓曉云，蔣楚生.淺談新型裝配式綠化擋土墻［J］.四川建筑，2019，39（2）：285-287.

［2］周偉.裝配式生態擋土墻在道路永久邊坡中的應用［J］.交通世界，2020，35（12）：86-87.

［3］劉峰.裝配式生態擋土墻在公路邊坡防護中的應用［J］.建筑技術開發，2021，48（15）：111-112.

作者簡介：羅全（1990—），男，漢族，四川簡陽人，工程師。研究方向：公路工程建設領域。