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浅谈机场高填方浆砌加筋挡土墙施工技术

2018-03-27

四川水泥 2018年3期
关键词:砌块砌筑格栅

王 川

(四川省场道工程有限公司, 四川 成都 610000)

0 引言

加筋挡土墙是上世纪60年代发展起来的一项土体加固技术,是在土中加入拉筋,利用拉筋与土间的摩擦, 改善土体变形条件和提高土体的工程特性, 达到稳定土体的目的。加筋土挡墙由墙面板、拉筋、填料三部分组成。我国于上世纪80年代发展起来运用于公路,铁路、水利、海港等领域。

1 工程概况

河北承德民用机场为典型的高填方机场,场区属构造剥蚀中低山地貌,形成峰谷参差、冲沟发育,场区范围内侵蚀切割的相对高差达 229m。场区东北角(P123~138/H94~96)边坡防护采用 HDPE塑料土工格栅加筋+浆砌块石挡墙的复合型式(加筋挡土墙断面见下图)。浆砌加筋土挡墙共分8级,每级墙高5m,总高40m,为国内机场最高。

2 工艺原理

在加筋土结构中,由填土自重的外力产生的土压力作用于墙面板,通过墙面板上的拉筋连接件将此土压力传给拉筋,企图将拉筋从土中拉出。因此,只要拉筋材料具有足够的强度,并且与土产生足够的摩擦力,则加筋的土体就可以保持稳定。

3 施工工艺

3.1 工艺流程

开挖基槽→砌筑浆砌块石基础→铺设泄水管→铺设碎石渗水层→砌筑浆砌块石挡墙(按分层厚度)→填筑土石方(平挡墙砌筑面)→铺设土工格栅→重复上述三个步骤至完成加筋层施工→砌筑无加筋层浆砌块石挡墙→分层填筑土石方→设置挡墙压顶

3.2 操作要点

3.2.1 基础开挖

基础土方采用挖掘机开挖,自卸车运输。基岩段要求开挖至基岩,即将覆盖土层全部挖除。开挖宽度应不小于下表:

覆盖土层全部挖除后,将出露的基岩面开挖成台阶,台阶高度0.3~0.5m,台阶面要求内倾1~3%坡度,每隔5.Om设置一道宽度0.3m、外倾1~3%坡度的渗水槽,开挖后经过验收合格才能进行下一道工序施工。

3.2.2 浆砌块石基础施工

距离坡顶高度(m)浆砌块石挡墙基础最小宽度(不包括墙趾宽度)(m)墙面外开挖宽度(墙趾宽度)(m)承载力特征值要求(kPa)5~10 1.2~2.0 0.5~0.8 符合设计要求10~20 2.0~4.0 0.8~1.2 符合设计要求20~30 4.0~6.0 1.2~2.0 符合设计要求30~40 6.0 2.0 600

(1)砌石挡墙基础起砌位置应根据基础开挖后的具体地形情况,以墙顶为起点,按挡墙墙面设计坡度向下反算确定。

(2)浆砌块石挡墙基础顶面砌成反坡,坡度1~2%。

(3)基础顶面内侧,铺设一层厚度0.3m碎石渗水层。

(4)每隔5.Om设置150PVC管泄水孔,外倾5%。PVC管伸入导水盲沟中,进水段(长度0.5m)设置透水孔,外包300g/m2无纺土工布。

3.2.3 浆砌块石挡墙砌筑

(1)砌石挡墙用块石要求选用坚硬、质地均匀、无裂缝、不易风化的石料,石面无风化屑化、泥迹。块石浸水抗压强度等级不低于 30mPa。砌筑混合砂浆采用M10,外露面勾缝砂浆采用M7.5;砌筑土工格栅和克顶砼采用C20。

(2)单级浆砌块石挡墙高度5.Om,相对下一级挡墙墙顶埋深0.8m,外侧挡墙墙面坡度1:0.45。最上面一级挡墙顶面宽度0.6m,底面宽度1.Om;其它挡墙顶面和底面宽度均为1.0m。

(3)分段砌筑的浆砌块石挡墙作为加筋挡墙的面板,墙体砌筑时将连接段土工格栅砌入。

(4)砌石挡墙台阶宽度1.5m,每级挡墙墙脚与下一级挡墙墙顶内侧之间0.5m采用12cm厚的C15砼进行覆盖处理,兼作排水沟,标高低于墙顶10cm。覆盖防渗处理在整个挡墙施工完成后进行。

(5)挡墙沿纵向每隔10m设置一道变形缝,缝宽2cm,缝间用沥青杉板填塞。变形缝从挡墙基础至墙顶应垂直,两面应平整,采用沥青杉板沿墙外边设置。

(6)外露面勾凸缝,勾缝前应将石面清理干净,勾缝外露厚度1.O~2.0cm,宽度应均匀。

3.3.4 加筋材料铺设

(1)加筋材料:采用HDPE(高密度聚乙烯)塑料土工格栅,挡墙北侧和东侧直线段采用单向格栅,转交处弧线段局部采用双向格栅,加筋材料参数见下表:

材料参数内容 TGDG90 TGDG130 TGSG50筋材原料 HDPE HDPE HDPE生产工艺 整体拉伸,单向 整体拉伸,单向 整体拉伸,双向拉伸断裂强度(kN/m) 90.0 130.0 50.0 2%的伸长率拉伸强度(kN/m) 24.0 36.5 12.0 5%的伸长率拉伸强度(kN/m) 46.5 72.0 23.0蠕变极限强度(kN/m) 34.9 50.4 19.5

(2)土工格栅铺设从坡顶向下5-20m,单向格栅采用TGDG90,20m以下,采用TGD1G30,双向格栅采用TGSG50。加筋布置型号和范围见下表:

(3)土工格栅铺设包括锚固段埋设和加筋段铺设,应注意做好连接,保证整体的加筋效果,连接格栅型号和标高与埋设标高对应的格栅相同。

(4)锚固段土工格栅长度 1.8m,砌入浆砌块石挡墙长度 1.0m,即覆盖整个砌石挡墙。砌筑格栅时采用C20砼,砼铺砌厚度应保证格栅砌牢、平整。砌筑格栅前应将砌石挡墙砌面砌平并将砌面清理干净,砌筑后应避免格栅扰动。

(5)加筋段土工格栅铺设时应张紧,在主要受力方向通长布置。

(6)锚固段土工格栅和加筋段土工格栅连接采用搭接,绑扎牢固,直线段采用Φ20钢筋或专用连接杆穿插连接,弧线段采用钢丝拧接,横向搭接不小于20cm。

直坡段 弧段坡坡高(m) 加筋材料 长度(m)分层厚度(m) 加筋材料 长度(m) 分层厚度(m)5-10 TGDG90 10.0 0.7 TGSG50 15.0 0.7 10-15 TGDG90 12.0 0.7 TGSG50 15.0 0.7 15-20 TGDG90 15.0 0.7 TGSG50 20.0 0.7 20-25 TGDG130 20.0 0.7 TGSG50 24.0 0.7 25-30 TGDG130 24.0 0.5 TGSG50 24.0 0.5 30-35 TGDG130 27.0 0.5 TGSG50 27.0 0.5 35-40 TGDG130 30.0 0.5

3.3.5 填料铺筑压实

(1)加筋范围内的填筑材料采用块石,最大粒径要求不大于 15cm,采用推填法施工,推土机的行走方向在场地条件较宽(大于20m)时应即垂直于坡顶线方向,推填时设专人观察土工加筋材料的平整情况,出现松弛或隆起现象,应及时对其张紧和整平,填料初压实前,载重机械不得在铺筑的土石方工作面上行驶,填料的最大松铺厚度按照土质的类型及压实机具的性能经过试验确定。

(2)压路机采用振动压路机。碾压时遵循先轻后重,先慢后快的原则,压路机速度控制在2-3km/h。

(3)距离砌石挡墙1.0m,采用人工铺填,用蛙式打夯机或平板振捣器等轻型夯实机械夯实。

(4)在铺设土工格栅前应将工作面整平并压实,避免硬质填料的尖锐棱角损坏土工格栅。

(5)土石方填筑压实正式施工前,应先进行填筑压实试验,通过现场试验确定填筑压实施工参数。

(6)土石方填筑施工应注意对砌石挡墙的保护,避免损坏或扰动。

(7)高填方边坡填筑施工时必须注意台阶开挖和填挖交界处、填筑交接面等位置的搭接处理。施工过程中应严格按照设计要求进行相应的搭接处理,形成搭接面的均匀过渡,减少地基的不均匀沉降对土石方填筑质量的影响。

4 质量控制要点

4.1 把好原材料质量关

(1)在准备材料时,应对材料进行质量验收检查,以确保材料符合技术规范要求。

(2)筋带铺设时尽量缩短暴露时间,及时用填料覆盖,施工时暴露总时间不得超过8h。

(3)严格控制填料质量,包括其粒径、含水量等,确保填料在最佳含水量时进行碾压以达到最大压实度。

4.2 控制好砂浆配合比

在面板砌筑时,应严格控制砂浆施工配合比;砂浆的配比是否合适,是关系到工程质量的关键因素。墙体表面平整,砌缝完好、无开裂现象,勾缝平顺、无脱落现象。

4.3 严格施工现场管理

(1)各道工序须经有关部门验收合格后方可进行下道工序施工,并做好施工的验收记录。

(2)做好施工现场的排水工作,遇到降雨天气应将水迅速排出或将施工现场进行遮盖。

4.4 质量控制点的动态控制

落实专人负责跟踪和记录以上质量控制点的状态和效果,并及时向项目负责人和项目技术负责人反馈质量控制信息,保持质量控制点的受控状态;随着工程的展开及施工条件的变化,随时或定期进行控制点范围的调整和更新。

5 结语

承德机场浆砌加筋挡土墙高达40m, 建成后无明显变形、沉降, 施工技术与质量控制是成功的。同时本工程采用加筋挡土墙施工,减少填方量约 100×104m3,减少征地面积约100亩,节约投资约2600万元。同时可以避免放坡后与山谷相交对山谷沟底排水的影响,具有显著的经济及环境效益。

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