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房建工程基础中模块挡土墙结构的技术应用

2014-10-20范昌渝

科技与创新 2014年16期
关键词:浇筑砌筑

范昌渝

摘 要:加筋土挡土墙由基础、墙面板、帽石拉筋和填料等组成,其利用填料和拉筋间的摩擦力来平衡墙面所受到的水平推力,并由上述材料组成的复合结构来消除拉筋尾部产生的压力,进而确保挡土墙的稳定性。在加筋土挡土墙中,模块挡土墙是目前使用较多的一种,在房建工程中应用广泛。探讨了房建工程中模块挡土墙的应用。

关键词:房建工程基础;模块挡土墙结构;砌筑;浇筑

中图分类号:TU476+.4 文献标识码:A 文章编号:2095-6835(2014)16-0081-02

加筋土挡土墙的特点,包括:①对地基承载力的要求不高。加筋土挡土墙是轻型支挡结构,多数情况下在软土地基中应用,其施工简单、施工速度快、资金投入少、占地面积小、外形美观。②一般用于填土工程中。因该种挡土墙的特点,因此多被应用于公路、铁路、煤矿和房建工程中。

1 模块挡土墙的加固原理

模块挡土墙的运用原理为:在土中顺着应变方向埋设具有挠性的拉筋材料,土和拉筋材料间会生成摩擦力,使加筋土具有了一定程度的黏聚性,从而改善了其土力学性能。由于填土自重和外力生成的土压力作用于墙面板上,并通过墙面板连接件把这两种力传给拉筋,所以,填土和拉筋间的摩擦力会阻碍拉筋的拔出。拉筋材料应该具有足够的强度,并和土生成足够的摩擦力,这样加筋土体就能保持稳定。加筋土结构常被看作异性复合材料,一般采用的拉筋,其弹性模量比填土要大得多,在拉筋和填土同时作用时,填土的抗剪力、拉筋的摩擦阻力和拉筋的抗拉力共同作用,使加筋土的强度显著提高。

2 房建工程中模块挡土墙的结构设计

在某住宅房建工程中,路基边线和建筑物的距离为2 m,考虑到拆迁和占地的问题,并在综合考虑技术、经济和外观等方面后,选择了模块式格栅挡土墙。

2.1 墙面板设计

墙面板的设计要使拉筋、填料和墙面板组成一个整体,并具有一定的强度,以确保拉筋端部的稳定。挡土墙的高度>12 m时,在其中部应设计>2 m的错台。错台顶部要设计>20%的排水横波,并使用混凝土板进行防护。使用细粒填料时,在上级墙的基础下应设置宽度>1 m,高度>0.5 m的砂砾层或灰垫层。墙面板设计通常只需确定其厚度,可根据墙面板承受的外力和最大弯矩进行估算,当墙高<6 m时,可以对面板厚度进行不分段设计而选择相同的厚度。面板的外形包括十字形、槽形和六角形等,为了符合顶部和角隅处的构造要求,还要设计出异型面板和角隅面板。板边通常有楔口和小孔,安装过程中要确保楔口的衔接,并使用短钢筋插进小孔,把墙面板在上、下、左、右方向串成墙面。填筑细粒土时,还要设置反滤层。面板四周的设计为错台楔口,方便了面板间的相互衔接。当插销钢筋时,钢筋的直径要>10 mm,面板上的拉筋节点可选择预埋钢拉环、钢板锚头或预留穿孔等。另外,还要对露在混凝土外的钢拉环和钢板锚头进行防锈处理,对土工带和钢拉环的接触面进行隔离处理。

2.2 拉筋设计

拉筋应具有抗拉强度较高、韧性合适、变形小、和填土间的摩擦阻力大、抗腐蚀性强、制作方便、价格较低等特点。具体包括以下几方面:①拉筋按材质可以分为金属、混凝土、CAT塑钢材料、竹片、土工带和土工格栅等。②需要有较高的抗拉强度,以确保结构安全,还要有较好的柔韧性和适应变形的能力。③拉筋和填土间要有较大的摩擦系数。在拉筋受到拉力作用时,只能产生允许范围内的变形量。④要有较好的抗疲劳特性,有抗老化、耐腐蚀和较好的化学稳定性特征。⑤拉筋和面板的连接一定要牢固、可靠,要求拉筋断面的加工、制作方便,适合成批生产。

2.3 拉筋和面板的连接设计

面板和拉筋的连接要具有连接性和耐腐蚀性。混凝土拉筋和墙面板间、串联式混凝土拉筋的节和节间的连接一般应选择焊接的方式。薄板拉筋和墙面板间通常选择在圆孔中插进螺栓的方法来连接。对聚丙烯拉筋和面板的连接可选择拉环,也能串在面板的预留孔中。对埋在土中的拉环,应用浸透沥青的玻璃丝布作为防护层。

2.4 填料设计

填料一定要易于填筑和压实,与拉筋间应有足够的摩擦阻力,且不能腐蚀拉筋。一般选择有某种级配的砂类土和砾石类土。选择黏性土和其他土作为填料时,一定要有相应的防水和压实措施。填料中不能含有较多的有机物,且禁止使用泥炭土、冻结土、白垩土和硅藻土等。

2.5 墙面板下的基础设计

基础一般选择用混凝土浇筑或片石砌筑,呈矩形,高度在0.25~0.4 m之间,宽度在0.3~0.5 m之间,顶面可以设计一凹槽,方便底层面板的安装。对于土质地基,基础埋深要>0.5 m,还要考虑冻结深度和冲刷深度等因素。

2.6 沉降缝和伸缩缝设计

挡土墙的地基沉陷和面板的收缩、膨胀会造成结构变形、基础沉降和面板开裂等问题,既损害了其外观,也影响了墙体的使用年限。所以,一般在地基变化处和墙高变化处每隔10~20 m预留沉降缝。伸缩缝和沉降缝可以同时考虑。面板在设缝部位还要设计通缝,其宽度为2~3 cm,缝内应填塞沥青麻布或沥青木板,并在缝两端设计对称的面板。

2.7 帽石和栏杆设计

模块挡土墙的顶面通常会设置混凝土帽石。帽石要突出墙面3~5 cm,并用它来约束墙面板,同时也为确保人身安全提供了保障。栏杆高度为1.0~1.5 m,栏杆柱埋设在帽石中,以确保栏杆坚固、稳定。

3 模块挡土墙的施工

模块式格栅挡土墙的具体施工步骤包括以下两点。

3.1 基础混凝土的浇筑

基础混凝土的浇筑应根据设计要求浇筑模块基础,并确保基础预留槽达到模块砌筑的要求。

3.2 模块砌筑

砌筑模块时,砌筑挂线水平缝应选择7.5号砂浆。砌筑24 h后连接单项格栅和碾压墙内的回填土,具体步骤分为以下几点:①当砌筑模块超过上一层格栅的高度时,应密切关注模块面墙的水平和竖向顺直度。②每层模块都要结合下一层模块的凸出或凹进程度进行细微调整。上、下层模块的凸、凹槽内应填满砂浆。③面墙内的土应压实到比第一层格栅的高度低2~3 cm,以利用上一层填土不断地拉紧格栅。④根据设计长度裁剪土工格栅。⑤使用连接棒连接格栅和预留格栅。⑥使用张拉梁将格栅拉紧,在自由端使用铁楔将格栅固定在地面上,然后释放张拉梁。在拉紧的格栅表面,禁止机械在上方行走或停车。格栅拉紧是确保挡土墙性能和面墙顺直的重点。⑦使用装载机将砂砾料倒在格栅上,再用挖掘机或推土机平整砂砾料,然后抛洒一定量的水,并用振动碾将砂砾料压实,压实密度应>95%.在距模块面墙2 m的范围内应使用小型振动碾,避免对施工完成的模块造成过大的挤压。⑧根据设计和施工要求,应对填土进行分层碾压,直到其至少比上一层格栅高度低2~3 cm。

4 结束语

模块挡土墙在工程结构中的作用是避免土体坍塌和失稳。在建筑物两侧的土质高度不一致时,较高的一侧会施于结构水平推力,为了保持建筑稳定,就应设置挡土墙。目前,模块挡土墙是应用比较广泛的挡土墙之一。综上所述,模块挡土墙因工艺简单、建造速度快和造型美观等特点而具有很大的优势。这项技术现在已经是房建工程在基础施工时的主要模式之一,具有广阔的发展前景。

参考文献

[1]刘林,张会会.房建基础处理中加筋挡土墙结构的应用[J].交通与建筑科学,2013(4):138.

[2]李劲松.探究高挡土墙的设计与施工[J].城市建设,2013(20):1-5.

[3]罗福星.锚杆挡土墙在房屋建筑边坡中的应用研究[J].建材与装饰,2013(22):67-68.

[4]孙志瑞.浅谈水工挡土墙在工程设计中的应用[J].房地产导刊,2013(3):162.

〔编辑:张思楠〕

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