浅述高速铁路加筋土挡土墙的施工方法

摘要: 随着科技的发展，经济的快速增长，高速铁路的建设在基础设施中得到了广泛的应用。为保证高铁建设的质量和实用，加筋土挡土墙在高铁建设中发挥着重要作用。文章介绍了高速铁路加筋土挡土墙的施工技术, 解决了路基侵占河流、道路、重要建筑的问题, 达到了收缩坡脚、少占农田、避让河道、节约征拆费用的效果。

关键词: 加筋土挡土墙, 施工技术, 注意事项

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

1、工艺原理

高速铁路加筋土挡土墙利用拉筋带与土之间的摩擦作用, 改善了土体变形条件, 提高了土体的工程性能, 达到了稳定土体的目的。

2、加筋土挡土墙施工

加筋土挡土墙由基础、面板、加筋材料、填料、帽石等部分组成, 包括基础施工、板面浇筑、 筋带铺设、筋带检查、填料填筑、碾压、 变形观测及墙顶封闭等工序, 其中墙面浇筑、筋带铺设、填料填筑、 碾压及变形观测是交叉进行的。

2.1基础

基础的作用是便于第一层面板的浇筑及安装定位, 调整地面高差, 也可以作为地基处理的重要部分, 除了软弱地基和滑坡地带外, 加筋挡墙的基础一般不需要做专门处理。

以龙岩至厦门段铁路设计为例，本段路基持力层属软弱地基, 采用水泥搅拌桩加固。为防止面板和填方路基基础不相同而发生不均匀沉降, 该段挡墙地基亦采用搅拌桩加固。基础用 C 15 混凝土现场浇筑, 基础高 0 . 5 m, 宽 0 . 6 m, 基顶前部设 0 . 0 5 m 高 的前挡, 以防止墙面板向外滑移。

2.2面板浇筑

面板的作用主要是阻止土体填料滑塌, 使加筋材料与土体填料组成的复合土体免遭侵蚀, 并通过与筋带的共同作用来约束土体, 抵抗墙背土压力。

一般情况，墙面板采用 C 25 钢筋混凝土现场分层浇筑。墙底板厚0 . 43 m , 墙顶厚 0 . 15 m, 内挂 < 10 mm 钢筋网。墙面板与加筋土之间以 HRB 335 级 < 2 0 mm 钢筋锚杆连接, 每隔 1 . 0 m 设一根, 锚杆长 2 . 0 m, 并在施工时将锚杆预埋在墙面板内。该预埋钢筋增加了面板与加筋土的连接性能, 使两者合为一体。

为防止锚杆锈蚀, 安装前应先将外露部分刷两遍防锈漆, 一遍热沥青汁, 后用沥青麻筋缠裹。

加筋墙胸坡坡率设置为 1B0 . 05 且不得前倾 , 以保证墙体向路基内侧倾斜, 防止墙体倾覆。为保证路基本体内雨水顺利排出,墙面板于墙前地面以上每隔 1 m 上、下、左、右交错设置泄水管。

2.3 筋带铺设

在龙岩至厦门段，铁路段挡墙的加筋材料选用强度高、拉伸应变小、抗老化、蠕变小的高强度精编双向土工格栅, 其受力方向不应小于 180 k N / m, 对应的最大拉伸应变不大于10 %, 横向抗拉强度不应小于35 k N / m,永久性蠕变强度应不低于设计容许抗拉强度。施工前应对进场原材料严格把关, 确保质量。

拉筋设计长度 8 m, 竖向间距 Sy= 0 . 4 m。拉筋绕包裹体回折反压宽度不小于 2 . 0 m。拉筋回折包裹后用专用塑料连接棒逐孔缝合, 防止拉筋滑动, 造成墙体失稳。

包裹式墙体前部的压载选用塑料编织袋装砂加砾石, 其宽度不小于 1 . 0 m。这种包裹体既能使加筋土与面板预埋钢筋锚杆紧密连接, 又能起到反滤层作用, 可有效防止路基填料流失。包裹体应在原设计胸坡坡率基础上再预留 2 % 的后仰度, 以确保加筋土体压密变形后面板仍具有等于或缓于设计要求的稳定胸坡。

各层加筋铺设前, 应先填土碾压至加筋所在标高, 铺设筋带时应展平、伸直, 纵肋方向垂直于墙前沿线, 且自面板向后逐渐升高, 使筋带尾部比前端高 0 . 1 m 左右。

填土前应设法张拉, 并使拉筋产生一定的伸长量, 然后用骑马钉固定。骑马钉呈正方形布置, 间距以不大于 1 . 0 m 为宜。拉筋应完整连续, 无破损, 无接头且不能重叠、卷曲、折曲, 不得与硬质有棱角的物体直接接触, 在拐角和曲线处布筋方向与墙面保持基本垂直。

2. 4 填料施工

填料应选用易压实、水稳定性好的粗粒土, 不应含有粒径大于

1 0 c m 及带有尖锐棱角的碎块石, 不得采用膨胀土, 以保证筋带有足够的抗拔力。

填料的碾压是加筋土工程成败的关键, 为保证填料的碾压质量, 填料应分层回填、碾压, 松填厚度不超过 0 . 3 m, 压实度应满足设计要求。填料含水率在碾压时应控制在最佳。

重型碾压机械距包裹体的距离不小于 1 . 0 m, 此 1 . 0 m 范围内用小型机械压实。

2 . 5墙面封顶和护栏施工

帽石采用 C1 5 混凝土现浇, 高 0 . 4 m, 宽 0 . 6 m, 外露 0 . 1 m,这既可有效防止雨水直接从顶部冲刷墙体, 又可以避免从面板顶部看上去太过单薄, 给人一种安全感。护栏采用 C 25 钢筋混凝土立柱, 护栏高 1 . 5 m, 既确保行人安全, 又可增加挡墙美感。

2 . 6变形观测

为在施工期间及铁路运行中提供可靠的测量数据, 应在加筋土挡土墙上设置临时及永久变形观测点。

填料施工期应在面板每段沉降缝间设两个临时变形观测点并将观测点编号, 待面板浇筑完以后观测一次, 作为基线, 等填料每填一层观测一次, 根据测量数据指 导施工。工程竣工后设置永久观测点, 对其进行长期观测。

每次观测完都要作好时间 、点位和记录人员等原始记录, 计算出各观测点的相对变形及绝对变形值。根据测量结果作出观测点变形量与时间的对应关系图, 可直观的了解挡土墙的变形情况。

2 . 7施工注意事项

1 ) 加筋土工程一般都置于普通基础上, 而面板基础一般都进行了处理, 导致面板和填方路基基础不相同而发生不均匀沉降。这就要求面板基础与填方路基基底应做相同的处理。2 ) 施工时还应对所使用填料内摩擦角进行土工实验实测, 看与设计是否相符, 若与设计不符应告知设计单位修改, 或改良填料使 其满足设计要求。3 ) 压实厚度应在现场设置控制标志, 压实度应逐层检测, 每层必须达到符合设计要求。4 ) 施工中设不小于 2 % 的横坡,可有效防止积水, 更重要的作用是减少面板与填 料发生不均匀沉降引起的附加压力。 5 ) 加筋土施工主 要是土方 回填, 施工排水尤为重要。降雨应采取常规措施予以遮 盖或及时 排走, 对地下水应采用盲沟或滤水管将水及时排走。 6 ) 锚杆与加筋土体易形成相对滑动, 应在锚杆端部 设置弯钩, 增加锚杆与土体的摩擦力。因此, 加筋土工程虽然施工简单, 但若不重视上述几个关键环节, 就容易产生质量事故。

结语

对沉降、位移监测数据进行分析后, 发现采用上述施工方法,本段加筋土挡土墙的变形量较小, 能够满足施工规范及设计要求。针对本段地质情况、地形地貌, 采用加筋土挡土墙施工的施工方法来解决该段用地紧张的问题是合理可行的, 所采用的施工工艺也是成功的。从经济角度分析优于衡重式挡墙结构, 且施工简便, 又能节省空间使建筑物造型美观。故在类似工程中值得借鉴。

参考文献:

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