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【摘要】以遵(化南)小(寺沟)铁路第四标段路堤加筋土挡土墙为例,详细介绍加筋土挡土墙的施工工艺和相关的技术问题。
【关键词】加筋土挡土墙;施工技术
1.工程概况
遵(化南)小(寺沟)铁路第四标段DK42+930-DK43+100段路堤加筋土擋土墙位于安达石大桥遵化方向,地貌为低山丘陵,根据钻 探及调绘,该区表覆素填土,其下为第四系全新统冲洪积粉质粘土、中砂、粗砂、砾砂、细角砾土、粗角砾土、下伏太古界遵化群片麻岩。详述如下:1、 素填土:以片麻岩全风化物为主,夹有少量粉质粘土,层厚0-0.9米,岩土施工为Ⅱ级普通土;2、中砂:褐黄色,稍松,层厚0-1.1米,基础承载力=150kpa;3、粗砂:黄色,稍松,层厚0-1.7米,基础承载力=300kpa;4、粉质粘土:褐色,灰褐色,层厚0-2.3米,基础承载力=180kpa;5、砾砂:褐色,稍密,层厚0-0.7米,基础承载力=300kpa;6、粗角砾土:褐黄色,松散,层厚0-1.7米,基础承载力=300kpa;7、片麻岩:浅灰色,灰绿色,基础承载力=500-1200kpa。本地区冻结深度为1.05米,抗震设防烈度为六度。
该段加筋土挡土墙位于河北省宽城县安达石村,为节约用地,保证路基稳定,路堤两侧设置加筋土挡土墙。
2.加筋土挡土墙的施工
2.1基底的处理
一般情况下,路堤施工中的基底处理,应按基底的土壤性质、其底地面所处的自然环境状态,再结合设计对基底的稳定性要求,采取消除地表覆盖层或在原地面挖台阶处理的方法。由于该段加筋土挡土墙部分基底承载力满足不了设计要求,因此DK41+805-DK43+092左侧、DK42+957-DK43+082右侧设置碎石桩处理地基。碎石桩按线路中心设一排,等边三角形布置,桩间距为2.00m,桩径为0.8m。碎石桩仲入基岩内≮0.5m,桩顶伸入圆砾土中≮0.2m;DK41+805-DK43+092左侧、DK42+957-DK43+082右侧路堤基底铺一层土工格室,上部填圆砾土至地面以上1.0m,其中粉、粘粒含量≯15%。其他地段的基底处理主要指路基地表的处理,采用推土机或挖掘机将基底在加筋土挡土墙基础顶面标高以上部分的覆盖层挖除,然后用压路机压实。其底压实后采用平地机进行基底面的精细找平,找平后要求基底底面平整、不积水,基底面两侧边缘标高与加筋土挡土墙基础项面标高要求一致。然后对基底进行检测,检测方法与一般路基相同,要求满足地基系数K30≮0.8MPa/cm,相对密度≮0.70.
2.2加筋挡土墙基础施工
加筋土挡土墙基础的开挖可与基底处理同时进行。开挖完成后应立即进行地基承载力检测,要求地基承载力≮0.3MPa。检验合格后应进行C15混凝土浇筑,必须分段开挖分段浇筑,不允许基坑长时间暴露,更不允许基坑积水。基础采用钢模支撑,浇筑C15混凝土应分层进行,其分层厚度(指捣实后厚度)应根据拌制能力、运输条件、浇筑速度、振捣条件和结构要求等条件决定。浇筑过程中要加强振捣,振捣采用插入式振捣器,每一振点的振捣延续时间宜为20-308,以混凝土不再沉落、不出现气泡、表面呈现浮浆为度。
基础沿线路方向每隔20-30m设置一道沉降缝,浇筑时要求分段里程选在沉降缝位置处,沉降缝采用全断面沥青麻筋。基础浇筑完成并拆模后再对内侧进行回填,填料要求采用砂夹卵石或其他渗水土回填。
2.3面板砌筑
(1)面板采用C15混凝土预制,尺寸分别为0.5m(长)×0.48m(宽)×0.30m(高)和0.25(长)×0.48m(高)两种,在预制厂集中预制。部分面板预制时预留泄水孔,泄水孔径为0.1m。
(2)面板安装时先在基础上抹 一层M15水泥砂浆,然后铺设构造拉筋,再抹一层M15水泥砂浆,最后进行面板安装,钻孔后用插销固定。抹浆厚度要求在面板安装完毕后能够控制在1cm左右。面板安装仅在平面抹平,同一层相邻面板间顶紧即可,不作抹浆固接处理。
(3)面板安装时应注意加强面板线形控制,包括沿线路纵向和横向两个方向,每次安装前必须测量放线,放好定位线后再进行砌筑,砌筑时应严格按照放好的定位线施工。在施工过程中要不定期对定位线进行校核。同一段面板的安装应从沉降缝处向两端砌筑,从而保证沉降缝处不出现错台。
(4)面板安装时要注意泄水孔的位置,按照设计要求上下左右每隔2-3m各设一处。
2.4土工格栅
(1)土工格栅作为加筋土挡土墙中最重要的受力构件,土工格栅选用高密度聚乙烯土工格栅,执行的标准为:GB/T17689-1999,其有效面积系数为0.4,与填料间摩擦系数为0.4,最大拉伸应变10%对应的抗拉强度<80KN/m和44KN/m,循环200次抗拉强度<设计标准值,具有长期的抗老化性能。
(2)上工格栅分类。按其受田径情况不同分为构造拉筋、受力拉筋、回裹拉筋。
(3)土工格栅的布置。构造拉筋的铺设与加筋土挡土墙面板的砌筑、安装同时进行,构造拉筋的部长度一般取4m,外侧以插销孔以外〉5cm为铺设起点,固定面板的插销必须穿过格栅。构造拉筋外侧在面板砌筑固定后,拉平拉紧,尾部端头用U形插钉固定。受力拉筋与回裹拉筋为一个整体。受力拉筋按等长度铺设,即拉筋长度与整个加筋土挡土墙墙高和墙顶填土高度有关,与其所在层及所在层的宽度无关。受力拉筋平铺长度根据加筋土挡土墙高度及墙顶填土高度不是整数的情况,应按只入不舍的原则取整后来先取受力拉筋的长度。回裹拉筋长度取4m。
2.5填料填筑
加筋土挡土墙填料采用圆砾土,其中粉粒、粘粒含量>30%,为保护土工格栅,填料中不得含有粒径>10cm的尖棱状碎石,填料相对密度D≮0.70。在填筑厚5cm隔离层时,采有虚铺6cm的方法,主要以人工为主、装载机为铺的施工方法,整平后直接进行下一道工序。先铺设受力拉筋,然后摊铺厚25cm填料,用平地机平整,压路机碾压。
2.6反滤层填筑
反滤层的主要作用是阻止路基中的渗水把填料从泄水孔中带走,造成路基坍塌。路基两侧紧靠面板内侧设厚20cm砂夹卵石反滤层,在每层回囊拉筋铺设完成后进行分层填筑,填筑后采用小型机械压实。
2.7帽石的浇筑
帽石采用现浇C15混凝土。面板砌筑到设计标高、路基填筑到设计标高后进行,浇筑 C15混凝土的帽石长度与墙体的分段长度相同。帽石顶面预埋U形螺栓,安装防护栏杆。顶面层面板与帽石间预埋钢筋插销。
2.8封闭层及护道填筑
本段加筋土挡土墙路基封闭层设计为三七灰土其厚度为0.70m,分3层填筑,采用平地机平整和压路机碾压,路基面要形成4%的“人”字形横坡;加筋土挡土墙的两外侧设护道,顶宽为2.0m,高为1.0m,外部采用干片石防护,厚为0.3m。
3.施工注意事项
(1)加筋土挡土墙面板在预制、运输及安装过程中应轻拿轻放,注意保护,以防损坏。土工格栅在运输和施工过程中,严禁暴晒,以免筋带老化。
(2)加筋土挡土墙面板就位后开始填土、铺设、连接拉筋。筋材重叠时,应采用填料隔开,其厚度<5cm。
(3)应将加筋土挡土墙拉筋强度高的方向垂直于墙面进行铺设,并将拉筋拉紧、拉直、固定后再立即铺上层填料。
(4)填料应分层填筑、碾压、碾压顺序应从中部开始向两侧进行,全面轻压后再重压。
4.结语
遵(化南)小(寺沟)铁路加筋土筋挡土墙采用的是新技术、新工艺,其工程质量的关键取决于拉筋与填料之间的密实度情况,只有严格按照设计图纸和施工技术规范的要求进行施工,才能确保路基的稳定。■
【关键词】加筋土挡土墙;施工技术
1.工程概况
遵(化南)小(寺沟)铁路第四标段DK42+930-DK43+100段路堤加筋土擋土墙位于安达石大桥遵化方向,地貌为低山丘陵,根据钻 探及调绘,该区表覆素填土,其下为第四系全新统冲洪积粉质粘土、中砂、粗砂、砾砂、细角砾土、粗角砾土、下伏太古界遵化群片麻岩。详述如下:1、 素填土:以片麻岩全风化物为主,夹有少量粉质粘土,层厚0-0.9米,岩土施工为Ⅱ级普通土;2、中砂:褐黄色,稍松,层厚0-1.1米,基础承载力=150kpa;3、粗砂:黄色,稍松,层厚0-1.7米,基础承载力=300kpa;4、粉质粘土:褐色,灰褐色,层厚0-2.3米,基础承载力=180kpa;5、砾砂:褐色,稍密,层厚0-0.7米,基础承载力=300kpa;6、粗角砾土:褐黄色,松散,层厚0-1.7米,基础承载力=300kpa;7、片麻岩:浅灰色,灰绿色,基础承载力=500-1200kpa。本地区冻结深度为1.05米,抗震设防烈度为六度。
该段加筋土挡土墙位于河北省宽城县安达石村,为节约用地,保证路基稳定,路堤两侧设置加筋土挡土墙。
2.加筋土挡土墙的施工
2.1基底的处理
一般情况下,路堤施工中的基底处理,应按基底的土壤性质、其底地面所处的自然环境状态,再结合设计对基底的稳定性要求,采取消除地表覆盖层或在原地面挖台阶处理的方法。由于该段加筋土挡土墙部分基底承载力满足不了设计要求,因此DK41+805-DK43+092左侧、DK42+957-DK43+082右侧设置碎石桩处理地基。碎石桩按线路中心设一排,等边三角形布置,桩间距为2.00m,桩径为0.8m。碎石桩仲入基岩内≮0.5m,桩顶伸入圆砾土中≮0.2m;DK41+805-DK43+092左侧、DK42+957-DK43+082右侧路堤基底铺一层土工格室,上部填圆砾土至地面以上1.0m,其中粉、粘粒含量≯15%。其他地段的基底处理主要指路基地表的处理,采用推土机或挖掘机将基底在加筋土挡土墙基础顶面标高以上部分的覆盖层挖除,然后用压路机压实。其底压实后采用平地机进行基底面的精细找平,找平后要求基底底面平整、不积水,基底面两侧边缘标高与加筋土挡土墙基础项面标高要求一致。然后对基底进行检测,检测方法与一般路基相同,要求满足地基系数K30≮0.8MPa/cm,相对密度≮0.70.
2.2加筋挡土墙基础施工
加筋土挡土墙基础的开挖可与基底处理同时进行。开挖完成后应立即进行地基承载力检测,要求地基承载力≮0.3MPa。检验合格后应进行C15混凝土浇筑,必须分段开挖分段浇筑,不允许基坑长时间暴露,更不允许基坑积水。基础采用钢模支撑,浇筑C15混凝土应分层进行,其分层厚度(指捣实后厚度)应根据拌制能力、运输条件、浇筑速度、振捣条件和结构要求等条件决定。浇筑过程中要加强振捣,振捣采用插入式振捣器,每一振点的振捣延续时间宜为20-308,以混凝土不再沉落、不出现气泡、表面呈现浮浆为度。
基础沿线路方向每隔20-30m设置一道沉降缝,浇筑时要求分段里程选在沉降缝位置处,沉降缝采用全断面沥青麻筋。基础浇筑完成并拆模后再对内侧进行回填,填料要求采用砂夹卵石或其他渗水土回填。
2.3面板砌筑
(1)面板采用C15混凝土预制,尺寸分别为0.5m(长)×0.48m(宽)×0.30m(高)和0.25(长)×0.48m(高)两种,在预制厂集中预制。部分面板预制时预留泄水孔,泄水孔径为0.1m。
(2)面板安装时先在基础上抹 一层M15水泥砂浆,然后铺设构造拉筋,再抹一层M15水泥砂浆,最后进行面板安装,钻孔后用插销固定。抹浆厚度要求在面板安装完毕后能够控制在1cm左右。面板安装仅在平面抹平,同一层相邻面板间顶紧即可,不作抹浆固接处理。
(3)面板安装时应注意加强面板线形控制,包括沿线路纵向和横向两个方向,每次安装前必须测量放线,放好定位线后再进行砌筑,砌筑时应严格按照放好的定位线施工。在施工过程中要不定期对定位线进行校核。同一段面板的安装应从沉降缝处向两端砌筑,从而保证沉降缝处不出现错台。
(4)面板安装时要注意泄水孔的位置,按照设计要求上下左右每隔2-3m各设一处。
2.4土工格栅
(1)土工格栅作为加筋土挡土墙中最重要的受力构件,土工格栅选用高密度聚乙烯土工格栅,执行的标准为:GB/T17689-1999,其有效面积系数为0.4,与填料间摩擦系数为0.4,最大拉伸应变10%对应的抗拉强度<80KN/m和44KN/m,循环200次抗拉强度<设计标准值,具有长期的抗老化性能。
(2)上工格栅分类。按其受田径情况不同分为构造拉筋、受力拉筋、回裹拉筋。
(3)土工格栅的布置。构造拉筋的铺设与加筋土挡土墙面板的砌筑、安装同时进行,构造拉筋的部长度一般取4m,外侧以插销孔以外〉5cm为铺设起点,固定面板的插销必须穿过格栅。构造拉筋外侧在面板砌筑固定后,拉平拉紧,尾部端头用U形插钉固定。受力拉筋与回裹拉筋为一个整体。受力拉筋按等长度铺设,即拉筋长度与整个加筋土挡土墙墙高和墙顶填土高度有关,与其所在层及所在层的宽度无关。受力拉筋平铺长度根据加筋土挡土墙高度及墙顶填土高度不是整数的情况,应按只入不舍的原则取整后来先取受力拉筋的长度。回裹拉筋长度取4m。
2.5填料填筑
加筋土挡土墙填料采用圆砾土,其中粉粒、粘粒含量>30%,为保护土工格栅,填料中不得含有粒径>10cm的尖棱状碎石,填料相对密度D≮0.70。在填筑厚5cm隔离层时,采有虚铺6cm的方法,主要以人工为主、装载机为铺的施工方法,整平后直接进行下一道工序。先铺设受力拉筋,然后摊铺厚25cm填料,用平地机平整,压路机碾压。
2.6反滤层填筑
反滤层的主要作用是阻止路基中的渗水把填料从泄水孔中带走,造成路基坍塌。路基两侧紧靠面板内侧设厚20cm砂夹卵石反滤层,在每层回囊拉筋铺设完成后进行分层填筑,填筑后采用小型机械压实。
2.7帽石的浇筑
帽石采用现浇C15混凝土。面板砌筑到设计标高、路基填筑到设计标高后进行,浇筑 C15混凝土的帽石长度与墙体的分段长度相同。帽石顶面预埋U形螺栓,安装防护栏杆。顶面层面板与帽石间预埋钢筋插销。
2.8封闭层及护道填筑
本段加筋土挡土墙路基封闭层设计为三七灰土其厚度为0.70m,分3层填筑,采用平地机平整和压路机碾压,路基面要形成4%的“人”字形横坡;加筋土挡土墙的两外侧设护道,顶宽为2.0m,高为1.0m,外部采用干片石防护,厚为0.3m。
3.施工注意事项
(1)加筋土挡土墙面板在预制、运输及安装过程中应轻拿轻放,注意保护,以防损坏。土工格栅在运输和施工过程中,严禁暴晒,以免筋带老化。
(2)加筋土挡土墙面板就位后开始填土、铺设、连接拉筋。筋材重叠时,应采用填料隔开,其厚度<5cm。
(3)应将加筋土挡土墙拉筋强度高的方向垂直于墙面进行铺设,并将拉筋拉紧、拉直、固定后再立即铺上层填料。
(4)填料应分层填筑、碾压、碾压顺序应从中部开始向两侧进行,全面轻压后再重压。
4.结语
遵(化南)小(寺沟)铁路加筋土筋挡土墙采用的是新技术、新工艺,其工程质量的关键取决于拉筋与填料之间的密实度情况,只有严格按照设计图纸和施工技术规范的要求进行施工,才能确保路基的稳定。■