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摘要:装配式是公路工程未来的发展趋势和政策导向,装配式生态挡墙体由T柱、底板、背板、底座、顶盖这几个构件形成,构件之间采用拼装及锚杆连接,底板上可培土种植绿色植物。它巧妙地将模板体系定位、固定方式简化,施工简单,混凝土成型效果好。同时可以节水省肥,为植物生长提供最佳的生长湿度,形成环境友好的生态支挡结构。基于此本文主要对装配式生态挡墙在公路工程中的应用进行了简单的探讨,以供相关人员参考。
关键词:装配式;生态挡墙;公路工程
1、装配式生态挡墙的结构
新型装配式生态挡墙是由若干个相同层次的预制构造件和预制块单元共同拼装而成,其主要由底梁基础、PC构件、肋柱、压顶梁组成。新型装配式生态挡土墙采用的是钢模整体成型,产品质量更加可靠、稳定。预制PC构件(图1)单元基本上呈空间框格型,其地垫底部的植生板与墙体左右两侧壁和后壁有效的结合并围成一个中空植生土槽。通常,植生板上可填装适合绿色植物生长的土壤,在预制印壁设计有排水窗可作为水体排泄的通道,也可作为种植植物根系与墙后水体之间的联系通道。植生板外部设有一定的坡度以防其被雨水冲刷而造成土壤流失,与此同时,还可确保土槽的蓄水能力以满足植物生长的需求。预制块左侧壁和右侧壁分别设有吊装孔,位于预制单元块竖直方向,其主要作用是增强施工中上预制单元体与下预制单元体两者之间的连接强度,且将预制块上端设为凸起,而下端设为凹槽,这样设置有利于上、下预制块拼接过程中能够完全卡锁。其在水平方向的作用是为了增强水平方向预制块的有效连接。在预制块后端两侧都留有相应的钢筋穿孔,非常有利于左右不同的预制块利用U形钢锁进行固定。
图1预制PC构件三视图
预制单元块左、右壁闭合工作完成后,即可形成一定的构造柱空间;同时,在构造柱空间内利用现浇混凝土技术形成坚实的构造柱,最后将构造柱与基础底部进行刚性连接并设置顶部压顶梁,使整个墙体的稳定性得到保障。其中施工中的压顶梁、构造柱以及基础建筑底部均釆用现浇混凝土结构。
2、装配式生态挡墙的优点与适用性
新型装配式生态挡墙与传统现浇混凝土挡土墙在施工过程中形成了鲜明的对比,即绿色生态挡土墙具有一定的工程优点,其具体体现在以下几个方面:①这种新型绿色生态装配式生态挡墙的大部分预构件均在指定的工厂进行标准化预制,其工程质量可以得到有效的控制;②大量预构件的现场装配施工不仅极大地提高了工作效率,使施工工期明显缩短,而且建筑企业的成本相对有所降低;③通过对植生板上植物的种植,既突显出挡土墙的外观造型美观,又实现了墙体与周边环境的协调性。此外,由于挡土墙的大部分施工环节都在施工现场安装操作,可以大幅度降低因建筑垃圾与施工扬尘造成的环境污染问题,使建筑工程更加环保。新型装配式生态绿色挡土墙与一般整体现浇混凝土结构的扶壁式挡土墙相比,其优点主要在于施工灵活、挡土墙墙体结构中倾角以及底部基础性设计均可根据施工现场实际地质情况及水文等多方面情况进行有针对性的设定,并且这种新型装配式生态挡墙具有墙身较轻、小,占地面积少,对于底部基础地基的承载力要求较低,特别是在施工现场条件较差或者严重缺乏石料的地区均不受限制。同时,对于施工工期较为紧张且周边有建筑障碍物、城市景观环境要求高的一些边坡工程来说,其不失为最佳施工模式选择。
3、装配式生态挡墙在公路工程中的应用
3.1、工程概况
本次工程采用双向六车道一级公路配套市政设施标准,道路整体式路基断面宽度为64m,主车道设计速度为60km/h,辅道设计速度为40km/h。项目区范围内所地层为第四系全新统人工填土层(Qme4)、第四系全新统层坡洪积层(Q4dl+pl)、第四系中下更新统冰水沉积层(Ql2fgl)和自主系、朱罗系地层。
3.2、施工工艺
3.2.1、准备工作
基底土方开挖应平整,满足挡墙装配要求。基坑开挖至挡墙底座底部标高下10cm,然后浇筑10cmC15混凝土垫层。由于挡墙高度超过2m,根据《公路工程施工安全技术规范》(JTGF90-2015),应当搭设架体作为施工作业人员的操作平台。架体周围设置警戒区。锚杆挡土墙施工前,首先检查边坡或坑壁的稳定状况。对影响施工安全的危岩、危石、松动土石块应予清除,或者采取必要的防护措施,并平整岩面。另外,需要由专人随时检查和定期监测边坡稳定性,并确认安全。发现异常,应立即停工,撤离人员,采取安全措施后方可复工。
3.2.2、锚杆施工
(1)锚孔施工。在装配式绿色生态挡墙PC构件墙身锚杆孔相应位置进行锚杆施工。锚孔开钻前应进行放线,使得锚孔位置与各层T柱锚孔位置中心对齐,保持入岩角度一致,入岩角度tanθ=0.36。根据《公路工程标准施工招标文件》(2018年版),锚孔轴线应准确,锚孔位置、直径及锚孔深应不小于图纸规定。孔轴应保持直线,孔位允许偏差为±50mm,深度允许偏差为-10~+50mm。根据《公路路基施工技术规范》(JTGT3610-2019),钻孔过程中应对岩性及构造进行编录和综合分析,与设计出入大时应及时反馈。当成孔过程中遇不明障碍物时,应停止钻进,查明障碍物性质。成孔后应及时清净孔内残渣。成孔后不宜立即插入锚杆,应在孔口采取临时封板进行封堵,避免水或其他杂物进入孔内。
(2)锚杆制作。锚杆使用32mmHRB400级钢筋。根据《公路路基施工技术规范》(JTGT3610-2019),为保证锚杆质量,在锚杆制作前,需要对锚杆进行除锈、除油污处理,并避免杆体弯曲。另外,为保证锚杆在注浆时位于锚孔中央位置,锚杆杆身周围应设置对中支架。对中支架使6mmHPB300级钢筋制作,每1.5m设置一道,每道共3根,以120°夹角沿杆身周边布置。
(3)注浆封锚。锚杆安装完毕后,使用C40细石混凝土进行封锚。注浆宜采用孔底注浆法,注浆管应插至距孔底50~100mm,随混凝土的注入逐渐拔出,注浆压强宜不小于0.2MPa。注浆管端部至孔底的距离不大于200mm。注浆及拔管过程中,注浆管口应始终埋入注浆液面内,并在水泥浆液从孔口溢出后停止注浆。注浆后当浆液液面下降时,应进行孔口补浆。根据《公路路基施工技术规范》(JTGT3610-2019),锚杆长度小于3m时,可采用先注浆后插锚杆的工艺施工。
3.2.3挡墙构件安装
根据《公路路基施工技术规范》(JTGT3610-2019),不得采用顺坡滚落或抛掷传递的方式运送材料。故全部构件以吊装的方式运输至施工作业平台。顶盖用两点起吊法,其余构件使用锚杆孔作为吊装孔进行吊装。所有起重设备必须符合国家关于特种设备的安全管理规定。挡墙构件安装顺序如下:(1)底座安装。底座PC构件安装在基础顶部,须安放平整,高度一致,底座可用水泥砂浆找平,底座长为15m。(2)底板安装。底座上首先进行第一层底板安装,底板中心之间间距为1.4m。(3)T柱安装。在底板上相应地安装T柱,中心间距1.4m,T柱与底座之间拼装连接。T柱预留的横向锚杆孔中需要穿过已经在边坡上固定的锚杆,并使用C40细石混凝土进行二次注浆。同一层T柱安装完毕后需要在纵向锚杆孔中穿过通长锚杆,并使用C40细石混凝土注浆,保证构件与构件之间的连接和墙体完整性。(4)背板安装。在2个相邻的T柱之间,拼装一块侧板,插入T柱侧面的凹槽内。(5)顶盖安装。完成顶层的背板安装以后,安装顶盖,顶盖长15m,使其与T柱进行拼装。
结束语
总的来讲,装配式生态挡墙在施工过程中,应当严格按照施工工艺的各个步骤进行,并对过程中验收项及各类注意事项进行把控。同时应以施工总结或其他方式进行施工经验的积累和施工工艺的优化,便于在后续公路工程中更方便、更有针对性地进行应用。
参考文献:
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