北京建工国际建设工程有限责任公司 北京 100055
摘要：本文论述圣戴维地块挡土墙施工内容，其护坡挡土墙形式采用重力砼挡土墙（俯斜式）及悬臂式钢筋砼挡土墙两种；圣戴维地块挡土墙总造价约1200万人民币，总长度325.68m；圣戴维地块建设场地位于火山岛之上，其工程量最大，为山地建筑，自然坡度较大，地块内地形坡度为20-35°，项目规划设计利用现有的地形，在局部适当平整，依山就势，布置建筑，在各场地形成错落有致、高低起伏的天际线；该工程场地内主要建筑为1-3层住宅、以及路边停车场，建筑场地及其周边，按设计高程平整，由于建筑工程及道路工程开挖填筑施工形成人工边坡和对建（构）筑物安全或稳定有不利影响的自然斜坡，为保证边坡的稳定及其环境的安全，对边坡采取结构性支档、加固与防护，由于场地高低落差大，因规划设计需要需增设大量挡土墙。
关键词：重力砼挡土墙；悬臂式钢筋砼挡土墙；施工工艺
一、工程概况
格林纳达是中美洲加勒比地区西印度群岛中向风群岛最南端的一个国家，位于北纬12度。本次援格林纳达低收入住房二期项目共分属5个地块。建设内容包括用地红线范围内的647套住房、配套用房、室外道路、停车场、护坡、挡土墙、植被恢复（植草）、以及室外给排水、电气等配套工程内容。由中国商务部对外经济合作事务局援建项目，施工单位：北京建工集团有限责任公司，项目管理公司：泛华建设集团有限公司，项目合同额折合约3.6亿人民币。
二、重力砼挡土墙及悬臂式钢筋砼挡土墙构造简介
重力式挡土墙依靠墙体的自重抵抗墙后土体的侧向推力（土压力），以维持土体稳定，多用料石或砼预制块砌筑，或砼浇筑，形式简单，就地取材，施工简单，也是目前城镇道路常用的一种挡土墙形式；本项目因地制宜部分采用浇筑砼掺加毛石重力式挡土墙。悬臂式挡土墙由底板及固定在底板上的悬臂式直墙构成，主要依靠底板上的填土重量维持挡土构筑物的稳定；采用钢筋砼材料，由立壁、墙趾板、墙踵板三部分组成；悬臂式挡土墙较重力式挡土墙墙体高度要高优势，但立壁下部弯矩大，配筋多，投资费用高。本项目根据该建设场地陡坡地形结合重力式挡土墙和悬臂式挡土墙特点而选定，对于坡度缓、高程低的位置尽量选用重力式挡土墙，同时兼顾节约投资的目的。其基本构造如下：
1、基础
根据设计提供标高，基础应视地形、地质条件埋设足够深度，以保证挡土墙的稳定性。开挖基坑处理后，检验基底尺寸及标高，报请项目管理组验收合格后方可浇筑基础。基础垫层砼强度等级C15，条形基础砼强度等级C35，当地受海风影响，防止悬臂式挡土墙中钢筋锈蚀，掺钢筋阻锈剂。
2、墙身（立壁）
因地形复杂程度不同而选定不同的挡土墙类型，墙身高度也不一，本项目悬臂式挡土墙墙身高度最高达9米，重力式挡土墙墙身高度最高达4米；重力式挡土墙墙身砼强度等级C20，毛石砼掺入量不大于总体积30%，悬臂式挡土墙墙身强度等级C35，掺钢筋阻锈剂。
3、填料
挡土墙后填土，应选择透水性强的填料，当采用粘性土作填料时，宜掺入适量碎石；为增加填料内摩擦力宜选用饱水内摩擦角大于40°的砂性土、砂砾、碎石等透水性材料，但最大粒径不能超过25cm，且粒径大于5cm不能超过25%。
4、竖向变形接缝处理
为避免地基不均匀沉降而对墙身受力带来不利影响，在地基性质和墙高突变处应设置沉降缝。悬臂式挡土墙每间隔15m设置一道变形缝（沉降缝或伸缩缝），当墙身高度不一，墙后荷载变化大或地基条件较差时，应采用较小的变形缝间距，在地墙高突变处与其他建（构）筑物连接处应设伸缩缝，在地基岩土性状变化处应设沉降缝；重力式砼挡土墙每间隔15m应设置一道竖向变形缝。变形缝宽度为20mm通缝，缝内沿墙的内外顶三边填塞沥青麻筋，填塞深度不小于50mm。在渗水量大而填料宜流失的地方宜对沉降缝做反滤层处理，例如土工布、碎石反滤层等。
5、排水系统
施工挡墙前必须做好挡土墙及其附近的排水设计，既要确保外界水不得渗入挡土墙内部填料也要保证挡土墙内部填料的水及时排出。挡土墙内部填料被水饱和时，作用在墙上的不仅土压力还有水压力，一旦超过挡土墙侧墙承受极限就会发生坍塌事故；土质边坡开挖时，应采取排水措施，边坡的顶部应设置截水沟，在任何情况下不应在坡脚及坡面上积水；此外挡墙采取耐腐蚀防护：挡墙与填土接触表面应涂环氧沥青，涂层厚度不小于300umm。挡墙顶面设封闭层，防止雨水或地表流水下渗，挡墙顶面靠山坡侧沿长度方向设置截水沟，挡墙墙脚沿长度方向砌筑排水沟。
三、存在的难题及施工方案的确定
1、山体土方开挖
临山路段开挖形成的岩质边坡，挖方边坡坡率一般采用1：0.75；土质挖方边坡坡率一般采用1：1；由于坡度较大，开挖时注意防范石块滚落现象，因此做好开挖范围内的防护很有必要。对于本工程的实际情况，一方面山体表面危石时而发生坠落，另一方面开挖岩石主要是利用挖机改装破碎头的方式进行破碎，对山体产生扰动，会产生飞石，因此防护的重点主要放在预防滚石上。施工过程中先用挖掘机清除山体上的覆土，并及时装车弃运至指定位置。表层的岩石若能用挖掘机挖除则用挖掘机挖除，直至露出内层坚硬的岩石后再改用破碎机破除。
2、雨季现场施工
根据格林纳达国家历年汛期趋势（6-12月份）为雨季，每年的6月开始会有飓风来袭，尤其7-9月最为多发。本工程圣戴维地块首先进场施工挡土墙，按施工计划挡土墙工程施工完毕后，再进行下一分项施工，出现前期挡土墙雨季施工任务很艰巨，如何在雨季顺利进行挡土墙施工问题很关键，尤其进行土方开挖、浇筑挡土墙砼工序时，必须保持施工现场便道畅通。考虑雨季的影响，凡有可能积水的区域，应事先填筑平整、夯实，才能保证施工车辆（如运输砼罐车）通行，依据山势修筑必要的排水沟对雨水进行拦截，防止雨季来临，洪水涌入施工现场，危及施工人员、机具、构件、材料、成品的安全。各种构件、材料、机具等应选好堆停场地，避开冲沟等低洼汇水区，严禁积水浸泡造成现场瘫痪。
3、物资供应情况
我们到达格林纳达国家一边搭设临设组建项目部，一边进场组织施工，把挡土墙施工作为圣戴维地块首项任务。限于格林纳达国家物资严重缺乏实际情况，本项目大部分物资从国内发货运输过来，海运物资时间长，大概2-3个月海运时间，这也包括了施工挡土墙所需钢筋、模板、钢管、木方等大量材料迟迟不能到场，无疑延长施工周期。就连大量消耗水泥也需要从第三国特立尼达多进口的42.5N型普通硅酸盐袋装水泥，也需要长时间海运才能到达；当地仅有一家小型采砂石厂，且砂石料日生产数量有限，该国路窄崎岖，陆地运输能力差；因此国内外材料物资供应也是难题。
4、作业队伍的选定
该国属于加勒比海地区小岛国，人口数量少，建筑业比较落后，从事建筑业方面的当地人也少，即使招募当地的少量劳动力也是壮工，缺乏施工技能，在这种情况下我们必须考虑，一方面从国内派遣劳动力，另一方面在当地加强招募、培训工作；同时国内劳动力价格近些年也是大幅上涨；再者随着国家经济的发展，建筑业劳动力年龄层次问题产生的劳动力结构性短缺已经成为严重课题，境外施工长期面临劳动力不足的局面，这也是我方必须考虑到问题。
四、挡土墙施工工艺
1、施工工艺流程
重力式挡土墙：测量放样→基槽开挖→基底处理→模板工程→泄水孔安装→混凝土工程→拆模及养生→墙背回填。
悬臂式挡土墙：测量放样→基槽开挖→基底处理→钢筋工程→泄水孔安装→模板工程→混凝土工程→拆模及养生→墙背回填。
2、具体施工内容
2.1测量放样
根据施工图划分施工段，精确测定挡土墙墙趾处路基中心线及基础主轴线、墙顶轴线、挡土墙起讫点和横断面，曲线段每5m设一桩，并应根据地形和施工放样的实际需要增补横断面。放桩位时，应测定中心桩及挡土墙的基础地面高程及开挖深度，临时水准点应设置在施工干扰区域之外，施测结果应符合精度要求并与相邻路段水准点相闭合。
2.2基槽开挖
开挖前将场地清理平整，基坑开挖应保持良好的排水，基坑外设置集水坑，以利于基底排水。基坑开挖按照设计要求控制基底高程，基坑开挖至设计标高后，应立即对基坑基底进行处理，保证基坑底面无浮渣，底面平整。基槽土方采用人工配合挖掘机进行开挖。用挖掘机开挖至设计标高+20cm处，然后人工挖除剩余20cm土，以免机械扰动原状土或超挖。开挖成型后坑底高程控制在+20mm以内，轴线位移小于10mm。
2.3基底处理
当基坑开挖至设计标高后基底承载力（钎探实验检测）达不到设计要求或遇有软弱地基时，及时报项目管理组和有关单位现场勘察，按现场确定的换填范围、深度对不良地基超挖清除。在规定范围内，采用项目管理组认可强度的合格材料（碎石土、浆砌片石等）进行换填处理，使之地基承载力符合要求。
2.4 基础施工
垫层施工前应对基底标高再次进行确认，务必满足沿基底外侧像靠墙一侧1：0.2坡度，以保证挡土墙结构安全。对于基础施工，挡墙的墙身施工缝采用错开式，留设位置于基础上方不小于500左右处。开挖基坑处理后，检验基底尺寸及标高，报请项目管理组验收合格后方可浇筑基础。
2.5模板工程
模板施工前测量人员放出挡墙边线、模板安装线。用普通钢管搭设脚手架，脚手架间距1.5m，沿墙身方向设置剪刀撑，每4m用钢管将墙身两侧脚手架顶部连接成整体，保证脚手架稳定性。
根据结构的特点挡土墙模板采用用的220mm*2440mm*18mm定型模板拼装而成。所有模板及支架必须保证结构和构件的形状、尺寸和相对位置正确；在安装模板过程中应注意以下几点：（a）模板安装前，必须经过正确放样，检查无误后才能立模安装；（b）模板必须支撑牢固、稳定，不得有松动、跑模、超标准变形下沉等现象；（c）模板应拼缝平整严密，并采取措施填缝，不得漏浆，模内必须干净。模板支撑完后，对板缝进行检查，对挡土墙根部用水泥砂浆进行封堵。模板安装后应及时报检及混凝土浇筑；（d）模板采用对拉螺栓固定时，端部应加垫块，拆模后其垫块孔应用膨胀水泥砂浆堵塞严密。
模板加固：板后使用方钢管竖向固定于模板后，间距20cm，横向使用钢管固定方钢管，竖向使用采用钢管间距50cm一道加固，使用燕尾卡加双螺帽与对拉螺栓Φ14mm固定，水平方向对拉螺栓设置间距50cm，竖直方向对拉螺栓沿墙高方向第一道距底部15cm，以上每隔50cm设置一道。
2.6钢筋工程
钢筋采用集中加工成型，钢筋在制作前进行调直和除锈，钢筋调直及除锈均应保证钢筋无损伤。底板钢筋绑扎：根据设计在垫层面测量放样，布设混凝土垫块（保护层），按当地受海风影响基础中纵向受力钢筋的保护层厚度40mm。在垫块上铺设横向钢筋，铺设纵向钢筋及时绑扎，按设计位置布设并绑扎上层钢筋，穿上层纵向钢筋，在交叉点处与上层横向钢筋绑扎连接。底板钢筋安装绑扎连接成形后，侧墙处平行推进安装，绑扎钢筋。墙体钢筋绑扎：搭设钢管脚手架，立设侧墙内模之后开始拼接侧墙部位钢筋，步骤：首先绑扎内侧竖向钢筋，再绑扎定位外侧钢筋。其次绑扎横钢筋，连接牢固，确保钢筋间距和保护层的厚度。最后穿纵向钢筋定位后绑扎。无论任何情况下，同截面内的接头数量与钢筋总截面面积的百分比不超过规范规定，绑扎接头：受压区不超过50%，受拉区不超过25%。
2.7 泄水管及反滤层
挡土墙泄水孔为ф100PVC管，间距2000mm，梅花状布置，下排泄水孔距室外地面距离为200mm，且泄水孔均沿墙宽方向按5%坡度设置，方便墙背后水流排除。挡土墙后泄水孔进口周围铺设20mm碎砾石的反滤层，碎石外包土工布或透水性较好的填料，下排泄水孔进口的以下铺设的粘土层并历夯实。
2.8砼浇筑
混凝土由砼运输车和装载机运至现场，使用吊车吊入模板内。在墙顶搭设平台，砼浇灌从低处开始分层均匀进行，采用插入式振捣器振捣，振捣棒移动距离不应超过其作用半径的1.5倍，并与侧模保持10cm的距离，切勿漏振或过振。在砼浇灌过程中，如表面泌水过多，应及时将水排走或采取逐层减水措施。浇灌到顶面后，应及时抹面，定浆后再二次抹面，使表面平整。
砼浇灌过程中应派出木工、钢筋工、电工及试验员在现场值班，发现问题及时处理。有专人负责每一车砼的坍落度检测，为保证砼的耐久性，根据设计要求，本项目室外环境类别为3a，重力式挡墙水灰比不大于0.45，悬臂式钢筋混凝土挡土墙水灰比不大于0.45，故砼塌落度控制在60mm以内。
2.9拆模及养生
砼浇筑完收浆后，应及时洒水养护，养护时间最少不得少于7天，在常温下一般48小时即可拆除墙身侧模板，拆模时，必须注意一下事项，高处、复杂结构模板的拆除，应有专人指挥和切实可靠的安全措施，并在下面标出作业区，严禁非操作人员进入作业区。操作人员应配挂好安全带，禁止站在模板上的横拉杆上操作，拆下的模板应集中吊运，并多点捆牢，不准向下乱扔。
2.10挡土墙背土回填
回填材料均应是透水性材料或设计规定的材料，严禁采用有机土、腐殖土、垃圾等不合格填料，填料中不得含用树根、草皮等杂物。结构物强度达到设计75%，方可填筑回填材料应分层摊铺，压实时应避免使墙身受较大的冲击影响，临近墙背1m范围内，不能有大型机械行走或作业，以防碰坏墙体，应采用蛙式打夯机、内燃打夯机、手扶式振动压路机、振动平板夯等小型压实机具碾压，每层压实厚度不得超过20cm。
2.11施工过程施工缝处理
挡土墙基础浇混凝土已凝结硬化，再继续浇筑墙身混凝土的新旧混凝土的结合面，它是结构的簿弱部位，因而宜留结构受剪力较小且便于施工的部位。施工缝处理过程是：（a）先在已硬化的挡土墙基础混凝土表面上，清除水泥薄膜和松动石子以及软弱混凝土层，并加以充分湿润，冲洗干净，且不得留有积水。（b）然后在浇筑墙身混凝土前现在施工缝处铺一层水泥浆或混凝土内成分相同的水泥砂浆。（c）浇筑混凝土时，需仔细振捣密实，使挡土墙基础墙身新旧混凝土结合紧密。
五、方案执行效果
1、阻锈剂新技术应用
限于格林纳达国家实际情况，挡土墙结构掺加粉末状阻锈剂新技术应用，尚未有类似挡土墙结构掺加粉末状阻锈剂施工案例，我国的粉末状阻锈剂首次在格林纳达应用在挡土墙结构内，不但有效阻止挡土墙钢筋锈蚀，而且有效减少了挡土墙钢筋保护层厚度，为格林纳达国家在建筑业推广我国粉末状阻锈剂新技术应用提供先例。
2、自拌混凝土使用
现场两台500L强制搅拌机（自带配料机）负责供料为主，以当地混凝土拌合站应急备用；混凝土的配合比按设计标号进行实验确定，现场最大程度上使用自拌砼，经实际使用，不但确保混凝土工程质量，减少了当地混凝土拌合站砼供应不足的风险，从而缩短了工期，而且大幅降低成本，提高了项目经济效益。
3、属地化劳务使用情况
通过技术培训，采取中方技术工人带领当地劳务作业的方式，在挡土墙作业中，中方用工：当地用工比达到1：5，大幅节约劳动力成本，经测算，较全部使用中方工人成本下降40%以上。大量使用当地劳务，不但为格林纳达人民提供援助住房，而且为当地创造更多就业机会，得到当地人民的支持和欢迎，并充分彰显了大国、强国敢担当作为精神；同时通过技术培训，是当地工人的施工技术水平大幅提升，达到了在施工作业最基层技术转移的目的，切合国家政策要求。
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挡土墙基槽 挡土墙钢筋绑扎
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部分挡土墙1
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部分挡土墙2
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部分挡土墙3
六、结论
根据本项目挡土墙的施工要求，结合格林纳达国家实际情况，我们编制了行之有效的施工方案，根据现场地形条件因地制宜采取挡土墙类型；为缩短工期、减少采购成本，在施工现场建立了砼搅拌站；为防止雨水及地下水对钢筋腐蚀，对挡土墙结构内掺加阻锈剂新技术应用；大量使用当地作业人员，解决了当地人就业问题，不但体现了我国“一方有难、八方支援”援助精神，也充分彰显了我国在国际社会声望。即解决了挡土墙施工面临的实际问题，又大幅度压缩施工成本，并保证了项目工期、质量等要求，得到了业主方、管理公司的高度认可。同时，因格林纳达没有同类挡土墙的大规模施工项目，施工期间，格林纳达住房部部长等政府官员及当地相关技术人员纷纷到我施工现场进行观摩。