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主题词:锚杆墙 钻孔 钢筋网 喷射混凝土
一、工程概况
阿尔及利亚东西高速公路M5标段线路经地段地势起伏较大,挖方最大深度30m,主要分布的地质为泥灰岩黏土和风化的砂岩。
二、施工工艺及方法
锚杆墙的施工工序较多,施工工艺复杂,施工过程中所使用的机械设备品种多种多样。在施工中应合理安排,采取流水作业方式尽可能避免交叉作业,保证施工质量的同时应最大限度地发挥机械的作业效率。
(一)总体施工工艺流程图
(二)土方开挖
1、工艺流程图(见右图)
2、操作要点
(1)作业面开挖前,应复合控制导线点坐标和水准基点,并按设计图纸放出边坡开挖线。作业面开挖过程中要经常性复合开挖坡度,防止超挖或欠挖。
(2)作业面开挖应按设计要求自上而下分段分层进行。根据土质情况确定开挖高度,一般情况每个台阶分两次开挖,开挖高度宜为3.3~3.5m,第一次开挖施工上部两层锚杆,第二次开挖施工底层锚杆。地质较差段落每次开挖段落长不宜大于100m。
(3)每级开挖时,严格控制坡比度。尤其是同一台阶边坡上下两次开挖,极易造成边坡的折线形,要精确控制开挖坡面的精度。
(4)机械开挖后应辅以人工修整坡面,坡面平整度的允许偏差为±50mm,在坡面喷射混凝土支护前,应清除坡面虚土。
(5)每级开挖成型后,平台位置、宽度及纵横坡宜一次成型。保留给锚杆施工的工作平台宽度不宜小于7m。
(6)如土方施工过程中发现有个别地段与设计图纸有出入,特别是发生边坡坍塌时,应及时与设计部门和监理沟通,确定处理方案。
(7)作业面开挖结束后,及时修筑施工便道,以方便锚杆施工。
(三)钻孔
1、工序流程图
2、操作要点
(1)钻孔前,先对工作面进行初喷,喷砼厚度2~3cm。然后按设计图纸对钻孔孔位进行放线,一个开挖段落要同时放,采用红色油漆进行标记。
(2)钻孔应按顺序进行。钻机就位后,安装钻杆,调整钻头位置使其对准孔位并调整导向滑轨角度,使其符合设计及规范要求。
(3)成孔直径符合设计要求,成孔长度应大于设计长度10cm。利用空压机高压风清孔,直至清除孔内全部碎屑。
(4)为避免钻孔深度误差,操作手在开钻前必须检查其用于钻孔的钻杆数量,钻孔过程中要有专人对钻孔深度进行记录。钻孔过程中要观察是否出水情况并及时报告。
(四)锚杆安装及注浆
1、工序流程图
2、锚杆制作
(1)锚杆所使用的材料必须经过现场试验检验,并得到监理的认可。
(2)锚杆应集中制作,有序存放,一般要平放在方木上或水泥平台上,使其与地面隔离,防止生锈。
(3)锚杆的制作进度应与钻孔和锚杆安装进度相适应。
(4)锚杆在安装前应对其直径、长度及套丝情况进行检查,符合设计要求才能安装。
(5)如果锚杆被泥浆或其它物质污染,必须擦拭干净。
3、锚杆安装
(1)安装锚杆对中支架,其距端部 0.3m,其它部位间隔 3m 。
(2)安装注浆导管,以保证从孔底灌浆,注满钻孔。
(3)成孔结束后,立即采用人工安放锚杆,锚杆头露出土体12cm,且距喷射混凝土面不小于5cm。
4、注浆
(1)注浆材料应根据设计要求确定,选用水灰比0.38-0.45的纯水泥浆,按配合比设计加入减水剂。使用前检查注浆管有无破裂和堵塞现象,牢固接口处,防止注浆过程中开裂跑浆。
(2)一次注浆:浆液经搅拌机搅拌均匀,用筛网过滤掉较大颗粒,搅拌结束后立即使用,保证浆液在初凝前用完。同时要注意注浆管的畅通。注浆采用注浆泵将浆液经压浆管输送至孔底,由孔底返出至孔口,待孔口溢出浆液或排气管停止排气时,停止注浆,注浆过程中不能中断。注浆时要边灌注边拔出注浆管,注意管口应始终处于浆面以下,待浆液溢出孔口时全部拔出。拔出时注意锚杆有无被移动的情况,若被带出需将锚杆推入孔内直至不再移出。
(3)二次补浆:为了抵消与岩石(砂岩质泥灰岩,泥灰质砂岩)裂口有关的砂浆损失,于首次注浆待浆液硬化后检查孔内浆液是否充满,若注浆未能充满需进行二次补浆,注浆量不得小于计算量,其充盈系数为1.1-1.3。
(4)注浆结束后将外露的锚杆部分清洗干净,保证丝扣无污染以利于安装锚垫板及螺母,现场实际采用PVC短管将丝扣部位罩住,待第一层混凝土喷射结束后取下。
(五)安装钢筋网、泄水管及喷射混凝土施工
1、工序流程图
2、安装钢筋网片
⑴在喷射混凝土前,面层内的钢筋网片牢固固定在边坡壁上并符合规定的保护层厚度的要求。钢筋网片可用插入土中的钢筋固定,在混凝土喷射时应不出现移动。每步台阶钢筋网片绑扎完成喷射混凝土时,要将底部用土掩埋30cm高,用于下一步钢筋搭接或与水沟相连。
⑵钢筋网片为焊接钢筋网,内层网格10*10cm,外层15*15cm;钢筋网铺设时每边的搭接长度不小于两个网格的边长且200mm。内外层钢筋片应错开搭接位置。
⑶锚杆处按图纸要求分别在纵、横方向布置2根Φ10船形钢筋。两层钢筋网片之间绑扎架立钢筋,间距2m。
⑷第一层钢筋网片喷射混凝土施工结束后,安装锚垫板要与锚杆垂直,并与已喷射混凝土紧贴,然后安装螺母并拧紧,锚杆头露出螺母不少于1cm。
⑸钢筋保护层厚度不小于3cm。
3、安装泄水孔和排水管
(1)材料:泄水孔、排水管均采用Φ40/50PVC管。
(2)泄水孔用钢筋固定在坡面上,与图接触部位按详图施工,泄水管坡度2%~7%。喷射混凝土施工期间用塑料或其它材料要将外口包裹,防止喷入混凝土堵塞泄水管。
(3)排水管:每个台阶底层锚杆处设置10m长带空PVC排水管,水平间距6m。排水管钻孔100~150mm,孔口向下倾斜,坡度3º~5º 。排水管用砂和土工布缠裹,喷射混凝土期间要将外露口临时堵塞。
(4)每层台阶喷射混凝土结束后,要将泄水孔、排水管管口临时保护材料及时清除,并将长出的PVC管与坡面锯齐。
4、喷射混凝土
(1)喷射混凝土是利用压缩空气或其他动力,将按一定配比拌制的混凝土混合物沿管路输送至喷头处,以较高速度垂直喷射于受喷面上,依赖喷射过程中水泥与骨料的连续撞击、压密而形成的一种混凝土。
(2)喷射混凝土的配合比符合试验室要求。
(3)喷射混凝土前,应对机械设备、风、水和电路进行全面检查及试运转。
(4)喷射混凝土的喷射顺序应自下而上,喷头与受喷面距离宜控制在0.5~1.5m 范围内,射流方向垂直指向喷射面,但在钢筋部位应先喷填钢筋一方后再侧向喷填钢筋的另一方,防止钢筋背面出现空隙;为保证喷射混凝土厚度达到规定值,可在边壁上垂直插入短的钢筋段作为标志。
(5)喷射混凝土时按配比加入速凝剂;在喷射混凝土初凝2h 后方可进行下一道工序,此后应连续喷水养护5-7d。
(6)大风天停止喷射混凝土施工,防止风吹落水泥浆,表面形成鱼鳞状,影响混凝土强度。
三、锚杆墙监测
施工监测为锚杆墙施工过程中的一个重要内容。锚杆监控主要是包括支护位移、沉降的测量;地表开裂状态(位置、裂宽)的观察;边坡渗、漏水情况。工程建筑物必然要经过设计、施工和运营几个阶段,相对于这几个阶段,锚杆墙的监测可分为施工阶段的监测和运营阶段的监测。监测周期、频率均由设计部门根据监测结果制定。
四、质量标准
(一)测量定位
1、根据施工图和土方工程负责人的指令分阶段实施;
2、测量检验定位情况 (x, y, z 允许误差 + / - 2 cm) ;
3、边坡坡度5 m测量检验一次 (允许误差 1%)。
(二)土方开挖
1、平台标高,每个区域采用测量检验(允许误差 +/- 10 cm) ;
2、边坡坡度 (直尺和 角度水平尺 2%) ;
3、坡面平整度 (每米 < 5 cm) ;
4、-线性误差 (5cm,采用3 m尺或测量检验)。
(三)钻孔
1、定位 :
(1)按施工图确认钻孔位置;
(2)按图纸和规程确认钻杆方位(允许误差 + / - 1%) ;
(3)用角度水平尺检测钻杆倾斜度 (+/- 1°) ;
(4)目测进钻位置(+/- 2 cm)。
2、成孔
(1)按照图纸和清单检查钻具直径;
(2)连续检查钻进情况 ;
(3)地基性质和深度与钻杆长度一致;
(4)最终深度必须等于或大于理论深度;
(5)按图纸确认锚杆;
(四)锚杆安装及注浆
1、锚杆安装
(1)钢筋顶部超出量12cm;
(2)采用垫块对钢筋顶部进行对中 (+/- 2 cm)。
2、注浆
(1)水泥浆配合比:符合试验室要求,水泥浆28天强度符合设计要求;
(2)注浆饱满;
(3)锚杆灌浆要严格控制水泥浆、水泥砂浆配合比,做到搅拌均匀,并使灌浆设备和管路处于良好的工作状态。同一根锚杆注浆要保证储浆量大于计算值,一次注浆不得中断;
(4)钻孔填充和灌浆量,目检;
(5)钻孔顶部灌浆填充;
(五)安放钢筋网片
1、根据材料清单做好每批钢筋的标识;
2、焊接钢筋网搭接 > 20 cm 及两个网格;
3、安放保护层垫块 (5 cm);
4、钢筋必须正确固定,以保证其刚性。
(六)喷射混凝土
1、每个板块的厚度标记 ,厚度不小于设计;
2、混凝土试配(在试验室进行) ;
3、按工艺规定,将基层洒水湿润;
4、喷枪到基层的距离(0.5 < d < 1.5 m) ;
5、喷射混凝土护面的斜度或垂直度(采用直尺 +水平尺检查+/- 1%°) ;
6、按图纸检验不同板块间的线性误差;
7、用于7天试验的钻芯取样(3个 / 80 m3);
8、用于28天抗压试验的钻芯取样(3个 / 80 m3)。
(七)泄水孔和排水管安装
1、制作、安装符合设计要求;
2、泄水孔不得堵塞;
3、同一排管口在一条线上。
【关键词】:山区铁路;片石混凝土;重力式挡土墙;无支架模板。
Abstract: This paper introduces the Fujian mountain railway rubble concrete gravity retaining wall bracket template construction.
Key words: mountain railway; rubble concrete; gravity retaining wall; bracket template.
中图分类号:TU377 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
前言
片石混凝土重力式挡土墙依靠墙自重承受土压力、结构简单、施工简便,同时技术经济指标先进、造价低廉,在现代的公路、铁路和水利工程建设得到广泛使用。由中铁十二局集团第四工程有限公司承建的龙厦铁路第IV标段,处于海峡西岸山区,线路穿山越岭,地形起伏,地质情况复杂,因而需设置很多高挡土墙。本合同段总长21.335km,8m以上高挡墙占很大比重,在众多的高挡墙施工中,采取无支架施工方案,具有减少施工难度、缩短工期、降低造价等优点。
施工特点
无支架模板轻便、快捷、施工设备简单,装拆方便,易转移、节省大量设备投资,既经济又安全。
受地形限制小,减少施工便道及运输成本。
不需要专门支立脚手架,利用预埋钢绞线拉力,即克服了施工过程中浇筑混凝土的重力、侧压力和浮力,保证模板位置的正确。
周期短,人力投入资源少。
适用范围
适用于路堑地段建造片石混凝土重力式挡土墙施工。
施工工艺
工艺流程
操作要点
在片石混凝土挡墙施工过程中,支立模板技术是高挡土墙的重难点环节。高挡土墙浇筑时承受混凝土压力大,需要的模板稳定性高,如施工中均采用钢模板施工,用脚手架加固模板和搭设施工作业平台,在原地面上直接搭设模板支架系统,需要投入大量物力与设备,这样既不经济又耗时,根本满足不了工期的要求。因此,找到一种快速、经济、且安全稳定的支架系统是整个挡土墙施工方案的重点。
经过我工程部技术人员细致的理论计算和反复论证,最终确定挡土墙模板的支架系统,3m以下部位采用钢模板支立,3m以上部位采用无支撑拉杆竹胶板,这样既能满足混凝土的压力,同时也节省了空间、时间,减少了人力物力的投入量。
基础立模,浇筑混凝土
基础侧模采用木模、钢管和方木支撑,支撑间距不大于50cm。模板在安装前必须打磨、并刷脱模剂。为保证浇筑过程中不出现位移、爆模等现象,采用对拉镙杆进行模板加固。模板支撑完毕后,在侧模上用红漆做好标高记号,控制混凝土的浇筑高度。基础高度1.4m,厚度1.76m。施工混凝土基础时,每边比设计宽15CM,便于立模,浇筑混凝土结束后预留ф12钢筋30cm左右。
3m以下部位钢模板支立
钢模板支立,采用碗扣式满堂脚手架加固模板和搭设施工作业平台。这里,我们虽讨论无架施工,但由于片石混凝土挡土墙的特殊性,经过反复的比较,确定,在3m以下施工时采用钢模板支撑并搭设平台,有利于混凝土施工时片石回填,片石放置于搭设平台上,降低了抛投片石的高度,增加了施工安全,减弱了抛投时片石对模板破坏的可能性。
模板采用组合钢模板,规格1*1.5m;组合钢模板,采用ф51脚手架钢管背楞作为纵肋和横肋,再用3型卡锁紧。钢管纵横间距均为50cm。墙体模板支撑加固采用杆件斜向45°支撑,斜杆与埋入地下立杆相连;斜杆间距与纵肋穿插支撑,间距50cm。
支架稳定性验算依据《建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范》
N/(ψΑ)≤f
N:立杆轴向力设计值
ψ:轴心受压构件稳定系数。
验算结果符合规范要求。
3m以上部位竹胶板支立
墙身模板选用δ=15㎜×1220㎜×2440㎜竹胶板。背楞主龙骨采用ф51钢管作为纵肋,横向间距80cm;背楞次龙骨均采用50㎜×100㎜木方,纵横间距均为30cm,拼缝采用海绵条填塞,以防止露浆。固定方法,混凝土施工过程中预埋ф10钢筋(也可直接用连接石代替),纵向每30cm埋设一处,待调整模板垂直度后,采用10号铁丝拉紧固定,50㎜×100㎜木方斜向支撑。(支撑形式见图)。浇筑混凝土过程中,因重力式混凝土墙身具有1:0.25的坡度,由连接10号铁丝承受混凝土的侧压力和浮力,由方木支杆承受混凝土浮力。
墙身模板安装示意图
模板安装
(1)工艺流程:弹线安装前检查拼装安装背楞调整模板位置、倾斜度紧固拉伸铁丝斜撑固定
(2)检查墙模板安装位置的定位基准线。
(3)将模板按位置线安装就位,安装斜撑。
(4)清扫墙内杂物。
(5)调整斜撑角度,合格后,固定斜撑,紧固全部拉伸铁丝、螺栓的螺母。
(6)模板安装完毕后,全面检查扣件、螺栓、斜撑是否紧固、稳定,模板拼缝及下口是否严密。
(7)拼装模板时有对拉杆处的板缝应夹贴海绵条,模板与下层混凝土墙体接缝处也要粘贴海绵条。
(8)检查墙模板垂直度
墙体模板计算书
墙模板基本参数
计算断面宽度1760mm,高度1220mm。
模板面板采用普通胶合板。
主龙骨布置2道,主龙骨采用ф51钢管,间距80cm。
次龙骨间距300mm,次龙骨采用50㎜×100㎜木方。
拉伸铁丝沿水平方向每延米布置4道,沿竖直方向布置3道,间距40cm。
墙模板荷载标准值计算
强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载设计值;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。
新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:
其中c——混凝土的重力密度,取24.000kN/m3;
t——新浇混凝土的初凝时间,为0时(表示无资料)取200/(T+15),取5.000h;
T——混凝土的入模温度,取25.000℃;
V——混凝土的浇筑速度,取2.500m/h;
H——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取1.22m;
1——外加剂影响修正系数,取1.200;
2——混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。
根据公式计算
F=0.22*24*5*1.2*1.15*2.5∧(1/2)=57.60 kN/m2
F=24*1.22=29.28 kN/m2
实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值F1=29.28 kN/m2
倒混凝土时产生的荷载标准值F2=4.000kN/m2。
墙模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照连续梁计算。
面板的计算宽度取0.8m。
荷载计算值q=1.2×29.28×0.8+1.4×4.000×0.8=32.59kN/m
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=80.00×1.50×1.50/6=30cm3;
I=80.00×1.50×1.50×1.50/12=22.5cm4;
最大弯矩MMAX=ql2/8=32.59*0.42/8=0.65kN.m
最大变形fMAX=0.8mm
(1)抗弯强度计算
经计算得到面板抗弯强度计算值f=MMAX/W=0.65×1000×1000/30000=21.67N/mm2
面板的抗弯强度设计值[f],取25.00N/mm2;
面板的抗弯强度验算f
(2)挠度计算
面板最大挠度计算值v=0.800mm
面板的最大挠度小于400/250,满足要求!
拉伸铁丝的计算
计算公式:
拉伸铁丝承受的拉力为
P=FA=29.28*0.4*0.3=3.513KN=3513N
其中P——拉伸铁丝所受的拉力(N);
A——拉伸铁丝有效面积(m2);
F——混凝土侧压力;
σ=P/S=3513/12.57=279.47MPa
拉伸铁丝强度验算满足要求!
技术经济分析
关键词:高速公路;滑移;仓格式挡土墙;技术应用
中图分类号:TU476+.4文献标识码:A
近年来道路工程面临着一系列的改造活动,以边坡围挡工程为主要改造方案的支护结构得到应用,仓格式挡土墙技术成为了道路改造阶段的常用方式。作为工程单位,其不仅要分析道路施工现场边坡存在的滑坡病害,还要考虑边坡围挡失效造成了不利影响,积极采用仓格式挡土墙技术强化防护工作。
一、施工地段挡土坡的危害性
近年来实地勘测发现,挡坡结构存在着不同程度的损伤情况,尤其是挡坡滑落损坏了周边的防护体,给车辆行驶造成了不便。根据目前道路挡护勘测情况判断,道路挡坡受损现象越来越普遍,这将对现场施工安全造成巨大的安全隐患。公路是道路建设的重要构成,边坡作为公路两旁的防护结构,其对现场作业安全具备了全面性的防护作用。相反,若公路边坡土体出现滑移、受损等问题,势必对公路建设活动造成诸多不便,阻碍我国公路现代化整改的发展进程。
二、仓格式挡土墙工艺原理
根据道路建设行业现有的技术条件,挡土墙技术是保护现场土体层的最有效方式。仓格式挡土墙工艺原理:是用3.05m长钢构件在施工现场以铆钉组装固定的轻型、坚固封闭系统。经适当回填土回填后,以回填土与钢构组成的围挡系统来抵挡主被动土压力对仓格的破坏,仓格式挡土墙一般适用于高速公路以及铁路周边边坡的围挡。
图1仓格式挡土墙工艺
根据仓格式挡土墙工艺原理,国内道路基础设施工程建设有了新的技术方案,并且根据现实施工经验总结了一套完整的挡土墙工艺流程,其工艺流程如图1。为了保证高速公路施工活动的持续性,施工单位应根据现场边坡结构的具体情况,设计一套完整的围挡安全防护系统,以仓格式挡土墙为中心建造防护系统,保障公路建设处于良好的作业流程。
三、仓格式挡土墙施工技术方案研究
鉴于科学发展观指导下,道路建设行业有了新的工艺与技术方案,采用仓格式挡土墙技术对边坡防护具有优越的性能,为施工队伍现场操作营造了安全可靠的环境。结合笔者工作经验,对仓格式挡土墙施工技术方案进行了整编,主要技术流程如下:
1、前期准备。仓格式挡土墙选用钢材料作为结构主体,其对钢构件拼装、组装操作质量的要求较高,正式施工前需做好多方面的准备工作。首先,技术交底,现场总工负责人需把挡土墙施工规范、流程、图纸等详细转述给作业人员,按照基础平面要求选定挡土墙位置线;其次,材料检查,仓格式挡土墙主要材料有钢波纹片、高强螺栓,这类材料运输至现场前后都要详细检查,对材料的型号、规格、材质等检查,对缺损钢片执行整修处理,保证材料使用后发挥正常的结构性能。
2、测量放样。考虑到公路工程所处路段条件不同,仓格式挡土墙在组装操作环节面临着不同的施工要求,操作人员必须要做好测量放样工作,也是挡土墙施工中比较重要的环节。一般情况下,仓格拼装前,首先应准确定出仓格中心及纵横轴线,这是指导后续流程操作的关键,保证仓格布局位置与设计图纸一致;其次,边坡坡度可依据土量情况按设计和规范要求适当放坡,这样可以配合不同施工路段的作业要求,维持现场人员及设备操作的协调性。
3、基底开挖。现场开挖采用机械式操作,严格参照基底构造的组合条件执行操作。通常,施工人员需坚持“浅层开挖,检查基底”的原则,采用人工配合机械开挖方法,开挖沟槽深度小,通常不用开挖到整个挡土墙基地标高区域,但需要锚固和回填的空间。为防止滑动,挡土墙底部需埋入土中0.5-0.9m。检查基地,如果在坚硬的地基上,必须在仓格式挡土墙底部托座下挖除600mm X 600mm的区域替换为200mm厚的沙石垫层以作缓冲带。
4、仓格组装。仓格组装分为拼装、连接两个步骤,每道工序施工需相互检验,使挡土墙分布位置符合现场地质情况。首先固定底部托做与垂直连接条,然后用2跟近底部横向间隔条将前后垂直连接条连接成整体。在前后组装2个纵向檩条,一个独立的仓格就已经完成。开始校正仓格齐整度,确保垂直连接条的垂直度。对于倾斜的墙体,确保斜率的正确性。为了保证仓格的整体性,需要纵向檩条加劲杆暂时性设置安装。
四、回填土回填压实施工要点
道路建设是城市交通设施改造的主要对象,有助于提升城市交通运行水平。边坡挡护是道路施工不可缺少的建设内容,对现场施工作业具有良好的挡护作用,避免施工地段土体滑移、变形等造成的不便。回填土回填压实是现场作业的重要环节,其施工要点包括:
1、材料。选择合适的回填材料,有助于保证挡土墙结构的性能状态,同时防范其它土体结构形成的破坏作用。按照仓格分布的结构特点,本次回填土必须压实至150mm至200mm厚度,并且夯实。仓格内回填土为分选好级配大的土粒,其最大土颗粒不超过25mm,且通过筛眼孔径100的土颗粒不超过10%。
2、排水。保持排水通畅是防范边坡滑移的常用方式,对土体结构病害形成也有较好的保护作用,增强了仓格式挡土墙的耐久性。通常,回填土操作中的排水施工,主要是排水管在墙后或墙内安装,需要于回填前安装完毕,先安装,后回填。
3、流程。按照编制好的工艺流程,才可保证挡土墙使用的最佳状态,否则工艺流程混乱将会给现场施工造成不便。结合多年的施工经验,仓格式挡土墙回填需由里至外,从仓格内部开始回填至1200mm,再回填外部与内部的回填土。
4、压实。此阶段是挡土墙施工的重点环节,压实度好坏影响着围挡性能,回填土必须压实至200mm厚度。在下层回填土铺设前,每一层回填土都必须整平充分压实。当回填横向间隔条与纵向檩条构件的波纹凹槽处时,注意回填压实机械在工作中不损坏构件。
五、结论
新城市建设改造中发现,早期道路边坡结构存在着明显的安全问题,尤其是边坡发生滑移现象而影响了围挡设施的整体性能。为了避免公路路段现场作业受到影响,选用高质量围挡结构参与支护是不可缺少的,仓格式挡土墙凭借其独特的性能特点,在道路建设中得到了普及推广。
参考文献
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[2]曾革,周志刚.公路挡土墙抗倾覆稳定性设计方法[J].中南大学学报(自然科学版).2009(04)
【关键词】 面板脱落 加筋土体 绑接拉筋
随着我国建筑设计、施工技术的不断发展,以及建筑用地审批的限制,环保要求的提高以及地形地貌的制约,加筋土挡土墙越来越使用于公路结构当中。特别在我国西南山岭地区,加筋土挡土墙常常出现在路基下边坡,与普通的路基相比,它可以减少路基结构的占地面积,而且减少相应的路基填料。加筋土挡土墙的特点:利用加筋土技术修建的一种支挡构筑物,加筋土是一种在土中加入拉筋带的复合土,它利用拉筋与土之间的摩擦作用,改善土体的变形条件和提高土体的工程性能,从而达到稳定体的目的。随着加筋土挡土墙的技术不断成熟,它的应用将越来越广泛。
1 病害工点相关情况
广昆高速(G80)是国家高速公路网规划“7918网”计划的最南一条线路,岑兴高速公路是其中的重要路段,它是广西首府通往广东珠江三角洲和港澳地区最重要的公路通道。岑兴路段K390+790~K390+950下行线路基为加筋土挡墙,墙面高度为5~10米,挡土墙顶离路面垂直高度为6米,加筋土挡墙基础为浆砌片石挡土墙,片石挡土墙同时兼改河河堤作用,墙脚设置有灌溉渠。该加筋挡土墙于2007年3月进行施工,2007年8月份完成施工(如图1)。
2011年4月份,随着雨季的到来,降雨量不断增多,K390+940下行线一幅(5米×7米)加筋土挡土墙坍塌。现场发现:仅部分拉筋断开、面板脱落(部分面板悬挂于墙面)、部分填料脱落、坍塌面显垂直面、脱落的面板砖砸坏灌溉渠。由于连续降雨,相隔另一幅挡土墙也发现坍塌(10米×9米),现场状况与第一幅相同(如图2)。
2 病害原因分析及处治措施
经由中铁交通投资集团有限公司总工程师和广西交通勘察设计研究院的专业工程师组成的专家队伍现场勘查、分析,发现引起挡墙坍塌的主要原因是路基边坡内土体中的渗透水。路基填料为风化砂粒土分层碾压、边坡面采用植草护坡,雨水可以直接渗入路基;挡墙面上没有设置泄水孔,面板砖之间的接缝全部用砂浆密封,不利于填料中渗透水的排出,使得边坡填料长期处于水体的浸泡之中,产生较大的土压力,直至面板鼓包而坍塌。该路段为向外超高,而挡墙的顶路基边坡坡率为1:1.25,边坡水平宽度为3.5米,雨水直接降落在边坡植皮上,进而渗入路基填料。由于在重力的作用下,水体向下渗透的速度比向路基中央渗透的速度快,且面板砖附近为透水性砂砾石。在检查断开的拉筋带时,发现部分筋带内钢丝已经锈蚀,可以断定部分拉筋带在建设施工时已经断丝或者受伤,只是没有出现整体断裂。路面和中央隔离带排水良好,经检测未发现路面发展伴生病害,可以断定加筋土体结构受力状态还没有受到破坏,仅是面板处拉筋断开和面板脱落。
基于以上共同认可的分析结论,专家组提出三种方案:(1)直接绑接拉筋带、恢复面板面,(2)装模现浇混凝土,采用整体面板,(3)直接绑接拉筋带恢复面板,增加锚杆防护。通过论证和施工地理条件比较,最后认为采用比原拉筋带强度高一等级拉筋绑接旧拉筋直接恢复面板、回填缺失填料、增设相关泄水孔即可合理处治。
3 现场施工
在发现加筋土挡墙面板坍塌时,立即对路面交通进行相应的管制,减少车辆活载的振动对加筋体的影响。施工人员进行场地时,对人员进行安全技术交底,严格按要求配备安全防护设施和专业安全工程师现场指导。
3.1 现场清理
(1)清理悬挂于墙面和河中面板砖,对未损坏的面板进行重新利用;清理塌方面及松散的填料。
(2)用彩条布覆盖坡面,防止雨水继续渗浸边坡,避免发生二次坍塌及其他病害;
(3)清理加筋土挡墙顶帽梁附近杂草和砂石,避免高空坠落,确保施工人员的安全。
3.2 正常施工
(1)搭接钢管脚手架,用钢绞丝将脚手架的顶部与路面波形护栏相连,同时搭接支撑于固定之处,确保脚手架安全;
(2)按设计尺寸、配筋和混凝土标号进行预制面板砖,保养到设计强度;
(3)按设计要求对面板进行钻孔,为墙面布设泄水孔做准备;
(4)拉筋带绑接、面板砖安装、回填填料。
采用CAT30020C(极限抗拉强度≥200MPa)钢塑复合拉筋与旧拉筋(CAT30020B,极限抗拉强度≥150MPa)进行绑接;两拉筋接头用镀锌铁皮经打包工具进行夹紧。镀锌铁皮长5.5cm,宽度为拉筋宽度的2.2倍,厚度为1mm。经打包工具夹压,形成咬合力,同时避免拉筋表面受伤,保证有足够的抗拉力(现场测试咬合力:用两个镀锌铁皮扣对一个面板砖约100Kg进行垂直吊拉,经一夜时间,未见镀锌铁皮扣和接头损坏)(如图3)。
为了保护新拉筋不受伤,窜筋时在面板砖孔设置塑料板避免拉筋与混凝土面板砖直接摩擦接触。按原设计,每个面板砖孔有两根拉筋窜过,则设置四个镀锌铁皮扣,个别施工条件允许的位置适当增加镀锌铁皮扣,确保安全。新拉筋安装后,预留一定的宽松度,避免拉紧,预防拉筋受力不均。面板砖用葫芦器,从低处提到工作安装面;上下面板砖之间,仅在四角处用略许砂浆进行调平,其他接缝均为自然缝;按设计布置泄水孔,采用土工布包蜂窝管,长1.5米,3%的坡度。在安装面板砖的同时,一边回填砂性土;既可以透水,又到避免拉筋带被碎石刮伤。
(5)在每幅重装面板部位按上、中、下分别布置了3处观测点,定期进行监测面板的变化。
加筋土挡墙面板脱落病害于2011年雨季期间顺利施工完毕,总施工时间历时16天。
4 监测及监测结果
按照专家组的要求,安排专人按10天/次(前2个月)、按15天/次(监测半年)、最后按1月/次(监测1年)的观测频率定期进行观测。截至到2013年1月,经过近一年半的时间观测和两个雨旱季的考验,未发现加筋土挡墙和对应路基路面有异常变动,加筋土挡土墙面板基于稳定(如图4)。
5 施工技术总结
方案优缺点:
(1)施工工期短。采用绑接法修复面板施工,从进场到完成施工,仅用16天(实际工作日,除去雨天不能正常工作日)。
(2)施工工艺简单。施工工具仅用打包工具和葫芦提升器,不需要精密设备和高新技术,但要保证材料的质量和脚手架的安全、可靠。
(3)节约成本。可以重复利用旧面板,没有较大的设备和材料进场;与方案(2)、(3)相比,大大节约施工成本和施工时间。
(4)施工难度大。由于加筋土挡土墙一般都较高,且面板坡面为垂直坡面,脚手架离地面高3~12米,属于高空工作;面板较重,提升过程容易坠落或者影响脚手架稳定;其他复杂的地质、地貌条件。
6 该施工方法适应条件及其判别方法
绑接拉筋修复加筋土挡墙面板,仅适用于加筋土体未受破坏的情况。加筋土体未受破坏时,土体处于稳定状态,整体性好,而面板仅是阻挡填料外逸的作用,拉筋与面板之间此时的拉力几乎为零。假若加筋土体发生了破坏,土体结构稳定性存在不确定性,土体随时会发生崩塌,在此条件下进行面板修复显然无用且危险。
采用绑接拉筋修复加筋土挡墙的关键,在于如何判定加筋土体是否被破坏。根据目前的经验,主要采取观测法进行判定:对路基路面进行整体性排查,综合分析病害;用仪器设备监测加筋土体,核实其是否发生变形。
参考文献:
[1]《山区高速公路滑坡与高边坡病害防治技术实践》(人民交通出版社).
关键词:公路工程;抗滑挡土墙;施工技术
中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:
前沿
滑坡是岩土工程中常见的主要病害之一。大规模滑坡对人类的生产建设活动和人民的生命财产有着极大的危害。因此,应对滑坡进行预防和处理。抗滑挡土墙是目前整治中小型滑坡中应用最为广泛而且较为有效的措施之一。
1抗滑挡土墙的类型、特点和适用条件
1.1抗滑挡土墙的类型
根据滑坡的性质、类型和抗滑挡土墙的受力特点、材料和结构不同,抗滑挡土墙又有多种类型。从结构型式上可以分为如下几种:
(1)重力式抗滑挡土墙;
(2)锚杆式抗滑挡土墙;
(3)加筋土抗滑挡土墙;
(4)板桩式抗滑挡土墙;
(5)竖向预应力锚杆式抗滑挡土墙等型式。
选取何类型的抗滑挡土墙,应根据滑坡的性质、类型(渐断性的滑坡或连续性的滑坡、单一性的滑坡或复合式的滑坡、浅层式的滑坡还是深层式的滑坡等)、自然地质条件、当地的材料供应情况等条件,综合分析,合理确定,以期达到整治滑坡的同时,降低整治工程的建设费用。
1.2抗滑挡土墙的特点
抗滑挡土墙与一般的挡土墙类似,但它又不同于一般挡土墙,主要表现在抗滑挡土墙所承受的土压力的大小、方向、分布和作用点等方面。一般挡土墙主要抵抗主动土压力,而抗滑挡土墙所抵抗的是滑坡体的剩余下滑推力。一般情况下滑坡的剩余推力较大,对于滑体刚度较大的中厚层滑坡体压力的分布图形于矩形,推力的方向与滑移面层平行;合力作用点位置较高,位于滑面以上1∕2墙高处。因此,一般情况下,滑坡推力较主动土压力大。为满足抗滑挡土墙自身稳定的需要,这要求通常抗滑挡土墙墙面坡度采用1:0.3~1:0.5,甚至缓至1:0.75~1:1。有时为增强抗滑挡土墙底部的抗滑阻力,将其基底做成倒坡,或锯齿形;而为了增加抗滑挡土墙的抗倾覆稳定性和减少墙体圬工材料用量,有时可在墙后设置1~2m宽的衡重台或卸荷平台。
1.3抗滑挡土墙的适用条件
抗滑挡土墙的主要功能是稳定滑坡。因滑坡型式的多种多样,滑坡推力的大小也因滑坡的型式、规模和滑移面层的不同而不同。抗滑挡土墙结构的断面形式应因地适宜而采用和设计,而不能像一般挡土墙那样采用标准断面。工程中常用的抗滑挡土墙断面。
2抗滑挡土墙的施工设计原则
抗滑挡土墙的施工设计应根据滑坡位置、类型、规模、滑坡推力大小、滑动面位置和形状,以及基础地质条件等因素,综合分析来进行,一般其旋工设计原则原则如下:
(1)对于中、小型滑坡,一般将抗滑挡土墙布设在滑坡前缘。
(2)对于多级滑坡或滑坡推力较大时,可分级布设抗滑挡土墙。
(3)对于滑坡中、小部有稳定岩层锁口时,可将抗滑挡土墙布设在锁口处,如图1所示,锁口处以下部分滑体另作处理,或另设抗滑挡土墙等整治工程。
图1 锁口处抗滑挡土墙的施工设计
(4)当滑动面出口在构筑物(如公路、桥梁、房屋建筑)附近,且滑坡前缘距建筑物有一定距离时,为防止修建抗滑挡土墙所进行的基础开挖引起滑坡体活动,应尽可能将抗滑挡土墙靠近建筑物布置,以便墙后留有余地填土加载,增加抗滑力,减少下滑力。
(5)对于道路工程,当滑面出口在路堑边坡上时,可按滑床地质情况决定布设抗滑挡土墙的位置;若滑床为完整岩层,可采用上挡下护办法。若滑床为不宜设置基础的破碎岩层时,可将抗滑挡土墙设置于坡脚以下图稳定的地层内。
3公路工程中抗滑挡土墙的施工技术要点
3.1工程实例概况
本公路工程起于某大桥桥头,路线全长10.154km,拟建路面高程455~755m。该区为中低山地形,山坡一般较平缓,坡度10~40°。局部石灰岩山坡为陡崖。公路沿线覆盖层为砂质粘土夹块石,厚0.5~3.0m,基岩为砂岩、粉砂岩夹泥板岩、粉砂岩、互层及石灰岩,公路路基多置于强风化基岩上。
3.2施工前的准备
3.2.1原材料准备
砌筑石块选用开挖弃料中石质坚硬、无风化、无裂纹、无污渍、干净的石块,或在沿线另开采石场进行开采或进行外购,厚度不小于l5cm。石块的强度不小于30MPa。砂浆用水泥、砂、水等材料质量标准应符合合同书技术条款第4.2款要求:出厂水泥应持有出厂检验合格证,并经试验室检验合格后方能使用;砂应质地坚硬、无风化、洁净无杂质,砂的最大粒径不超过5mm,试验室按要求定期或不定期对人工砂进行抽检,根据现场人工砂含水量的变化情况及时调整拌和加水量;砌体及勾缝所用砂浆(M7.5)的材料配合比应使用经过试验室试验并经监工程师批准的配合比。
3.2.2机具准备
计量器具齐全精确,拌浆机或拌和机性能正常稳定,计量量具、灰桶、铁锤、铁铲、吊锤、线、木架等工具配备足够。
3.2.3人员准备
施工前务必落实好施工人员及其管理人员,安排好现场质量监控员。
3.3施工中的技术要点
本工程实例的挡土墙施工工序程序为:测量放样基槽开挖基槽处理地基检验砌筑片石基础砌筑片石墙身墙背隐蔽验收墙背回填土验收。其中主要包括如下施工技术要点:
(1)基底开挖高程按设计并结合实际地形、地质情况适当调整。对岩石基础,横坡方向应按台阶状开挖,高宽比不得大于2:1,每级宽度不小于0.5m;沿墙长方向地面有纵坡时,应沿纵向做成台阶状,高宽比不得大于2:1,每级宽度不小于1m。挡土墙基础挖成向内倾(坡度1:5)的坡度,以利抗滑。
(2)挡土墙基底开挖要符合挡土墙断面尺寸要求,地基承载力满足设计要求,挡土墙基础埋深视地质情况可进行现场调整,基础开挖可参照相关设计断面图,并经监理工程师批准。基底“三检”合格,并提请监理工程师验收合格签发开仓合格证后方可砌筑。墙基为软弱土层、不能保证图纸要求的强度时,应经监理工程师批准,采用加宽基础或其它措施。
(3)石块在使用前必须浇水湿润,表面如有泥土、水锈,应清洗干净。砂浆拌制要严格按配合比下料,计量准确,严禁随意下料或擅自更改配合比。
(4)砌筑基础的第一层砌块时,如基底为岩石,应先将基底表面清洗、湿润,再坐浆厚3~5cm砌筑;如为土质,可直接坐浆砌筑。
(5)砌体应分层砌筑,砌体较长时可分段分层砌筑,但两相邻工作段的砌筑高差不得超过1.2m;分段位置设在沉降缝或伸缩缝处,各段水平砌缝要一致。浆砌片石分层以2~3层砌块组成一工作层,每一工作层的水平缝要大致找平,各工作层竖缝应相互错开,不得贯通。
(6)各砌层应先砌外圈定位行列,然后砌筑里层,外圈砌块要与里层砌块交错连成一体,砌体里层应砌筑整齐,分层应与外圈一致,应要先铺一层适当厚度的砂浆再安放砌块和填塞砌缝。各砌层的砌块要安放稳固,砌块间要砂浆饱满,粘结牢固,不得直接贴靠或脱空。
(7)沉降缝按图纸要求设置,分缝处全断面填塞沥青胶泥等弹性材料,沉降缝要整齐垂直,上下贯通。泄水孔按设计要求设置,泄水孔直接砌筑成孔,为保证泄水孔出口整齐美观,要求出口部位设置内径l0×10cm、长度为10cm的木盒,木盒板厚1cm,泄水孔纵坡要符合设计图纸的规定。
结束语
众所周知,现代公路工程中的抗滑挡土墙施工多为危险临空面作业,施工过程中必须要采取相应的安全措施。同时为确保挡土墙施工按质按量完成,施工队必须进行层层技术交底,让所有参加施工及其管理人员都要掌握技术要领,并明确每个人的职责,做到职责分明,确保施工中人人做到有章可循,有条不紊。
参考文献:
[1]陈小伟.抗滑挡土墙施工技术在公路工程施工中的应用[J].城市建设理论研究201l(17).
关键词:园林施工;土建施工;砌体施工;挡土墙
中图分类号:K928文献标识码: A 文章编号:
一、砌体与挡土墙在花坛中的应用
随着园林施工技术的不断发展,在园林工程中,基础设施的建设必不可少。花坛在庭院、园林绿地中广为存在,常常成为局部空间环境的构图中心和焦点,对活跃庭院空间环境,点缀环境绿化景观起到十分重要的作用。它是在具有—定几何轮廓的植床内,种植各种不同色彩的观花、观叶与观果的园林植物,从而构成一幅富有鲜艳色彩或华丽纹样的装饰图案,以供观赏。在中国古典园林中,花坛是指边缘用砖石砌成的种植花卉的土台子。而挡土墙是在园林建设上用以支持并防止土体坍塌的工程结构体,即在土坡外侧人工修建的防御墙。在园林建设过程中,由于使用功能、植物生长、景观要求等的需要,常将不同坡度的地形按要求改造成所需的场地。在改造过程中,当斜坡超过容许的极限强度时,原有的土体平衡即遭到破坏,发生滑坡和塌方,所以需在土坡外侧修建挡土墙以维持稳定,显然花坛墙体实际为挡土墙。
在花坛与挡土墙工程建设过程中,应用到砌体工程。砌体工程与装饰守景观视觉影响较大。砌体工程包括砌砖和砌石。砖石砌体在园林中被广泛采用,它既是承重构件,围护构件,也是主要的造景元素之一,尤其是砖、石所形成的各种墙体,在分隔空间、改变设施的景观面貌、反映地方乡土景观特征等方面得到广泛而灵活的运用。现将重点针对花坛砌体、挡土墙施工而展开论述。
二、花坛砌体施工技术
1.花坛砌体材料选取
对于大多数花坛砌体是指将块材用沙浆砌筑而成的整体。砌体结构所用的块材有:烧结普通砖、非烧结硅酸盐砖、教土空心砖、混凝土空心砖、小型砌块、粉煤灰实心中型砌块、料石、毛石和卵石等。其中花坛砌体材料主要有有烧结普通砖、料石、毛石、卵石和沙浆等。考虑到花坛砌体的特殊性,对于园林中的花坛、挡土墙等砌体所选取材料必须能经受雨水、地下水等侵蚀,故采用粘土烧结实心砖、烧结煤歼石砖等,而灰砂砖、粉煤灰砖、矿渣硅酸盐砖等则应当不适宜选取。
2.花坛砌体施工
把花坛及花坛群搬到地面上去,就必须要经过定点放线、砌筑花坛墙体、表面装饰、填土、整地、图案放样、花卉栽植等几道工序。要根据施工复杂程度淮备工具,常用工具为皮尺、绳子、木桩、木槐、铁锹、经纬仪等。当放线完成后,开挖花坛墙体的基槽,同时在槽底面采取整齐、夯实;在砌基础之前,槽底做一个3cm厚的粗砂垫层;用砖砌筑墙体;墙砌筑灯之后,回填泥土将基础埋上,并夯实泥土;再用水泥和组砂配成1:2.5的水泥砂浆,对墙抹面,抹平即可,不要抹光;最后,按照设计,用釉面墙地砖贴面装饰。
三、花坛挡土墙施工技术
园林挡土墙总是以倾斜或垂直的面迎向游人,其对环境视觉心理的影响,要比其他景观工程更为强烈,因而,要求设计者和施工者在考虑工程安全性的同时,必须进行空间构思,仔细处理其形象和表面的质感,即仔细处理细部、顶部和底脚,把它作为风景园林硬质景观的一部分来设计、施工。园林中的挡土墙还有不同的表现形式,例如:水景工程中讲到的驳岸实际上就是水工挡土墙,与一般挡土墙不同的是驳岸有一面是临水的,临水面还要承受水的压力和侵蚀,必须满足一般水工的要求。
1.花坛挡土墙形式的选取。对于花坛挡土墙类型区分的方法很多,但从使用的材料和挡土墙构造断面形式采用来说,现之探讨其中的两种:
1.1重力式挡土墙。其是在园林施工中最常用的挡土墙。通过借助于墙体的自重来维持土坡的稳定。土壤侧向推力小,在构筑物的任务部分不存在拉应力,施工时主要是采用砖、毛石和不加钢筋的混凝土建成。如果用混凝土时,墙顶端宽度至少应为20cm以便于浇灌和捣实。
1.2园林式的挡土墙,把挡土墙的功能与园林艺术相结合,融于花墙、照壁等建筑小品之中,为了施工的便利,常做成小型花的装配式预制构件,也便于作为基本单元进行图案的构成和花草的种植。
2.挡土墙材料选取。挡土墙施工所选取的石材应当坚硬而且不易风化,对于毛石等级应大于MUl0,最小边尺寸大于15cm。粘土砖等级大于MUl0,一般用于较低的挡土墙。挡土墙砌筑所选用的砂浆标号应当不少于M15,浸水部分用M7.5;墙顶用1:3水泥砂浆抹面厚20cm。
3.挡土墙的排水处理。挡土墙施工中必须解决好排水问题,其中挡土墙土坡后的排水处理对维持挡土墙的正常使用有重大影响,特别是雨量充沛和冻土地区,据某山城统计,因未作排水处理或即使作了排水处理措施而排水不良者占发生墙体推移或坍倒事故的70% -80%。墙后土坡排水、截水明沟及地下排水网,在大片山林、游人稀少的地带。根据不同地形和汇水量,设置一道或数道平行于挡土墙的明沟,利用明沟纵坡将降水利地友径流排除,减少墙后地面渗水。必要时还要没纵横向暗沟网,尽快排除地面水和地下水。暗构设置时应与墙外排水系统接通。对地面封闭处理,在墙后地面上,根据各种填土和使用情况采用不同地面处理来减少地面渗水。在土壤渗透性较大且有没有特殊使用要求时,可作20-30cm厚夯实锐土粘土层或种植草皮封闭。必要时可用胶泥、混凝土或浆砌毛石封闭。另外对于部分挡土墙由于使用或美观上的要求不允许在墙身上留泄水孔,可以在墙背面刷防水砂浆或填一层不小于50cm厚动土隔水层,另外还需没毛石盲沟,并设置平行于挡土墙的暗沟。引导墙后积水,(包括成股的地下水及暗沟内积水)与暗管相接。园林中的室内挡土墙也可以这样处理。
对于挡土墙前的排水处理,在土壤或已风化的岩层上修建的室外挡土墙前,地面应作散水和明沟(或暗沟)排水。必要时还要作灰土或混凝土隔水层.以免地面水浸入地基而影响稳定。明沟距墙底水平距离不小于1m为宜。另外,对于利用稳定岩层作护壁处理时,根据岩石情况,应用水泥砂浆或混凝土进行防水处理和保持相互之间有较好的衔接。如果岩层有裂缝应用水泥砂浆嵌缝封闭处理。当岩层有较大渗水外流时应特别注意引流,不要作封闭处理。可结合造景作成天然壁泉。在地下水多、地基较弱的情况下,可用毛石或碎作过水层地基以加强地基积水的排除。
条石档土墙砌筑技术。对于花坛中采取的条石挡土墙砌筑应当符合相应的施工要求,通过结合工程实践,笔者总结如下:对于挡土墙地基应在老土层至实土层上,若为回填土层,应把土夯实。砌筑砂浆配合比应当为水泥、石灰膏、砂(粗砂)之比为1:1:5或1:1:4;墙身应向后倾斜,保持稳定性。采用条石砌筑时,应有丁有顺,注意压茬。墙面上每隔3-4m作泄水缝—道,缝宽20-30mm。引墙顶应作压顶,并挑出6-8cm,厚度由挡土墙高度而定。
结语
砌体与挡土墙是花坛施工的必有环节,对花坛砖石砌体及其挡土墙采取合理的施工,其在园林中不仅起到承重构件作用,同时还可以为花坛造景,文章通过结合笔者从事园林施工实践,提出花坛施工中的砌体及其挡土墙施工技术而展开探讨,可有效地指导同类工程施工。
参考文献:
关键词:加筋土;挡墙;设计;施工要点
0 引言
缓满国道主干线牙克石至海拉尔公路位于大兴安岭西麓呼伦贝尔草原,属于国家主干线公路网的一段,按一级公路标准建设,设计行车速度100km/h。该段公路是呼伦贝尔市第一条高等级公路。项目于2003年6月开工建设,2005年10月竣工通车。加筋土挡墙位于鄂温克旗大雁街区内,路基两侧单位较多,为减少征地拆迁,该段路基设置加筋土挡墙,桩号为k322+750~k323+230,全长480m,属大雁互通立交引道部分。
1 加筋土挡墙
加筋土技术自20世纪60年代初问世以来,以其显著的技术经济效益,越来越广泛地应用于土木工程中,同时加筋土技术本身也逐渐地完善成熟了。它具有以下特点:①可以做成很高的垂直填土,从而减少占地面积。②面板、筋带可以在工厂中定型制造、加工,在现场用人工或机械分层安装。这种装配式的方法使施工简便、快速,可以节省劳力和缩短工期。③加筋土是柔性结构物,能够适应地基较大的变形,因而可用于较软的地基上。④造价低廉。据国内部分工程资料统计,加筋土挡墙的造价一般为普通挡墙的40%~60%。⑤排水通畅,不用设置专门的排水管,可用于砌竖缝的方式解决排水问题。
2 工程设计及结构计算
2.1 工程设计 ①加筋土挡墙构造特点。加筋土是填土、拉筋、面板三者的结合体。填土和拉筋之间的摩擦力改善了土的物理力学性质,使得填土和拉筋结合成为一个整体。在这个整体中起控制作用的是填土与拉筋的摩擦力,面板的作用是阻挡填土塌落挤出,迫使填土与拉筋结合成为整体。加筋土挡墙一般由基础、面板、拉筋、填料和帽石五个部分组成。②地基处理。该段地质条件较复杂,土质为含砂低液限粉土,部分夹杂黑粘土层,土质不均匀,达不到设计地基承载力的要求,对基础采取换填1.0m砂砾处理。该地区最大冻深2.8m,为防止冻胀对加筋土挡墙产生破坏,将基础设在冰冻线以下,同时为防止基础冻拔,基坑采用砂砾回填,有效地控制了冻胀对加筋土挡墙产生的影响。③挡墙平面布置及断面结构。加筋土挡墙最高11.0m,平均高度6.5m,路基宽31.5m,靠近面板设置0.5m厚砂砾反滤层,兼作竖向排水。加筋体底部设置泄水管,作为水平排水。所有的面板竖缝均干砌作为排水通管。④面板。面板采用c25钢筋混凝土矩形槽板,分a型(490mm×990mm)和b型(490mm×490mm)两种尺寸,便于施工时错缝。面板内留穿筋孔。单块面板重量:a型板220kg,b型板108kg,方便人工直接安装。⑤筋带。筋带采用新型cat30020b型钢塑复合筋带,此种筋带变形小,强度高。设计采用的筋带宽30mm,厚2mm,容许应力=80mpa,容许拉力为6kn,相应伸长率<1%,筋带极限拉力>9kn,断裂伸长率<2%。筋带与面板的连接采用上、下穿筋方式,将筋带的一端从上、下面板的预留孔中穿过,折回与另一端对齐。⑥ 填料。填料采用风积砂,与筋带的摩阻效果好,强度稳定性高。
本结构采用如下设计参数:
石屑料强度指标:?准=37°,c=0;
石屑料压实标准:压实度95%;
筋带与填料间摩擦系数:非浸水时取f′=0.4,浸水时取f″=0.3;
地基承载力:[δ0]=0.5mpa。
2.2 结构计算 加筋体筋带的断面积、长度以及加筋体的稳定性等,要通过加筋体内部、外部的稳定性分析确定。加筋体内部稳定性,按局部平衡法计算。规范要求的各项安全系数如下:①筋带抗拔安全系数kf=2.0;②筋带抗拔安全系数ks=1.0;③加筋体总体抗滑稳定系数kc=1.3;④加筋体抗倾覆稳定系数ko=1.5;⑤地基承载力要求:δmax<[δ0]且δmin>0。
3 施工技术要点
3.1 面板安装 面板安装前,施工单位编绘全墙面板安装接工作图(示出伸缩缝处面板设置等),由中部向两端伸缩缝安装,用全站仪定位,挂线操作,并将外口用砂浆略垫高,使面板内倾1%。相邻面板的错位用低强度砂浆调整,严禁采用坚硬石子或铁片支垫;水平误差及前后错位应及时解决,不能安装几层后总调整。
3.2 筋带铺设 在摊铺压实好的填料上的筋带设计长度处,用钢筋钉固定一根ф22钢筋,钢筋平行于面板方向,钢筋钉间距1.5m。将穿筋孔处的筋带用铁丝捆扎固定,成辐射状,另一端拉紧后用铁丝捆扎在钢筋上,保持筋带张拉松紧程度一致,不得有折曲、卷曲和重叠,验收合格后摊铺填料。
3.3 填料的摊铺与压实 采用人工和机构相结合,用装载机将填料从一端堆起,人工整平至虚铺厚度,然后逐段推进,边堆料,边摊铺,严禁压实机械在裸露筋带上,并保证摊铺机械缓速行驶,不得急刹车。填料应分层压实,其压实顺序从筋带中部逐步碾压至筋带端部,再压实靠近面板部位,机械压实距面板不得小于1m,并不得在未经压实的填料上急刹车或急剧改变运行方向。面板附近1m范围内用小型机械碾压或人工夯实。填料的压实度标准:距面板1m以外范围为95%,距面板1m以内范围≥90%。
4 结语
①该加筋土挡墙工程于2004年6月20日开始面板安装,同年9月8日建成。工程质量达到设计要求,没有出现质量问题,保证了工程总体质量进度的要求。②通过该工程的建设,显示出加筋土技术在经济效益和技术效果方面具有独特的优越性,施工方便、快速、是一种比较新颖的土工结构。③在呼伦贝尔市公路建设中采用加筋土工程技术尚属首次。在实施过程中,施工单位精心组织,严格施工,确保了每一个环节的施工质量,获得了建设单位的好评。
参考文献:
[1]jtj015-91 加筋土工程设计规范[s].北京:人民交通出版社,1991.
关键词:BOX溜管高边坡混凝土挡土墙浇筑
引 言
高边坡护坡混凝土挡墙是由于地质地貌的原因需拦截山顶及山坡碎石掉落造成山坡底部道路或建筑破坏而设计修建的混凝土建筑物,所设混凝土挡墙一部分需在坡度的中间段进行挡墙的布置,对于垂直高差大,坡度陡的高边坡混凝土浇筑是一个难点,山坡底部架设混凝土泵由于垂直高差太大,混凝土泵力量不够,需架设二级或二级以上平台进行混凝土的传送浇筑,需要大量的人力、物力,并且浇筑效率及强度不能保证,山顶浇筑由于混凝土入仓垂直距离较大,部分达到一两百米以上,会产生混凝土的离析。针对上述浇筑难题,采用BOX溜管它可以有效防止砼骨料分离,改善了砼的和易性,利于分料、振捣,以及溜送速度快,正常情况输送能力可达20~40m3/h,满足施工强度及施工质量的要求。
现就针对BOX溜管施工在高边坡混凝土挡墙施工布置中的几点要求,特别是安装使用中需注意的几点关键要求做一下说明,具体包括施工布置及安装运行两个部分,具体内容如下:
1 BOX溜管在浇筑中对施工布置的要求
Box溜管分左旋和右旋两种型式,严格按照左右旋配对原则进行配置,在用于施工时,根据现场情况,应遵循以下事项:
(1)Box及溜管安装于竖岩壁,具体部位根据施工要求进行布置,Box与溜管采(2)为防止超径石进入而造成堵塞,在坡顶受料斗上部需加隔栅,隔栅用钢筋或钢板制作,对于二级配,隔栅孔口不大于8cm。
(3)Box安装间距应合理布置,过密则使Box管数量增多,过稀则对Box管冲击大,磨损快。一般规定,第一对Box管离受料斗不大于9cm,中间部位间距控制在9~15m,最后一对距溜槽不大于6m。
(4)Box管及溜管采用直径约为φ15mm的钢丝绳通条固定于岩顶部支架上,并每隔3~6m 与岩壁锚杆焊固,确保使用安全(如图1)。
图1 Box溜管施工布置示意图
2 BOX溜管在安装及运行中需注意的几点事项
2.1 BOX溜管在安装中需注意的几点事项
(1)BOX管制作按设计要求在加工厂制作,安装时采用自卸汽车拉运至坡顶平台,安装时采用人工进行运输,运输时使用的安全绳等必须安全可靠。
(2)架设和固定BOX管的脚手架材料和搭设必须符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)和《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)。
(3)脚手架安装搭设时遵循自下而上、逐层搭设、逐层加固、⑵逐层上升的原则,并符合下列要求:
①搭设时须随时校正杆件重点和水平偏差,搭设过程中逐层设连墙杆与边坡锚杆或预埋锚筋连接。确保搭设过程安全。未完工排架在每班收工时必须确保排架稳定。
②排架应搭设在无松动岩体上。
③排架搭设时设上下安全哨。操作人员统一指挥,所使用的材料,工具要用绳子系紧运送,不得乱扔;严禁夜间作业。
④排架各杆件连接处相互伸出的端头长度均要大于10cm,以防杆件滑脱。
(4)BOX溜管采用50t汽车吊、手动葫芦以及人工自上而上逐段(节)吊装到位,并与设置的插筋可靠焊接后,方可进行下一段(节)的安装。
(5)BOX管加固插筋施工时应将附近的松动岩体清除,避免在钻孔过程中产生振动,危石、活石坠落,发生安全事故。
(6)BOX管安装、排架施工时应避免与其他施工面上下交叉作业,即两个部位的施工不能同时进行。
(7)BOX管安装施工上下高差达一般很大,达百米以上,施工时必须按高空作业各项要求严格执行,必须正确佩带和使用各种防护用品。
(8)BOX管安装时派专人进行指挥,并配备专职安全人员在施工现场进行监察。
(9)BOX在采用手动葫芦进行倒运时,必须采取必要防护措施,手动葫芦的固定以及与BOX管的连接必须牢固,防止运输物件脱落,发生安全事故。
(10)砼泵机坡顶放置需搭设操作平台,砼泵机在吊运时必须派专人指挥,混凝土(11)泵机的捆绑必须安全可靠,确保吊运安全。
(12)BOX溜管安放完成后,需在坡顶部设置钢结构防护棚,对受料斗上部进行防护,防止混凝土料掉落坡下。
辅助排架的拆除应严格按照脚手架拆除要求进行。
2.2 BOX溜管在运行使用中的注意事项
(1)Box溜管安装要求尽量垂直,严禁安装后出现大的转折及扭曲。
(2)溜管下口与溜槽之间距应大于20cm,溜槽的搭设坡度大于30°,防止间距及坡度过小,砼溜放不畅而造成由下往上堵塞。
(3)使用时,设专人进行放料,严格控制下料速度,避免砼溜放过快造成堵塞。一般情况,6m3二级配砼控制在10~15min左右放完。
(4)每次溜完后,应及时对Box溜管进行清理,防止砼敷于管壁内,时间长后净空减小形成堵塞。另外,对磨损及损坏的Box溜管应及时进行修复。
对于高边坡混凝土挡墙或深井井壁混凝土浇筑施工,传统的溜桶或溜槽浇筑由于垂直距离大,混凝土在入仓中骨料会产生离析,已不能满足混凝土的质量,为保证混凝土质量,采用Box溜管施工,很好的解决了这一难题,并且Box溜管施工具有溜送速度快,结构简单,装拆方便,工效高,可重复使用,成本低等特点;最后Box溜管制作可以由专业厂家定购,也可通过Box溜管生产厂家提供专业的BOX溜管制作安装设计图纸,由具备钢结构精加工能力的本单位生产厂家进行现场加工。BOX溜管在制作中采用材料选择必须采用壁厚大于或等于6mm厚的16Mn耐磨性强的钢材进行加工,可依据Box溜管制作安装相关设计图纸进行加工制作。
结束语
关键词:公路;路基;施工技术
引言:公路工程施工技术的应用是一项复杂的工作,不仅决于人,同时也取决于具体的社会地理和地质环境,所以方面要做好技术管理人员和施工人员的施工技术培训工作,使其认识和了解施工中各个分项、分部工程施工的技术要求、施工方法和质峨标准等要求,要因地制宜,适时进行技术创新、制度创新,促进公路工程施工技术在公路建设中的推广应用。
1公路工程技术管理的重要性
公路工程项目管理的目标是在节约成本的前提下按照合同约定的工期、质量等要求将工程项目交付业主使用,在实施过程当中项目部必须通过对内部生产要素和外部要素的综合管理来确保目标的实现。这些要素的综合管理包括项目资金管理、项目合同管理、项目技术管理、项目信息管理、项目人力管理、项目材料管理等。所有的管理成效都通过工程项目的进度、质量、成本控制结果即工程项目管理目标来体现。
良好的技术管理能促进项目管理目标的实现,低劣的技术管理将使整个项目管理混乱,严重时引起项目的进度、质量、成本控制失控,最后导致工期、经济方面的损失。因此必须将项目技术管理与项目管理中的资金管理、合同管理等其他方面同等重视起来,相互配合协调,才可能实现优化的项目管理过程。
2公路工程施工技术措施
1 路基填压
1.1 路基填料
路基填料规范中规定了对路基填料应有条件的选用。对路基填料的最小强度和最大粒径给了量化的标准,采用cbr值表征路基土的强度,引入了路床的概念。对上路床的的填料提出了限制的条件,高速公路和一级公路路面底以下0~30 cm的路床填料cbr值应>8,下路床及其下面的填土,也都给出相应的规定值。当路基填料达不到规定的最小强度时,应采取掺合粗粒料、或换填、或用石灰等稳定材料处理,改变其性能。并规定对其他等级公路铺筑高级路面时,也要采用高速公路和一级公路的规定值。
1.2 路基碾压
在路基压实方面,当前路基施工普遍采用了大吨位的压路机,碾压效果有了明显的改善,对于提高路基土的压实度起了很好的作用。规范规定,高速公路和一级公路路面底面以下80~150 cm部分的上路堤,其压实度必须≥95%。对其他的等级公路,当铺筑高级路面时,其压实度亦应按高速公路和一级公路的标准采用。此外,还增加了对路堤基底的压实度不宜
2 路基排水
公路排水设计应包含以下两个方面的内容:其一是要考虑如何减少地下水、农田排灌水对路基稳定性及其强度的影响,一般称之为第一类排水;其二是要考虑如何将路表水迅速排出路基之外,最大限度地减少雨水对路基、路面质量的影响,减少因路表水排水不畅或路表水下渗,对路基、路面结构和使用性能产生的损害,这称为第二类排水。第一类排水设计,通常采用适当提高路基最小填土高度或在路基底部设置隔水垫层等办法。施工期间一般都考虑在施工前开挖临时排水边沟,排除施工期地表水并降低地下水,同时在路基底部掺加低剂量石灰处理,设置40 cm厚的稳定层等。采用这一系列措施可起到事半功倍的效果。第二类排水设计,一般包括:①通过路面横坡、边沟、边沟急流槽等,将路表水迅速排出路基以外;②设计中央分隔带纵向碎石盲沟、软式透水管及横向排水管,将施工期进入中央分隔带的雨水及运营期中央分隔带的下渗水迅速排出路基之外;③设计泄水孔以迅速排除桥面水;④设计中采用沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟或排水管,将渗入路面面层的水引出路基之外。路面渗水的排水设计:沿路面边缘设置由透水性填料、集水沟、横向出水管和过滤织物(土工布)组成的路面边缘排水系统。通过设置沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟和排水管,将渗入路面面层的水引出路基之外。由于通过沥青面层下渗的水量有限,考虑到排水路径的限制,在设计中采用每10 m左右设置一道φ5 cm横向排水管,以确保路面下渗水的排除。
3 路基防护
3.1 坡面防护
坡面防护的目的是防止地表水流的冲刷、坡面岩土的风化剥落以及与环境的协调。近年来,随着对环境保护的重视,高等级公路的边坡,多采用种草防护,边坡较高时,采用砌石框格种草防护。由于西部干旱缺水,边坡种草防护类型的选择很重要,现大多采用草坪植生带,即将草籽、肥料和土均匀拌和裹于土工物内,当草籽发芽也长成草起到固土作用后,无纺布纤维自然腐烂,不会污染环境,效果很好。石砌圬工防护仍较普遍使用,混凝土预制块护坡多用在路堤边坡,连片的及带窗孔的护面墙,用于路堑边坡。破裂的或易于风化破碎的岩石路堑边坡采用锚杆挂铁丝网或高强塑料网格喷浆或喷射混凝土以及喷射纤维混凝土防护也有较好的效果。但由于石砌圬工及混凝土防护造价高、易破损等诸多问题,从保护环境的角度出发,建议大力推广既能改善生态环境,美化景观,又一劳永逸的种草防护。
3.2 冲刷防护
防护沿河路基边坡免受冲刷仍多采用直接防护。传统的砌石、抛石、铁丝石笼、挡土墙等有所改进,用高强土工格栅代替铁丝做石笼,用聚脂或聚胺脂类土工织物混凝土护坡模袋做成的护面板防护受水冲浪击的边坡,很能适应土体不均匀沉降。
3.3 支挡防护
在公路工程建设中,支挡防护挡土墙用于支挡防护目前仍占主要。石砌的重力式挡土墙多用于石料丰富、墙高较低、地基较好的场合;钢筋混凝土结构的悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙和板柱挡土墙其受力比较合理,墙身圬工体积小,也已广泛应用于公路路基的防护。垛式挡土墙易于调整墙的高度,并采用预制构件拼装,是一种特殊型式的挡土墙。
结语:路基施工技术难度不大,但工艺比较复杂。在施工中,会遇到各种各样不同的环境条件的制约,只要始终坚持技术标准,注意加强施工管理,强化质量意识,就一定会提高路基路面的耐久性。
参考文献:
[1]王艳玲.浅谈公路路基施工方面的技术操作[J].中小企业管理与科技,2008(8).