懸臂式和扶壁式擋土墻施工技術

顏道勇，郭漢征，孫 鵬

（勝利油田工程建設（集團）有限責任公司第三工程處，江蘇南京 211156）

0 前言

擋土墻是公路建設中廣泛使用的一種支擋防護構造物。隨著公路建設事業的發展，尤其是高等級公路的快速發展，傳統的重力式擋土墻已不能滿足公路建設的需求。為了適應不同地區的建筑條件和使用要求，逐漸發展了不同形式的鋼筋混凝土結構擋土墻，如懸臂式、扶壁式、加筋土式、錨桿式、錨定板式、樁板式、柱板式等。懸臂式和扶壁式擋土墻在國外應用非常廣泛，在我國隨著高等級公路建設的推進也開始大量應用。墻體由墻面板（立壁）、墻趾板、墻踵板和扶壁（扶肋）組成，墻身穩定主要依靠墻踵板上的填土重力以及墻身自重來保證。本文以溧水至馬鞍山高速公路（江蘇段）懸臂式和扶壁式擋土墻為工程實例，簡要闡述其施工技術，為以后同類工程的施工積累了實踐經驗。

1 工程概況

溧水至馬鞍山高速公路（江蘇段）路線起自寧常高速公路與寧杭高速公路交叉的桂莊樞紐，于江蘇省南山(長崗)和安徽省寶塔山（牛路口）附近止于兩省省界，并與安徽省路線方案相銜接，全長37.5 km。路線穿越金城學院、金肯技工學院路段采用下挖方案，最大開挖深度近7 m，結合聲屏障設置，部分路段設置擋土墻，墻高小于5 m的懸臂式擋土墻210 m，墻高大于5 m的扶壁式擋土墻802.6 m。擋土墻采用鋼筋混凝土現澆，混凝土強度等級C30，架立鋼筋等級為R235，其他鋼筋等級HRB335。考慮擋墻頂面聲屏障安裝寬度要求，擋土墻頂寬統一為60 cm。

2 施工工藝

2.1 施工準備

開工前認真審核圖紙，并進行現場勘測，復測擋土墻平面位置，查明地形和地下障礙物情況。

2.2 施工放樣

按擋土墻平面尺寸及各部位高程，確定基礎邊線和基坑開挖邊線。建立平面及高程控制點，要求便于施工，不易破壞。該工程擋墻水平向布設位置為主線左側硬路肩外95 cm處，主線右側為硬路肩外75 cm處。

2.3 改路及便道施工

在擋土墻開工前，在適當位置修建便道，確保車輛暢通無阻。施工時注意保證預留一定的安全距離以確保行車荷載及其振動對坑壁穩定無不良影響。

2.4 基坑開挖

沿路塹邊坡按1∶0.5進行開挖，結合基礎尺寸、軟基處理位置和臺背回填寬度放出開挖上、下口線，作出開挖標記。開挖用挖掘機配合人工進行，邊挖邊修整，邊測量檢查一次成型，挖出的土用自卸汽車及時運走。

開挖后須及時修筑擋土墻，如遇雨天，邊坡開挖面應做好臨時邊坡防護，以防塌坡。如路塹邊坡開挖時，開挖面及基坑底面滲水嚴重，且無法采用常規降水方案降水，影響擋墻施工及路基填筑，再開挖頂面外1 m采用鋼板樁隔水，鋼板樁參數見表1。

表1 鋼板樁參數一覽表

2.5 基底檢測

擋墻基礎埋深右側不小于1.0 m，左側不小于腳趾端部高度+矩形邊溝深度，基礎需開挖到基底標高以下50 cm，對基坑底部進行地基承載力檢測，如果承載力達不到設計要求，應及時上報設計單位，進行地基處理，本工程地基承載力設計要求見表2。

基底的平面位置、幾何尺寸、高程要符合設計及規范要求，同時作到基坑底平整、密實、邊坡穩定，坑底積水坑規范合理，確保基底不被水直接浸泡。

2.6 基礎施工

基底檢測合格后，按圖紙要求鋪筑50 cm碎石墊層，碎石墊層應分層鋪筑，壓實厚度不大于25 cm。為后續工序施工方便，可以在碎石墊層頂部澆筑5～10 cm混凝土墊層，以便彈線和埋設固定模板預埋件。

2.7 鋼筋制作與安裝

鋼材進場后分規格、分批次存放在擋土墻鋼筋加工棚內，鋼筋離地不小于50 cm，同時掛牌標注廠家、規格、數量及使用部位和檢驗結果。凡是保護不當而造成鋼筋銹蝕、受污時，應及時進行處理，確保滿足要求，無法處理的應廢棄。鋼筋制作嚴格按照設計圖紙及規范要求進行，鋼筋加工時，先放大樣，試制作，確保滿足要求且制作尺寸統一。制作的成品鋼材應滿足鋼筋進場時的堆存要求，鋼筋型號標志清晰，不得混亂。

安裝前先在墊層上彈出混凝土輪廓線，然后按保護層厚度5 cm進行固定、綁扎、安裝，固定鋼筋必須按圖紙要求擺放安裝準確，注意焊縫、接頭的搭接長度、位置及質量必須符合相關規范要求，綁扎無法達到要求的牢固成度時點焊固定。

現場整體澆筑時，每段墻的底板、面板和扶壁的鋼筋應一次綁扎。當采用現場分段澆筑時，按照設計要求進行施工，預埋好連接鋼筋。混凝土澆筑前，對已經安裝好的鋼筋及預埋件進行檢查，符合要求后澆筑混凝土。

2.8 底板模板制作與安裝

模板采用組合鋼模板，模板拼縫粘貼泡沫膠帶，防止漏漿。模板的底部固定為預埋鐵件，頂部支撐為鋼管支撐，脫模劑需用鋼模板專用脫模劑。

2.9 底板混凝土澆筑

擋土墻沿路線方向10 m一個施工段，每個施工段豎向分兩次澆注。第一次澆注底板（不包含背坡倒角），第二次澆注墻身面板，兩次澆注混凝土結合面嚴格鑿毛，并清洗干凈。

混凝土拌合物的坍落度，應在攪拌地點和澆筑地點分別取樣檢測，每一工作班或每一單元結構物不應少于兩次。混凝土運輸至現場后用混凝土泵送車泵送澆筑。混凝土入模前先對鋼筋、預埋件、模板及脫模劑、模內雜物等再進行一次全面檢查，清理并灑水使墊層濕潤，再從較低處開始整層斜坡面澆筑混凝土。插入式振動器的移位間距不超過振動器作用半徑的1.5倍，與側模保持5～10 cm的距離，插入下層混凝土的深度宜為5～10 cm。振搗時間不宜過長，待混凝土達到不在下沉、無顯著氣泡上升、頂面平坦一致，并開始浮現水泥漿時停止振搗。如發現表面浮現水層，應立即設法排除，但不應帶走水泥漿，并檢查和分析成因，確定改進措施或調整混凝土配合比。

混凝土澆筑完成收漿后，以土工布覆蓋，灑水進行養護。混凝土澆筑時制作三組同條件養護混凝土試塊，以檢測混凝土強度。

2.10 面板及扶壁的模板制作與安裝

面板模板采用組合鋼模板，扶壁模板采用優質竹膠板制作，模板拼縫粘貼泡沫膠帶，防止漏漿。模板施工時先彈出中心線和兩邊線，選擇一側模板先行安裝，依次豎立擋、橫擋及斜撐，釘側板，并在頂部用線錘吊直，拉線找平，撐牢釘實。待鋼筋綁扎后，將墻基清理干凈，再豎另一側的模板。在模板和鋼筋之間安裝鋼筋保護層墊塊，保證鋼筋保護層合格率。

安裝時按“線”支立，立柱間距為0.4 m，水平橫桿間距為0.5 m，然后設斜撐固定，縱向連續設置。模板支立前涂脫模劑，舊混凝土與新混凝土相接面作鑿毛處理。拉桿采用φ16 mm的光圓鋼筋制作，水平間距0.6 m，拉桿外套PVC管，拉桿和模板連接使用螺帽擰緊，面板及扶壁中下部宜采用雙螺帽，頂部可采用單螺帽。

模板安裝完成后對其平面位置、頂面標高、節點連接及縱橫向的穩定性進行檢查或加固。在澆筑混凝土前，對鋼筋的直徑、數量、間距、焊縫以及錨固螺栓、預埋件、預留孔位置等進行細致的復查，報監理工程師簽認合格后，澆筑面板及扶壁混凝土。

2.11 面板及扶壁混凝土澆筑

面板及扶壁的混凝土采用串筒入模分層澆筑，分層厚度不大于30 cm。從高處直接傾卸時自由傾卸高度不宜超過2.0 m。澆筑次層混凝土時先澆足厚的混凝土，然后用振搗棒插入其下一層混凝土中5～10 cm，緩進緩出均勻振搗直至混凝土密實為止。

表2 擋土墻地基承載力設計值統計表

2.12 泄水管及沉降縫施工

擋墻墻前地面線以上30 cm設置一Φ8cm的泄水孔，縱、橫向間距3.0 m，泄水孔至墻頂以下50 cm高度內填筑40 cm厚的砂夾礫石反濾層。擋土墻每10 m設一道沉降縫，縫寬2 cm，采用涂以瀝青的木板填塞，自墻頂一直到基底。

2.13 側模拆除及養護

墻體混凝土澆筑完成后，墻頂應進行兩次抹面，并進行壓光。不承重的側模，在混凝土抗壓強度達到2.5 MPa，且能保證其表面及棱角不因拆模板而受損壞時方可拆除。拆除模板后用土工布覆蓋在混凝土表面，灑水養護。混凝土抗壓強度達到2.5 MPa所需的硬化時間應根據工地試驗資料決定，如無可靠試驗數據，可參考表3側模拆除時間表中數據。

表3 側模拆除時間表

2.14 回填

待混凝土強度達到設計強度的75%以上時，再進行回填作業。填筑扶壁式擋土墻的墻背填料時，需防止墻后及扶壁受撞損壞。卸料時，運輸機具和碾壓機具應距扶壁不小于1.5 m，在此范圍內采用人工攤鋪。墻后必須回填均勻，攤鋪平整，墻后1.5 m范圍內不能有大型機械行駛或作業，為防止碰壞墻體，采用小型夯實機具碾壓，分層厚度不大于20 cm。

該工程墻面側基坑回填5%石灰土至路面結構層以下，墻后底部泄水孔以下回填5%石灰土。墻后底部泄水孔鋪設50 cm寬防滲土工布，土工布以上填筑40 cm寬砂夾礫石反濾層，砂夾礫石反濾層后部和頂部包裹透水土工布，砂夾礫石反濾層頂部預留50 cm填筑粘土封閉，砂夾礫石反濾層至基坑邊填筑碎石土，每層厚度不超過30 cm，內摩擦角不小于30°。

3 質量控制標準

擋土墻底板、面板、扶壁混凝土不得有露筋和空洞現象，施工縫平順；蜂窩、麻面面積不得超過該面面積的0.5%，深度超過1 cm的必須處理。裂縫寬度超過設計規定或設計未規定時超過O.15 mm必須處理。沉降縫、泄水孔的位置、質量和數量應符合設計要求。泄水孔坡度向外，無堵塞現象。沉降縫整齊垂直，上下貫通，不符合要求時應進行處理。懸臂式和扶壁式擋土墻實測檢查質量控制標準見表4。

表4 懸臂式和扶壁式擋土墻實測檢查質量控制標準

4 施工注意事項

4.1 熟悉地質條件

隨著高速公路建設條件越來越復雜，尤其是地質條件，要求施工單位不僅要熟悉設計文件，而且要熟悉基礎資料。在旱季，巖、土體的含水量較小，強度較高，開挖基坑時邊坡的穩定性容易得到保證，因此地質條件差或有水地段的擋土墻，在旱季施工比雨季安全。集中力量、分段施工可以加快施工進度，減少基坑和臨時邊坡的暴露時間。

4.2 鋼筋加工與安裝

彎制某種型號的第一根鋼筋時，鋼筋的分段長度、彎起角度、彎曲半徑及鋼筋末端的標準彎鉤等，均應與設計尺寸反復核實，準確無誤后再進行成批加工。鋼筋接頭、焊接、綁扎、安裝均應按照相關技術規范規定辦理。

4.3 冬期、雨期及熱期施工

冬期、雨期及熱期的混凝土施工，應根據不同的季節特點制定相應的施工技術方案，并采取有針對性的措施，保證工程質量和安全。施工前應及時掌握天氣預報，制定應急預案，做好安全防范工作，避免發生事故，施工人員按照勞動保護規定采取必要的防護措施。混凝土冬期或熱期的施工與養護，均應按照相關技術規范規定執行。

5 結論

溧水至馬鞍山高速公路（江蘇段）懸臂式和扶壁式擋土墻施工取得成功，墻體構造簡單、施工方便，墻身斷面較小，自身重量輕，尤其在缺乏石料地區和承載能力較低的地段比較經濟。

[1]中交第二公路勘察設計研究院有限公司.公路擋土墻設計與施工技術細則[M].北京:人民交通出版社,2008.

[2]JTG F10-2006,公路路基施工技術規范[S].北京:人民交通出版社,2006.

[3]JTG/T F50-2011,公路橋涵施工技術規范[S].北京:人民交通出版社,2011.

[4]JTG F80/1-2004，公路工程質量檢驗評定標準[S].北京:人民交通出版社,2004.