鋼塑格柵在預制混凝土砌塊擋墻中的應用

趙鵬

鋼塑格柵在預制混凝土砌塊擋墻中的應用

趙鵬

土工格柵在我國應用發展已有20多年，作為具有劃時代意義的新型材料，已被廣泛應用于工程建設領域。其中的鋼塑土工格柵由于產品的材質特性，具有抗拉強度大、延伸率低（不大于3%）、蠕變小，以及對土體有較強的嵌鎖、咬合等作用，能有效處理軟土地基，約束土體的側向位移，克服土體的不均勻沉降，極大程度地增強地基的承載能力，提高基礎的整體性能，被廣泛應用于工業、民用建筑和水利工程建設。

作者參與的江蘇航道整治工程中的箱式綠化擋墻和湖北武漢新港進港道路混凝土預制塊擋墻工程施工中成功應用了鋼塑土工格柵，簡化了施工工藝，使擋墻的混凝土用量大大減少，降低了建設和施工成本，實現了大面積、高大擋墻混凝土制成品規模化、工廠化生產。

一、工程材料的選擇

江蘇航道整治工程中箱式綠化擋墻墻高1.8m，墻垂直坡比1∶0.25，干砌，混凝土預制塊規格為30cm× 30cm×45cm，為中空腔體內填無砂混凝土，成墻后臨空面墻體鋪植狗牙根、馬尼拉等草皮。墻身填土加筋采用縱、橫筋間距10cm×10cm，縱、橫向抗拉強度40kN，節點剝離力400N的鋼塑格柵。

湖北武漢新港進港道路兩側混凝土預制塊擋墻均高6m，漿砌，墻下澆筑30cm×60cm鋼筋混凝土基礎，擋墻磚塊為異型混凝土預制塊，墻內填土加筋采用縱、橫間距 170cm× 110cm，縱、橫向抗強度40kN×80kN，節點剝離力800N的鋼塑格柵。

墻身回填土采用施工區域內的自然用土，其中江蘇航道整治為近海淤質砂壤土，透水性較強；湖北武漢新港為黃色粘性土，透水性較差。墻身設30cm級配碎石導濾層。

二、鋼塑格柵特性和施工工藝

1.特性

（1）鋼塑復合格柵的拉力由經緯編織的高強鋼絲承擔，在低應變能力下產生極高的抗拉模量，縱橫向肋條協同作用，充分發揮格柵對土體的嵌鎖作用。

（2）鋼塑復合格柵的縱橫向肋條的鋼絲經緯編織成網，外包裹層一次成型，鋼絲與外包裹層能協調作用，破壞伸長率很低（不大于3%）。鋼塑復合土工格柵的主要受力單元為鋼絲，蠕變量極低。

（3）通過生產過程中塑料表面的處理，壓制有粗糙的花紋，以增強格柵表面的粗糙程度，提高鋼塑復合土工格柵與土體的摩擦系數。

（4）鋼塑復合格柵的幅寬可達6m，實現高效、經濟的加筋效果。

（5）鋼塑復合格柵采用的高密度聚乙烯可以確保：在常溫下不會受到酸堿及鹽溶液，或油類的侵蝕；不會受到水溶解或微生物的侵害；聚乙烯的高分子性能也足以抵抗紫外線輻射所造成的老化；格柵受力后縱橫肋條協同作用，不會產生結點的拉裂或破損；而實際工程中，在填料的壓實后，不會受到紫外線光和氧的侵蝕。因此完全可以滿足永久性工程建設的要求。

鋼塑格柵具有強度大、蠕變小，適應各類環境土壤，滿足各類工程擋墻，尤其是高大擋墻的使用。它能有效提高加筋承載面的嵌鎖、咬合作用、極大程度地增強地基的承載力、有效約束土體的側向位移，增強地基穩固性能。同時更具有強度大、承載力強、抗腐蝕、防老化、摩擦系數大、孔眼均勻、施工方便、使用壽命長等特點。能有效避免在施工過程中被機具碾壓、破壞而造成的施工損傷。

2.鋼塑格柵施工工藝

（1）擋墻基礎澆筑完成，在混凝土的保養期后進行第一層預制塊砌筑，砌筑完成后（漿砌需要等到砂漿保養期后）進行土方回填，回填寬度以開挖的基坑寬度為準，滿足設計鋼塑格柵鋪設寬度即可。如有不足，需要在回填土達到基礎面層高度時將回填寬度擴展至設計鋪設寬度。用機械或人工進行夯實，土石方填筑碾壓應符合路基土石方壓實的規范要求。

（2）回填土料碾壓合格后，進行鋼塑格柵鋪筑，將格柵按縱向長度展開，縱、橫徑間距及抗拉強度相同的不分縱橫向按設計鋪設寬度進行剪裁，縱、橫向間距及抗拉強度不同的按抗拉強度小的方向進行剪裁，裁前寬度較設計鋪設寬度大1～1.5m，如鋪設寬度為6m，裁剪后的格柵長度為7～7.5m，裁剪后的格柵按設計要求進行回折，回折部分伸入墻體，并進行下層預制塊砌筑，將格柵固定在墻體內，對鋼塑格柵進行整理。整理后鋪筑面應較為平整，為防止縱向歪斜現象，可按幅寬在鋪筑層畫出白線或掛線，即可開始鋪筑；然后用鐵釘固定格柵的端部（每米寬用釘8根，均勻距離固定），鋪筑層經驗收合格后，進行墻后第一層土方填筑，填筑厚度按碾機械的大小進行控制，壓路機小于15t的填土厚度不超過30cm，重型壓路機控制在40cm以內。壓路機選用鋼輥或膠輥兩種，不宜采用振動壓路機。

表1 江蘇航道整治工程效益對比

表2 武漢新港進場道路效益對比

（3）依次類推，操作要求同前。以卷長為單位作為鋪設的段長，在應鋪格柵的段長內鋪滿以后，再整體檢查一次鋪筑質量，然后接著鋪筑下一段。下一段鋪筑時，格柵與格柵可以用10～15cm的搭接長度，并用鐵釘或木楔固定后繼續向前進方向鋪第二段，墻內1m范圍內采用人工鋪設上土填料，1m以外采用機械填土。施工中要求鋼塑格柵鋪設完成后要及時鋪筑土料加以覆蓋，避免長期曝曬。碾壓沿墻軸線由墻邊向遠高墻的方向進行，壓實度保持規范要求。填料要求:在距土工格柵層8cm以內的路堤土石混填路堤料其最大料徑不得大于6cm，土工格柵第一層填土石攤鋪應沿路堤的軸線方向行駛進行壓實，填筑壓實厚度大于60cm。為了避免運輸車輛碾壓或調頭時對土工格柵造成一定破壞，可采用滾填的方式進行土石方填筑，推土機推平。

（4）注意事項。首先精確放設格柵鋪設線，格柵鋪設時底面應平整、密實，一般應平鋪，拉直，不得重疊，不得卷曲、扭結，相鄰的兩幅土工格柵需搭接0.2m，并沿路基橫向對土工格柵搭接部分每隔1m用8號鐵絲進行穿插連接，并在鋪設的格柵上，每隔1.5～2m用U型釘固定于地面。

三、成果及效益

1.效益

（1）江蘇航道整治工程效益對比（表1）

從勞動效率方面，每天10人砌筑擋墻完成長度為100m，傳統的現澆混凝土及漿砌石擋墻僅完成40m和12m。

（2）武漢新港進場道路效益對比（表2）

從勞動效率方面，每天10人砌筑擋墻完成長度為40m，傳統的現澆混凝土及漿砌石擋墻僅完成12m和3m。

2.成果

采用鋼塑格柵配合混凝土預制塊砌筑擋墻較傳統的現澆混凝土及漿砌石擋墻，投資減少，用料節省，對施工場地的要求較低。勞動效率大為提高，工期成倍的縮短。

以上兩項工程建成投入使用至今，墻體無位移、偏離和沉降發生，工程外觀尺寸及線型保持良好，工程的整體穩定性和安全性滿足要求。

四、結語

現代工程對建設技術和手段的要求越來越高，根據工程對筋材強度和延伸率的要求選擇不同的加筋材料是工程應用成功的關鍵。鋼塑格柵的應用解決了市政、公路、水利等擋墻施工中難以解決或解決不理想的問題，也使工程設計和施工在環保、減少施工難度、減少投資方面有了更多的選擇

（作者單位：懷遠淮河河道管理局233400）