裝配式綠色生態(tài)擋土墻在市政工程中的應(yīng)用

胡 勇， 桂 伯 文

(中國水利水電第七工程局有限公司 第一分局，四川 彭山 620860)

1 概 述

一般情況下，邊坡工程中大多使用現(xiàn)場混凝土澆筑的擋土墻，但隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及各地城市化進(jìn)程的迅猛推進(jìn)，市政工程中新建與改造建設(shè)也在不斷加速，傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土擋土墻在實(shí)際施工中逐漸顯示出其所具有的弊端，具體表現(xiàn)為：

(1)現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)對施工場地要求高，不利于施工。

(2)混凝土澆筑工期太長，工程造價(jià)高。

(3)現(xiàn)場進(jìn)行混凝土澆筑會(huì)造成環(huán)境污染。

(4)過于呆板且與周圍環(huán)境不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致生態(tài)效益較差。

裝配式擋土墻面板由于采用工廠化標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制、現(xiàn)場安裝施工的方式，使裝配式擋土墻具有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，即：較短的裝配工期且預(yù)制施工質(zhì)量容易控制。尤其在大中型城市道路及橋梁引道工程的建設(shè)中，路肩擋土墻施工因受工期短、周圍建筑物的限制等原因使其必須采用裝配式擋土墻進(jìn)行施工。此外，對于那些地基條件差且缺乏石料的地區(qū)，由于其要求墻身輕小、占地面積少且地基承載力低[1]，因此，采用裝配式擋土墻是其最佳的選擇。

2 裝配式擋土墻的結(jié)構(gòu)

新型裝配式綠色生態(tài)擋土墻是由若干個(gè)相同層次的預(yù)制構(gòu)造件和預(yù)制塊單元共同拼裝而成，其主要由底梁基礎(chǔ)、PC構(gòu)件、肋柱、壓頂梁組成。

新型裝配式生態(tài)擋土墻采用的是鋼模整體成型，產(chǎn)品質(zhì)量更加可靠、穩(wěn)定。預(yù)制PC構(gòu)件(圖1)單元基本上呈空間框格型，其地墊底部的植生板與墻體左右兩側(cè)壁和后壁有效的結(jié)合并圍成一個(gè)中空植生土槽。通常，植生板上可填裝適合綠色植物生長的土壤，在預(yù)制印壁設(shè)計(jì)有排水窗可作為水體排泄的通道，也可作為種植植物根系與墻后水體之間的聯(lián)系通道。植生板外部設(shè)有一定的坡度以防其被雨水沖刷而造成土壤流失，與此同時(shí)，還可確保土槽的蓄水能力以滿足植物生長的需求[2]。預(yù)制塊左側(cè)壁和右側(cè)壁分別設(shè)有吊裝孔，位于預(yù)制單元塊豎直方向，其主要作用是增強(qiáng)施工中上預(yù)制單元體與下預(yù)制單元體兩者之間的連接強(qiáng)度，且將預(yù)制塊上端設(shè)為凸起，而下端設(shè)為凹槽，這樣設(shè)置有利于上、下預(yù)制塊拼接過程中能夠完全卡鎖。其在水平方向的作用是為了增強(qiáng)水平方向預(yù)制塊的有效連接。在預(yù)制塊后端兩側(cè)都留有相應(yīng)的鋼筋穿孔，非常有利于左右不同的預(yù)制塊利用U形鋼鎖進(jìn)行固定。

圖1 預(yù)制PC構(gòu)件三視圖

預(yù)制單元塊左、右壁閉合工作完成后，即可形成一定的構(gòu)造柱空間；同時(shí)，在構(gòu)造柱空間內(nèi)利用現(xiàn)澆混凝土技術(shù)形成堅(jiān)實(shí)的構(gòu)造柱，最后將構(gòu)造柱與基礎(chǔ)底部進(jìn)行剛性連接并設(shè)置頂部壓頂梁，使整個(gè)墻體的穩(wěn)定性得到保障[3]。其中施工中的壓頂梁、構(gòu)造柱以及基礎(chǔ)建筑底部均釆用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)(圖2)。

圖2 裝配式綠色生態(tài)擋墻裝配示意圖

3 裝配式擋土墻具有的優(yōu)點(diǎn)與適用性

新型裝配式綠色生態(tài)擋土墻與傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土擋土墻在施工過程中形成了鮮明的對比，即綠色生態(tài)擋土墻具有一定的工程優(yōu)點(diǎn)，其具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)這種新型綠色生態(tài)裝配式擋土墻的大部分預(yù)構(gòu)件均在指定的工廠進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制，其工程質(zhì)量可以得到有效的控制；(2)大量預(yù)構(gòu)件的現(xiàn)場裝配施工不僅極大地提高了工作效率，使施工工期明顯縮短，而且建筑企業(yè)的成本相對有所降低；(3)通過對植生板上植物的種植，既突顯出擋土墻的外觀造型美觀，又實(shí)現(xiàn)了墻體與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)性。此外，由于擋土墻的大部分施工環(huán)節(jié)都在施工現(xiàn)場安裝操作，可以大幅度降低因建筑垃圾與施工揚(yáng)塵造成的環(huán)境污染問題，使建筑工程更加環(huán)保。新型裝配式生態(tài)綠色擋土墻與一般整體現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的扶壁式擋土墻相比，其優(yōu)點(diǎn)主要在于施工靈活、擋土墻墻體結(jié)構(gòu)中傾角以及底部基礎(chǔ)性設(shè)計(jì)均可根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際地質(zhì)情況及水文等多方面情況進(jìn)行有針對性的設(shè)定，并且這種新型裝配式綠色生態(tài)擋土墻具有墻身較輕、小，占地面積少，對于底部基礎(chǔ)地基的承載力要求較低，特別是在施工現(xiàn)場條件較差或者嚴(yán)重缺乏石料的地區(qū)均不受限制。同時(shí)，對于施工工期較為緊張且周邊有建筑障礙物、城市景觀環(huán)境要求高的一些邊坡工程來說，其不失為最佳施工模式選擇[4]。

4 裝配式擋土墻施工的主要難點(diǎn)

成都龍泉山城市森林公園旅游環(huán)線三標(biāo)項(xiàng)目位于成都市金堂縣境內(nèi)，該標(biāo)段起點(diǎn)為金堂縣觀音村，止點(diǎn)為金堂縣山王村，線路穿越趙鎮(zhèn)(云繡鄉(xiāng)已并入趙鎮(zhèn))、三星鎮(zhèn)、棲賢鄉(xiāng)、官倉鎮(zhèn)、趙家鎮(zhèn)，全長35.988 km。需設(shè)裝配式擋土墻的段落位于線路的挖方段，主要地層巖性為粉質(zhì)黏土，泥巖、粉砂巖互層，局部地段巖層呈強(qiáng)風(fēng)化、較破碎，最大挖高為17 m。因裝配式擋墻施工邊坡坡比為1∶0.25，且因該地區(qū)降雨量大，需在開挖后立即對邊坡進(jìn)行掛網(wǎng)噴混凝土防護(hù)以確保安全。

裝配式綠色生態(tài)擋土墻施工中最關(guān)鍵的難點(diǎn)在于設(shè)計(jì)與施工的有效銜接。裝配式生態(tài)擋土墻必須確保各個(gè)構(gòu)件之間連接的合理性和緊密性，只有這樣，才能保證構(gòu)件之間連接的安全性；與此同時(shí)，對裝配式綠色生態(tài)擋土墻的施工工藝也提出了更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)，擋土墻各單元構(gòu)件在拼接施工時(shí)，需由具備先進(jìn)、成熟技能的技術(shù)人才實(shí)施，才能確保各構(gòu)件間的安全連接。目前，國家對于裝配式綠色生態(tài)擋土墻施工驗(yàn)收還沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)。為了使構(gòu)件連接更加安全可靠，需將預(yù)制塊與構(gòu)件間的封閉空間設(shè)計(jì)成一體連接。同時(shí)，加強(qiáng)其基礎(chǔ)底部的強(qiáng)度與剛度，以減少底部基礎(chǔ)因地基不均導(dǎo)致的墻體失效等問題。近年來，隨著綠色技術(shù)的廣泛推廣和應(yīng)用，其亦成為生態(tài)擋土墻中的施工難點(diǎn)，不僅要滿足擋土墻設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度要求，而且也要滿足綠化要求。綠色生態(tài)裝配式擋土墻最亮眼的方面在于裝配式擋土墻設(shè)計(jì)中多了一項(xiàng)綠色功能，通過每個(gè)預(yù)制構(gòu)件的獨(dú)特性，在墻面培土種植植物，墻體后壁設(shè)有排水窗，可以作為墻后水體排泄和植物根系之間的通道。但在實(shí)際施工中，需要根據(jù)不同區(qū)域的實(shí)際情況選擇合適的植物，使其滿足綠化景觀的最佳效果。

5 裝配式綠色生態(tài)擋土墻的主要施工工序

裝配式擋土墻的主要施工工序依次為：首先，開挖基坑、制定擋土墻面板及肋板，然后將砂礫層用換填水泥的地基加以穩(wěn)定，接著現(xiàn)澆C25鋼筋混凝土底板基礎(chǔ)，再將C30 鋼筋混凝土面板及肋板進(jìn)行預(yù)制安裝；其次，將現(xiàn)澆基礎(chǔ)與預(yù)制面板及肋板進(jìn)行焊接，再對C25鋼筋混凝土基礎(chǔ)頂板通過二次現(xiàn)澆的方式對其連接件與鉸縫進(jìn)行填筑保護(hù)，接著回填墻背，最后進(jìn)行C30 鋼筋混凝土帽石的現(xiàn)澆與防撞護(hù)欄或欄桿的安裝[5]。

6 結(jié) 語

綜上所述，裝配式綠色生態(tài)擋土墻與傳統(tǒng)混凝土擋土墻相比具有明顯的優(yōu)勢，運(yùn)用該技術(shù)可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土擋土墻施工現(xiàn)場工程量大、工程造價(jià)高且景觀效果差等方面的不足。筆者通過對裝配式擋土墻的設(shè)計(jì)特點(diǎn)及其在市政道路中的應(yīng)用，對裝配式擋土墻的優(yōu)缺點(diǎn)與適用性及主要作用，裝配式擋土墻的主要設(shè)計(jì)重點(diǎn)、難點(diǎn)及解決辦法進(jìn)行了簡要的介紹與分析，希望能對相關(guān)人員提供一定的幫助。