淺析裝配式擋土墻在道路工程中的設計與應用

陳寧培

四川中聯(lián)鴻大建筑設計有限公司，中國·四川 成都 610074

1 引言

道路工程中采用裝配式擋土墻，一方面解決了傳統(tǒng)施工作業(yè)所存在的工程質(zhì)量參差不齊、施工效率低下的問題，另一方面可以緩解勞動力缺失的壓力、減少施工現(xiàn)場環(huán)境污染。預制件生產(chǎn)、運輸、吊裝及定位安裝等環(huán)節(jié)均是裝配式擋土墻工程中的重點難點，論文基于裝配式擋土墻的特點，對施工過程中的一些技術點進行淺談。

2 裝配式擋土墻的設計特點

2.1 總體優(yōu)勢與適用性

同傳統(tǒng)整體現(xiàn)澆的鋼筋混凝土扶壁式擋土墻相比，施工周期不長、裝配時間短是裝配式擋土墻最為顯著的優(yōu)勢。擋土墻面板采取工廠化的標準展開預制，并且在施工現(xiàn)場展開安裝工作，從而將作業(yè)施工的周期縮短，對于施工質(zhì)量問題能夠展開精準的控制。裝配式擋土墻占地面積較少，墻身會十分輕小，不會過高地要求地基承載力。因此，在石料較為缺乏的地區(qū)、地基條件比較差的區(qū)域得到合理的運用。尤其是對于橋梁引道、大中型城市道路的地基承載力過差、交通壓力大、建筑物阻礙、工期時間緊張的情況下，更是得到合適的運用，從而能夠展開路肩擋土墻施工[1]。

2.2 主要優(yōu)勢

裝配式擋土墻是指在工廠機械化生產(chǎn)、養(yǎng)護，到施工現(xiàn)場裝配成型的構筑物。生產(chǎn)采用特定的模具設備，實現(xiàn)手工到機械、技術工人到操作工人的變革。混凝土擋土墻作為線性工程的一部分，結構形式單一，應用量大，十分契合裝配式標準化的特點，易于生產(chǎn)。當需求量比較大時，會明顯突出其良好的經(jīng)濟性。裝配式擋土墻質(zhì)量、進度、成本優(yōu)勢具體表現(xiàn)如下。

2.2.1 質(zhì)量可控

裝配式生產(chǎn)是一個不可逆的過程，裝配式混凝土擋墻構件在預制工廠生產(chǎn)，到了施工現(xiàn)場安裝才會發(fā)現(xiàn)問題，這時候會造成很大的損失。正因為如此，裝配式的設計、生產(chǎn)必須要求精細化，在各環(huán)節(jié)中對裝配式的要求都比較嚴格，從而提升工程精度。裝配式混凝土擋墻構件在工廠設定的養(yǎng)護條件中進行養(yǎng)護，不受自然條件影響?zhàn)B護強度，有設定的生產(chǎn)要求，這些標準化的設定都使得裝配式擋土墻的產(chǎn)品質(zhì)量可控，得以保證[2]。

2.2.2 進度可控

施工現(xiàn)場一般都是室外作業(yè)，氣候條件會制約施工的進度，尤其是雨季、冬季。裝配式擋土墻在工廠室內(nèi)生產(chǎn)，澆筑、養(yǎng)護等環(huán)節(jié)都可以不受限制進行，構件合格后只需現(xiàn)場定位安裝進行拼接，通過機械化作業(yè)，大幅提高效率，實現(xiàn)進度控制。

2.2.3 成本可控

一方面，隨著人民生活水平的提高，農(nóng)民工的數(shù)量減少，勞動力成本不斷攀升，節(jié)省勞動力和降低勞動強度成為工業(yè)發(fā)展必先解決的問題。裝配式擋土墻利用機械設備進行自動化生產(chǎn)，可節(jié)約大量勞動力。另一方面，由于精細化生產(chǎn)，材料利用充分、消耗量少，從而實現(xiàn)成本控制。

3 裝配式擋土墻施工技術分析

3.1 裝配式擋土墻生產(chǎn)

裝配式擋土墻的現(xiàn)場的安裝效率與成品精度密切相關，所以裝配式擋土墻進入施工現(xiàn)場之前就應該對重點環(huán)節(jié)加以嚴控。裝配式擋土墻區(qū)別于其他預制混凝土構件的地方是擋土墻的尺寸通常會比較大，在澆筑環(huán)節(jié)要注意模板變形及預埋件定位發(fā)生偏差的情況。

對于模板變形這一問題，一般從以下幾個方面進行控制：

①裝配式混凝土擋墻構件的模板選用鋼制模板，優(yōu)先考慮液壓鋼模，保證模板的承載力及剛度；

②澆搗混凝土時控制澆筑的速度跟高度，避免產(chǎn)生過大的震動。

對于預埋件的定位控制通常從兩方面采取措施：

①要在焊接預埋件時進行精確定位，嚴控誤差且注意焊接質(zhì)量，保證牢靠；

②混凝土澆筑、振搗過程中要進行控制，避免預埋件的位置是否因混凝土的流動與振搗發(fā)生偏差[3]。

3.2 裝配式擋土墻運輸、吊裝

①運輸方案制定。裝配式擋土墻于工廠或預制場集中生產(chǎn)，檢驗合格后出廠運輸?shù)绞┕龅匮b配成型，在運輸之前需要提前規(guī)劃好運輸路線。運輸車輛要求啟動應緩慢，車速行駛均勻，不超速、猛拐和急剎車，并根據(jù)路面狀況調(diào)整行車速度，在道路拐彎處，必須降低車速行駛，保證車輛拐彎平穩(wěn)。選取的運輸車輛應滿足構件尺寸和載重的要求，運輸時進行綁扎固定等保護措施，防止裝配式混凝土擋墻構件發(fā)生移動或傾倒。

②堆場位置確定。施工現(xiàn)場合理設置現(xiàn)場裝配式混凝土擋墻構件的堆放場地，堆垛宜布置在塔吊工作范圍內(nèi)，且不受其他施工作業(yè)影響的區(qū)域，以免操作碰撞損壞構件。

③裝配式混凝土擋墻構件吊裝是裝配式施工環(huán)節(jié)中最重要的一個環(huán)節(jié)。要根據(jù)裝配式混凝土擋墻構件的吊裝重量進行分析，然后根據(jù)施工需要進行塔吊布置和塔吊型號選取。

4 裝配式擋土墻的實際應用

4.1 總體設計與計算工作

對于裝配式擋土墻而言，其基底應力、抗傾與抗滑等參數(shù)，需要將常規(guī)擋土墻作為依據(jù)，從而整體展開計算與分析工作，對于面板，需要將扶壁作為支點，從而對懸臂梁展開計算。將懸臂T 梁作為依據(jù)計算肋板，面板前緣作為支點，對基礎前趾板展開懸臂梁計算工作，扶壁末端當作支點，對后踵板展開懸臂梁計算工作。并且對于順路線方向的后踵板而言，需要以支承于扶壁作為依據(jù)，展開連續(xù)梁計算工作。利用焊接鋼板對基礎與肋板之間展開相連，對于焊縫的驗算工作來講，必須將鋼結構設計的相關規(guī)范作為依據(jù)，從而展開實施。

4.2 車輛碰撞荷載

對于城市當中的立交橋匝道，通常并沒有設立人行通道，如果匝道當中有汽車發(fā)生問題，不但會造成匝道擋墻的破壞，同時也會對匝道本身帶來不可忽視的二次傷害。因此，必須在設計期間對車輛的碰撞荷載問題有充分的考量。對車輛的碰撞荷載問題展開思慮，將會導致?lián)跬翂Φ耐度胭Y金與工程量增加，如果對車輛的碰撞荷載問題缺乏思量，將會造成無人行道的道路發(fā)生安全問題。

因此，在開展設計期間，針對于無配備人行通道的公路、匝道或是引道來講，應該對車輛的碰撞荷載展開設計方面的考量，并且遵循A 等級來將碰撞荷載展開設立，通常，墻頂護欄的上方，車輛碰撞力主要為P=53kN/m。

4.3 連接部位的設計

對過去所發(fā)生的工程事故展開收集與分析，可以發(fā)現(xiàn)，裝配式擋土墻發(fā)生事故的主要因素來自于連接位置。究其原因，主要是因為在設計連接之時不夠謹慎、連接位置的焊接工作沒有遵循相關的要求與規(guī)范展開、連接部件沒有妥善封閉造成銹爛或腐蝕等因素造成。由此可見，連接的設計與施工工作是最主要的難點。想要解決該問題，應做到以下幾點：

首先，必須對連接的設計工作不斷強化，促使地基能夠加大均勻性，將結構發(fā)生不均勻沉降問題進行減小，將連接所用的部件及時進行封閉，防止氣體、土、地下水等因素造成連接部件發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象。

其次，對于焊縫的設計工作以及材料的連接，必須遵循相關的設計標準從而展開。

然后，針對土質(zhì)地基而言，可以采取換填水泥等粒料類穩(wěn)定材料來增大其穩(wěn)定性，將地基發(fā)生不均勻沉降的概率大幅度降低，確保連接不會失效。

最后，在連接施工的驗收符合標準以后，對頂層、底板及時進行澆筑，隨后澆鋼筋混凝土，從而將連接構件進行連接，并且確保其表面能夠形成5%坡度、傾向墻踵橫坡，防止連接的位置會有積水在混凝土中滲入。

5 結語

綜合上述的分析來講，中國現(xiàn)下綜合實力、經(jīng)濟水平的顯著提升，促使交通行業(yè)受到了中國政府的高度重視，并且制定了大量的相關政策，也投入了大量的資金，來進一步推動交通行業(yè)的發(fā)展，特別是對于市政道路，無論是建設規(guī)模還是建設能力均獲得了質(zhì)的飛躍。身為新興技術的一種，裝配式擋土墻技術的合理設計與應用，必將大力推動交通、市政等行業(yè)高效發(fā)展，為社會效益和經(jīng)濟效益的雙豐收帶來保證，進一步促使行業(yè)發(fā)展更加科學與穩(wěn)健。