悬臂式和扶壁式挡土墙施工技术

颜道勇，郭汉征，孙 鹏

（胜利油田工程建设（集团）有限责任公司第三工程处，江苏南京 211156）

0 前言

挡土墙是公路建设中广泛使用的一种支挡防护构造物。随着公路建设事业的发展，尤其是高等级公路的快速发展，传统的重力式挡土墙已不能满足公路建设的需求。为了适应不同地区的建筑条件和使用要求，逐渐发展了不同形式的钢筋混凝土结构挡土墙，如悬臂式、扶壁式、加筋土式、锚杆式、锚定板式、桩板式、柱板式等。悬臂式和扶壁式挡土墙在国外应用非常广泛，在我国随着高等级公路建设的推进也开始大量应用。墙体由墙面板（立壁）、墙趾板、墙踵板和扶壁（扶肋）组成，墙身稳定主要依靠墙踵板上的填土重力以及墙身自重来保证。本文以溧水至马鞍山高速公路（江苏段）悬臂式和扶壁式挡土墙为工程实例，简要阐述其施工技术，为以后同类工程的施工积累了实践经验。

1 工程概况

溧水至马鞍山高速公路（江苏段）路线起自宁常高速公路与宁杭高速公路交叉的桂庄枢纽，于江苏省南山(长岗)和安徽省宝塔山（牛路口）附近止于两省省界，并与安徽省路线方案相衔接，全长37.5 km。路线穿越金城学院、金肯技工学院路段采用下挖方案，最大开挖深度近7 m，结合声屏障设置，部分路段设置挡土墙，墙高小于5 m的悬臂式挡土墙210 m，墙高大于5 m的扶壁式挡土墙802.6 m。挡土墙采用钢筋混凝土现浇，混凝土强度等级C30，架立钢筋等级为R235，其他钢筋等级HRB335。考虑挡墙顶面声屏障安装宽度要求，挡土墙顶宽统一为60 cm。

2 施工工艺

2.1 施工准备

开工前认真审核图纸，并进行现场勘测，复测挡土墙平面位置，查明地形和地下障碍物情况。

2.2 施工放样

按挡土墙平面尺寸及各部位高程，确定基础边线和基坑开挖边线。建立平面及高程控制点，要求便于施工，不易破坏。该工程挡墙水平向布设位置为主线左侧硬路肩外95 cm处，主线右侧为硬路肩外75 cm处。

2.3 改路及便道施工

在挡土墙开工前，在适当位置修建便道，确保车辆畅通无阻。施工时注意保证预留一定的安全距离以确保行车荷载及其振动对坑壁稳定无不良影响。

2.4 基坑开挖

沿路堑边坡按1∶0.5进行开挖，结合基础尺寸、软基处理位置和台背回填宽度放出开挖上、下口线，作出开挖标记。开挖用挖掘机配合人工进行，边挖边修整，边测量检查一次成型，挖出的土用自卸汽车及时运走。

开挖后须及时修筑挡土墙，如遇雨天，边坡开挖面应做好临时边坡防护，以防塌坡。如路堑边坡开挖时，开挖面及基坑底面渗水严重，且无法采用常规降水方案降水，影响挡墙施工及路基填筑，再开挖顶面外1 m采用钢板桩隔水，钢板桩参数见表1。

表1 钢板桩参数一览表

2.5 基底检测

挡墙基础埋深右侧不小于1.0 m，左侧不小于脚趾端部高度+矩形边沟深度，基础需开挖到基底标高以下50 cm，对基坑底部进行地基承载力检测，如果承载力达不到设计要求，应及时上报设计单位，进行地基处理，本工程地基承载力设计要求见表2。

基底的平面位置、几何尺寸、高程要符合设计及规范要求，同时作到基坑底平整、密实、边坡稳定，坑底积水坑规范合理，确保基底不被水直接浸泡。

2.6 基础施工

基底检测合格后，按图纸要求铺筑50 cm碎石垫层，碎石垫层应分层铺筑，压实厚度不大于25 cm。为后续工序施工方便，可以在碎石垫层顶部浇筑5～10 cm混凝土垫层，以便弹线和埋设固定模板预埋件。

2.7 钢筋制作与安装

钢材进场后分规格、分批次存放在挡土墙钢筋加工棚内，钢筋离地不小于50 cm，同时挂牌标注厂家、规格、数量及使用部位和检验结果。凡是保护不当而造成钢筋锈蚀、受污时，应及时进行处理，确保满足要求，无法处理的应废弃。钢筋制作严格按照设计图纸及规范要求进行，钢筋加工时，先放大样，试制作，确保满足要求且制作尺寸统一。制作的成品钢材应满足钢筋进场时的堆存要求，钢筋型号标志清晰，不得混乱。

安装前先在垫层上弹出混凝土轮廓线，然后按保护层厚度5 cm进行固定、绑扎、安装，固定钢筋必须按图纸要求摆放安装准确，注意焊缝、接头的搭接长度、位置及质量必须符合相关规范要求，绑扎无法达到要求的牢固成度时点焊固定。

现场整体浇筑时，每段墙的底板、面板和扶壁的钢筋应一次绑扎。当采用现场分段浇筑时，按照设计要求进行施工，预埋好连接钢筋。混凝土浇筑前，对已经安装好的钢筋及预埋件进行检查，符合要求后浇筑混凝土。

2.8 底板模板制作与安装

模板采用组合钢模板，模板拼缝粘贴泡沫胶带，防止漏浆。模板的底部固定为预埋铁件，顶部支撑为钢管支撑，脱模剂需用钢模板专用脱模剂。

2.9 底板混凝土浇筑

挡土墙沿路线方向10 m一个施工段，每个施工段竖向分两次浇注。第一次浇注底板（不包含背坡倒角），第二次浇注墙身面板，两次浇注混凝土结合面严格凿毛，并清洗干净。

混凝土拌合物的坍落度，应在搅拌地点和浇筑地点分别取样检测，每一工作班或每一单元结构物不应少于两次。混凝土运输至现场后用混凝土泵送车泵送浇筑。混凝土入模前先对钢筋、预埋件、模板及脱模剂、模内杂物等再进行一次全面检查，清理并洒水使垫层湿润，再从较低处开始整层斜坡面浇筑混凝土。插入式振动器的移位间距不超过振动器作用半径的1.5倍，与侧模保持5～10 cm的距离，插入下层混凝土的深度宜为5～10 cm。振捣时间不宜过长，待混凝土达到不在下沉、无显著气泡上升、顶面平坦一致，并开始浮现水泥浆时停止振捣。如发现表面浮现水层，应立即设法排除，但不应带走水泥浆，并检查和分析成因，确定改进措施或调整混凝土配合比。

混凝土浇筑完成收浆后，以土工布覆盖，洒水进行养护。混凝土浇筑时制作三组同条件养护混凝土试块，以检测混凝土强度。

2.10 面板及扶壁的模板制作与安装

面板模板采用组合钢模板，扶壁模板采用优质竹胶板制作，模板拼缝粘贴泡沫胶带，防止漏浆。模板施工时先弹出中心线和两边线，选择一侧模板先行安装，依次竖立挡、横挡及斜撑，钉侧板，并在顶部用线锤吊直，拉线找平，撑牢钉实。待钢筋绑扎后，将墙基清理干净，再竖另一侧的模板。在模板和钢筋之间安装钢筋保护层垫块，保证钢筋保护层合格率。

安装时按“线”支立，立柱间距为0.4 m，水平横杆间距为0.5 m，然后设斜撑固定，纵向连续设置。模板支立前涂脱模剂，旧混凝土与新混凝土相接面作凿毛处理。拉杆采用φ16 mm的光圆钢筋制作，水平间距0.6 m，拉杆外套PVC管，拉杆和模板连接使用螺帽拧紧，面板及扶壁中下部宜采用双螺帽，顶部可采用单螺帽。

模板安装完成后对其平面位置、顶面标高、节点连接及纵横向的稳定性进行检查或加固。在浇筑混凝土前，对钢筋的直径、数量、间距、焊缝以及锚固螺栓、预埋件、预留孔位置等进行细致的复查，报监理工程师签认合格后，浇筑面板及扶壁混凝土。

2.11 面板及扶壁混凝土浇筑

面板及扶壁的混凝土采用串筒入模分层浇筑，分层厚度不大于30 cm。从高处直接倾卸时自由倾卸高度不宜超过2.0 m。浇筑次层混凝土时先浇足厚的混凝土，然后用振捣棒插入其下一层混凝土中5～10 cm，缓进缓出均匀振捣直至混凝土密实为止。

表2 挡土墙地基承载力设计值统计表

2.12 泄水管及沉降缝施工

挡墙墙前地面线以上30 cm设置一Φ8cm的泄水孔，纵、横向间距3.0 m，泄水孔至墙顶以下50 cm高度内填筑40 cm厚的砂夹砾石反滤层。挡土墙每10 m设一道沉降缝，缝宽2 cm，采用涂以沥青的木板填塞，自墙顶一直到基底。

2.13 侧模拆除及养护

墙体混凝土浇筑完成后，墙顶应进行两次抹面，并进行压光。不承重的侧模，在混凝土抗压强度达到2.5 MPa，且能保证其表面及棱角不因拆模板而受损坏时方可拆除。拆除模板后用土工布覆盖在混凝土表面，洒水养护。混凝土抗压强度达到2.5 MPa所需的硬化时间应根据工地试验资料决定，如无可靠试验数据，可参考表3侧模拆除时间表中数据。

表3 侧模拆除时间表

2.14 回填

待混凝土强度达到设计强度的75%以上时，再进行回填作业。填筑扶壁式挡土墙的墙背填料时，需防止墙后及扶壁受撞损坏。卸料时，运输机具和碾压机具应距扶壁不小于1.5 m，在此范围内采用人工摊铺。墙后必须回填均匀，摊铺平整，墙后1.5 m范围内不能有大型机械行驶或作业，为防止碰坏墙体，采用小型夯实机具碾压，分层厚度不大于20 cm。

该工程墙面侧基坑回填5%石灰土至路面结构层以下，墙后底部泄水孔以下回填5%石灰土。墙后底部泄水孔铺设50 cm宽防渗土工布，土工布以上填筑40 cm宽砂夹砾石反滤层，砂夹砾石反滤层后部和顶部包裹透水土工布，砂夹砾石反滤层顶部预留50 cm填筑粘土封闭，砂夹砾石反滤层至基坑边填筑碎石土，每层厚度不超过30 cm，内摩擦角不小于30°。

3 质量控制标准

挡土墙底板、面板、扶壁混凝土不得有露筋和空洞现象，施工缝平顺；蜂窝、麻面面积不得超过该面面积的0.5%，深度超过1 cm的必须处理。裂缝宽度超过设计规定或设计未规定时超过O.15 mm必须处理。沉降缝、泄水孔的位置、质量和数量应符合设计要求。泄水孔坡度向外，无堵塞现象。沉降缝整齐垂直，上下贯通，不符合要求时应进行处理。悬臂式和扶壁式挡土墙实测检查质量控制标准见表4。

表4 悬臂式和扶壁式挡土墙实测检查质量控制标准

4 施工注意事项

4.1 熟悉地质条件

随着高速公路建设条件越来越复杂，尤其是地质条件，要求施工单位不仅要熟悉设计文件，而且要熟悉基础资料。在旱季，岩、土体的含水量较小，强度较高，开挖基坑时边坡的稳定性容易得到保证，因此地质条件差或有水地段的挡土墙，在旱季施工比雨季安全。集中力量、分段施工可以加快施工进度，减少基坑和临时边坡的暴露时间。

4.2 钢筋加工与安装

弯制某种型号的第一根钢筋时，钢筋的分段长度、弯起角度、弯曲半径及钢筋末端的标准弯钩等，均应与设计尺寸反复核实，准确无误后再进行成批加工。钢筋接头、焊接、绑扎、安装均应按照相关技术规范规定办理。

4.3 冬期、雨期及热期施工

冬期、雨期及热期的混凝土施工，应根据不同的季节特点制定相应的施工技术方案，并采取有针对性的措施，保证工程质量和安全。施工前应及时掌握天气预报，制定应急预案，做好安全防范工作，避免发生事故，施工人员按照劳动保护规定采取必要的防护措施。混凝土冬期或热期的施工与养护，均应按照相关技术规范规定执行。

5 结论

溧水至马鞍山高速公路（江苏段）悬臂式和扶壁式挡土墙施工取得成功，墙体构造简单、施工方便，墙身断面较小，自身重量轻，尤其在缺乏石料地区和承载能力较低的地段比较经济。

[1]中交第二公路勘察设计研究院有限公司.公路挡土墙设计与施工技术细则[M].北京:人民交通出版社,2008.

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

[3]JTG/T F50-2011,公路桥涵施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2011.

[4]JTG F80/1-2004，公路工程质量检验评定标准[S].北京:人民交通出版社,2004.