加筋土挡土墙施工技术

刘天良

( 中铁一局第五工程有限公司，陕西 宝鸡 721006)

1 工程概况

黑大高速公路榆树至大口钦段工程地处吉林省吉林市大口钦境内，本合同段起讫里程K71 ＋000 ～K74 ＋271.581，总长3.271Km，设计采用一级公路标准，设计车速100km/h，路基全幅宽度25.5m。主要工程数量为:路基挖方6264.4m3，路基填方305832m3，其中加筋挡土墙砂性土填筑161780m3，砂砾填筑14818m3，普通路基填筑129234m3。

1.1 加筋土挡墙概况

加筋土挡墙是利用加筋土技术修建的一种支挡构筑物，加筋土是一种在土中加入拉筋带的复合土，它利用拉筋带与土之间的摩擦作用，改善土体的变形条件和提高土体的工程性能，从而达到稳定土体的目的。加筋土挡墙是由面板、拉筋带和填土三部分组成的。

1.2 加筋土挡墙在国内外的应用发展情况

1.2.1 加筋土挡墙在国外的发展情况

该技术由法国工程师亨利·维达尔(Henri Vidal)在模型试验中发现，当土中掺有纤维材料后，其强度可明显提高，据此提出了加筋土的概念。并于1963 年首先公布了其研究成果，提出了土的加筋方法和设计理论。法国于1965 年在比利牛斯山的普拉聂尔斯修建了世界上第一座加筋土挡墙。1967—1968 年在法—意高速公路上将大量的传统结构改为加筋土结构，墙的最大高度达23m。

1.2.2 加筋土挡墙在国内的发展情况

我国是在70 年代末才开始的，并于1979 年建造了第一座加筋土挡墙。经过近30 年的研究和应用，加筋土结构在我国的应用领域越来越广，墙高和规模也都在不断地创造着新的纪录。由于加筋土在技术上的优越性、显著的经济性和广泛的适用性加筋土技术了国内外更多的青睐。

1.3 加筋土挡墙的特点

1.3.1 组成加筋土的墙面板和拉筋可以预先制作，在现场用机械(或人工)

分层铺设。这种装配式的方法，施工简便、快速，并且节省劳力和缩短工期。

1.3.2 加筋土是柔性结构物，能够适应地基轻微的变形。在软弱地基上修筑时，

由于拉筋在填筑过程中逐层埋设，所以，因填土引起的地基变形对加筋土挡墙的稳定性影响比对其他结构物小，地基的处理也较简便。

1.3.3 加筋土挡墙具有一定的柔性，抗振动性强，因此，它也是一种很好的抗振结构物。

1.3.4 加筋土挡墙节约占地，造型美观。由于墙面板可以垂直砌筑，可大量减少占地。挡墙的总体布设和墙面板的形式图案可根据周围环境特点和需要进行设计。

1.4 适用范围

加筋土挡墙是柔性结构，可承受地基较大的变形，对于地基承载力的要求相对较低，同是它又是重力式结构，可承受荷载的冲击、振动作用。因加筋土挡墙可做成直立式挡墙，可适用于占地受限的高大支挡结构物中，加筋土挡墙主要应用如下:

公路:路堤、路堑、桥台、引道、匝道

铁路:路基、路堤、桥台

水利:内河港口码头、防洪堤、水坝、导堤、护岸、河岸整治

其他:尾矿坝、碴场、滑坡治理以及厂矿企业、城市建设中各种支挡建筑

2 施工工艺

2.1 施工方法

2.1.1 施工前的准备工作

(1)施工测量:施工前认真组织好线路的中线和路基的边线测量，测定加筋土工程的墙面板基线和基础标高，并埋设施工用固定桩。

(2)施工场地的处理:?施工前仔细对施工现场进行勘查，根据现场实际情况确定地基处理方案。对于特殊地基，根据设计和施工规范的要求，认真组织采取相关措施进行处理，对于一般原地面，先将原地面树木杂草及腐植土清除，并疏干积水、凉晒、平整，然后用压路机碾压到规范要求的压实度。

(3)在工地附近选择一场地进行面板的预制，组织技术部门进行场地的布置与建设，组织物资部门进行材料的采购工作。

2.1.2 挡墙基础的施工。基坑采用挖掘机开挖，人工清理基坑，其基底土质及地层情况经检验合格后，按设计和《桥涵施工技术规范》进行基础施工。

2.1.3 面板安装施工。钢筋混凝土面板由预制场集中预制，汽车运往工地现场，运输过程中要轻搬轻放，防止损伤。面板安装时按以下原则进行:

(1)安装第一层面板时，先清除基础上的杂物，准确画出面板外缘线。

(2)采用人工安装，施工时，用人工将面板就位，用低强度砂浆砌筑调平，沿面板纵向每5m 间距设标桩，每层安装时用垂球或挂线核对，每三层面板安装完毕后，测量一次标高和轴线，其误差控制为同层相邻面板水平误差不大于10mm，轴线偏差每20 延米不大于10mm。

(3)按设计要求处理安装缝，当设计无要求时，安装缝不作处理，但安装必须做到均匀、平顺、美观。

(4)按设计要求作好沉降缝的施工，缝宽一致，上下贯通，缝内填塞沥青麻絮。

2.1.4 筋带铺设。每安装完一层面板后，及时进行筋带铺设。将拉筋带的一端从面板预留拉环中穿过，折回与另一端对齐，并绑扎以防抽动。将连接好的拉筋带对称拉成扇形辐射状铺设在压实平整的填料上并不得卷曲或折曲，再用少量填料压住筋带，使之固定并保持正确位置。

2.1.5 路基填筑。每铺完一层筋带，进行一次路基填筑，填筑时分层进行，每层厚度25 ～30cm，且不得小于20cm，一次填筑的层数由筋带间的竖向间距确定，可以是一层，也可以是多层。填筑按以下方法进行:

(1)填料选择:根据挖方地段填料情况，优先选用砾类土及砂类土，浸水加筋土路堤的填料，选用水稳性好的透水性材料，所用的填料不得含有腐植土、草皮、冻块和其他有机杂物。

(2)填方区上料:采用挖掘机或装载机装车，自卸汽车运输到填方区。汽车卸料由近及远进行，边卸边整平，避免汽车在未覆盖的筋带上行驶，卸料时汽车离面板间的距离不小于1.5m。

(3)摊铺和平整:路基中部用推土机边卸料边摊铺，然后采用平地机整平，距面板1.5m 的部分采用人工摊铺。机械摊铺时，推土机和平地机摊铺距面板的距离不小于1.5m，摊铺时在地面上画出石灰线或设立标杆易于驾驶员观察。

(4)填料压实:每填筑一层填料在经过平地机精平后及时进行碾压，距面板1m 以外的填料采用振动式压路机碾压，1m范围以内由人工采用电动冲击夯和杵子等工具夯实。

(5)压实度检测:采用灌砂法进行压实度检测。其检测频率为:距面板1m 范围外，每一压实层每500m2或50 延米不少于3 个测点，距面板1m 范围内，每一压实层每100 延米不小于3 个点，若压实段落小于上述规定时仍取3 个点。其试验方法按土工试验规程进行。

2.1.6 防水、排水和其他工程的施工。加筋土施工时，从以下几方面做好防水、排水和其他工程的施工:

(1)施工前先完成场地排水，以保证正常施工。

(2)当加筋土工程区内出现层间水、裂隙水、涌泉时，先修筑排水构造物，再做加筋土工程。

(3)加筋土工程中的反滤层、透水层、隔水层等防排水设施按设计要求与加筋土体同步施工，路肩式加筋土挡墙，对路肩部分进行封闭。

(4)加筋土体完工后，按设计要求及时修筑护脚，其质量必须符合施工规范要求。

3 质量控制

3.1 加筋土路堤填料压实度要求表

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3.2 质量措施

3.2.1 严格控制填筑材料、面板和筋带等构件的质量。对于填筑材料，先按规范要求作好土工试验，合格后才能使用;对于墙面板，预制时严格按设计要求布置钢筋，采用机械拌和混凝土，严格控制配合比，混凝土采用插入式振捣器振捣密实，做到内实外美;对于拉筋带，选择有出厂试验报告和质量可靠的产品，并进行必要的试验，经确认合格后才能使用。

3.2.2 对于加筋土工程构件外露部分的钢筋，均按要求作好防锈处理。

3.2.3 合理安排各工序的施工，使各道工序紧密结合，互相协调。

3.2.4 路堤填筑时，做到工地现场随时有领工员值班，对路堤填筑进行实行全过程指挥，避免填筑时机械损伤筋带和面板，严格控制填料的压实度，使筋带与填料之间有足够的摩擦力。

4 技术经济分析

加筋土挡墙与传统的挡墙相比，具有基础处理简单，土石方开挖回填量较少，圬工数量、混凝土数量、钢材用量相对较小，材料节约量大，填料一般就地取用，价格低廉，运输费用少，施工简单，速度快，人工费用和机械费用相对较少，。并且加筋土挡墙的工程直接费用主要有基础开挖和浇筑，钢筋混凝土面板预制、运输和安砌，加筋材料的购置、加工和铺设，填挖、运、摊铺和碾压，压顶浇筑，排水等附属设施项目等。根据国内外实际的工程经验和工程经济对比分析总结，墙高在3 -4m 时，加筋土挡墙的造价基本上与重力式挡墙持平，超过4m时，随墙高的增加，其经济性越来越明显。

5 结束语

目前，我国重力式挡土结构还是占据着相当大的份额，但是加筋土挡墙技术不仅造价底，施工方便，工期短，节约用地，而且能减少不均匀沉降，能抵御更大的地震灾害。可以预见，加筋土技术将会逐步取代传统的重力式挡土结构，而且也会大量地在非填土挡土结构中起主导作用，也将为我国公路施工技术水平的提高打下良好的开端。