谈机械稳定土桥台施工工艺

孟祥竹 王 亮

(1.辽宁省交通高等专科学校，辽宁 沈阳 110122； 2.辽宁省交通工程质量与安全监督局，辽宁 沈阳 110005)

·桥梁·隧道·

谈机械稳定土桥台施工工艺

孟祥竹1王 亮2

(1.辽宁省交通高等专科学校，辽宁 沈阳 110122； 2.辽宁省交通工程质量与安全监督局，辽宁 沈阳 110005)

对机械稳定土桥台进行了简单介绍，通过辽宁某内置式加筋土桥台的计算及施工案例，探讨了机械稳定土桥台施工工艺及注意事项，为今后同类型结构施工提供参考。

加筋土，位移，桥台，机械稳定土

0 引言

机械稳定土桥台又叫加筋土桥台，英文名称为MSE Abutments[1]，在中国通常称为MSE桥台。MSE是力学稳定土(Mechanically Stabilized Earth)的英文缩写，是加筋土(Reinforced Earth)的通用名称。

国内加筋土应用在边坡防护、高填方路基挡土墙等工程较多，针对内置式加筋土桥台这种三面直立支挡的加筋土结构应用较少，施工经验也相对缺乏。目前国内针对加筋土桥台研究较少，本文借助以往的有限元数值模拟[4]计算并结合工程施工监测总结，来对加筋土桥台施工工艺及注意事项进行探讨。

1 依托项目情况

新开工建设的某跨铁路桥梁，桥台结构在传统的双侧对称加筋的基础上，在桥台前墙与两侧墙的转角处也按照扇形布设了一定数量的筋带。桥墩暗埋在桥台里面，墩身用塑料膜进行包裹。筋带采用CAT钢塑复合拉筋带，选择砂性土为填料。面板规格：100 cm(宽)×50 cm(高)×25 cm(肋厚)，混凝土强度等级C25，预制拼装。

2 加筋土桥台施工

2.1 面板基础施工

面板基础为现浇混凝土条形基础。采取分段开挖、处理，分段进行验收和浇筑。对于地下水丰富地区，做好地下排水工作，推荐采用铺设排水垫层，既可以起到排水作用，也可以进一步使得上部荷载均匀传导，确保桥台的稳定。

2.2 面板预制和砌筑

面板应采用钢模预制，模板要有足够的强度和刚度。面板预留的穿筋孔要圆滑，易于穿筋，位置无偏差。面板设置插销孔时，插销位置应准确通畅。

在干净的条形基础顶面上，用全站仪来确定混凝土预制面板的安装轴线，布设安装面板的外侧边缘线，按照控制精度的要求预设垂向坡度挂线，方向统一，从伸缩缝处开始砌筑。砌筑面板从沉降缝两侧开始，相邻面板间的竖向错位，用M7.5砂浆砌筑调平。

排水缝竖向每间隔2层面板设置1层，水平方向间距2 m设置一道，全墙呈梅花状布置，用干砌的竖缝代替。排水缝处按设计要求粘贴滤水土工布(规格为300 g/m2)，排水缝和水平缝应采用砂浆砌筑，以防止填料流失(见图1)。土工布粘贴时一定要紧贴面板。面板沉降缝后应通长挂贴土工布。面板上的排水孔设置见图2。

施工中，面板发生外侧倾斜时，人工挖开面板后1 m范围内的回填土，露出加筋后，用钢筋丝绞紧加筋带，直到混凝土面板恢复至要求的垂直度，回填填料压实；如向内倾斜，采用一长为1 m，直径5 cm以上的木棒，木棒一端顶在已夯实的土体上并固定，另一端顶在面板的中间位置，然后人工用木槌向下轻轻敲打木棒顶住面板的一端，直到面板恢复施工控制的垂直度。混凝土面板与桥台其他现浇构造之间不得固结，为了防止不均匀沉降对连接处产生破坏。

2.3 筋带铺设

筋带的铺设采用一根通长筋带穿过穿筋孔后对折分开，并且平铺在回填土上。筋带铺设前，回填土需压实并找平，筋带铺设确保每根筋带顺直平铺，筋带尾部要求张紧并固定在回填土上，采用钢钉固定。每个穿筋孔的筋带以辐射状铺设，不得出现筋带松紧程度不一致，筋带有折断、弯曲重叠、筋带下部掏空等等现象(见图3)。

筋带交叉处，筋带之间用细砂隔开(见图4)，隔层厚度5 cm，为了防止筋带在穿筋孔处由于摩擦而破坏，穿孔前，对于穿孔预留的钢筋环做好防锈处理并套上PVC塑料管。

筋带绕过暗埋在桥台内部的墩柱时，加筋带与墙面面板的垂线夹角小于15°。筋带绕过水平向障碍物时在水平方向的夹角不应超过15°。筋带形成一个光滑的曲线绕过障碍物，不允许有折痕。筋带和障碍物之间至少有10 cm的隔离层(如图5，图6所示)。

图6中Y为筋带偏移距离；X为筋带过渡长度。本文借鉴美国的相关标准，提出对X，Y的建议值，见表1。

表1 筋带绕过水平障碍物的偏移距离及过渡长度 mm

2.4 回填料施工

填料容易压实，颗粒表面粗糙，不得有尖锐的棱角，不得含有冻块、有机料以及生活垃圾，不应含有对筋带产生腐蚀作用的化学物质。填料的最大粒径不得大于5 cm，最大粒径的总含量不大于15%。填料的内摩擦角不小于35°。墙高超过12 m时，应该慎重选择填料。以回填料的最佳含水量、最大干密度作为压实度控制指标。

防止施工对墙面板造成倾斜位移，各种设备保持与墙面板至少1.5 m的距离，在1.5 m范围内，采用人工摊铺。采用大型推土机摊铺时，筋带上填料的覆盖厚度大于20 cm，防止推土机对筋带的扰动。在距离墙面板1.0 m范围内，采用人工夯实。为了保证压实效果，建议回填料分层压实的厚度不大于18 cm，碾压厚度标记在三面挡墙上，及时检测压实度及回填土的含水量。

各层筋带施工工序如下：

挡墙面板基础浇筑→安装砌筑混凝土面板→铺设加筋带→回填1层填料并压实→安装砌筑面板→铺设加筋带→回填填料→挡 墙面板后方1.0 m范围内人工回填并压实。

2.5 沉降缝设置及防排水工程

基础和墙体及帽石按设计要求长度分段设置沉降缝，沉降缝宽2 cm，用沥青木丝板嵌满缝，内贴土工布。

确保挡墙内部无积水。遇到雨季施工，要求每天施工结束后，将回填料表面做成两侧倾斜的形式，同时设置临时排水管等。

保证回填料摊铺后及时碾压完毕，当天不可出现填料摊铺未碾压的情况。

3 注意事项

1)墙面板基础施工完毕后要及时回填，确保面板安装的稳定及防止雨水侵入结构内部。结构内部含水量过大，严重影响筋带与回填料之间的摩阻力，直接导致墙面板发生过大的水平位移甚至墙面破坏或倾倒。

2)预制面板与筋带的连接要绞紧，可以有效的避免筋带扰动摩擦而损坏，影响筋带受力，同时保证在外荷载作用下，避免面板在回填土挤压下，水平位移过大。在现浇混凝土结构与预制面板之间要使用防粘结材料，避免刚性固结在一起。

3)整个加筋土桥台施工期间，要充分考虑挡墙面板两侧其他工种施工对挡墙面板以及面板基础稳定性的影响。建议施工期间全过程进行挡墙面板的水平位移与沉降位移的观测，做好记录，及时与设计控制要求比对。

4)加筋土桥台中的墩柱要用2层独立的0.15 mm厚的塑料膜包裹，并且在这两层塑料之间要涂抹润滑油。避免墩柱外表面在墩柱与回填土差异性沉降中对桥台内部填料产生扰动。

4 结语

1)对于加筋土填料，建议采用砂砾或粗砂。如果采用其他填料，在回填前必须考虑其物理性质对结构的影响，各项指标必须通过试验验证。

2)针对内置式加筋土桥台，在桥台桩柱周围的筋带铺设、回填碾压施工是施工的重点。前墙面板距离台桩柱的间距取决于筋带的布设方式、布设角度，同时也与柱直径有关，可采用钢桩，直径大大减小，从而缩短前墙向桥孔方向延伸的距离，但前墙面板背侧与桩柱外缘间最小净距不得小于50 cm。

3)水危害对加筋土桥台构成严重威胁，加强桥台排水系统施工，加筋体内的存水过多，会降低似摩擦系数，由室内试验结果来看可以降低60%以上，导致土体粘结力不足，影响土体与筋带的摩擦作用，直接导致筋带抗拔力的降低，影响结构的稳定及安全性。

[1] 欧阳中春.现代加筋土技术[M].北京:人民交通出版社,1991.

[2] 何光春.加筋土工程设计与施工[M].北京：人民交通出版社，2000.

[3] 杨果林.现代加筋土技术与研究进展[J].力学与实践,2002,24(1):9-17.

[4] 唐孟雄,赵锡宏.基坑开挖挡土墙的有限元模型[J].同济大学学报,1998,26(5):516-521.

[5] MECHANICALLLY STABILIZED EARTH WALLS AND REINFORCED SOIL SLOPES DESIGN & CONSTRUCTION GUIDELINES，FHWA NHI-00-043，March 2001.

Discussion on the construction technology of mechanical soil-stabilizing bridge deck

Meng Xiangzhu1Wang Liang2

(1.LiaoningHigherCollegeofTraffic,Shenyang110122,China;2.LiaoningBureauofTrafficEngineeringQuality&SafetySupervision,Shenyang110005,China)

Introduces mechanical soil-stabilizing bridge deck, in light of the built-in reinforced soil bridge deck calculation and construction case in Liaoning, the paper explores construction technologies and matters of mechanical soil-stabilizing bridge deck, which has provided some guidance for similar structure construction in future.

reinforced soil, displacement, bridge deck, mechanical soil-stabilization

2015-05-28

孟祥竹(1986- )，男，博士，讲师

1009-6825(2015)22-0163-02

U443.21

A