铁路路基模块式加筋挡土墙施工技术

袁相富

【摘要】：多年以来路基支挡结构型式多为扶壁挡墙、重力挡墙、悬臂挡墙等刚性结构，这类结构浪费材料、墙面不美观且沉降不均匀，加筋土挡墙作为一种新型结构正越来越多的用于工程实践，本文结合青荣城际客专铁路QRZH-1标段铁路路基的模块式土工格栅加筋挡土墙施工，具体介绍模块式加筋擋墙的施工工艺及方法。

【关键词】：路基；模块式；加筋挡土墙；施工

1 工程概况

新建青荣城际铁路QRZH-Ⅰ标DK39+506.27～DK39+800段路基两侧为模块式加筋土挡土墙，挡墙长度共计约600米，挡墙整体高度在5.4～7.2m之间。

挡墙模块分为I型、II型两种，外形尺寸分别为0.5*0.3*0.3m，0.25*0.3*0.3m，采用C30混凝土预制，块间采用M10砂浆砌筑。根据路基填筑高度不同，模块砌筑层数为19-25层。主要工程量：加筋土挡墙路基填筑（不含过渡段）：107534.5m3；Ⅰ型预制模块：25519块，计C30砼1277.3m3；Ⅱ型预制模块：1028块，计C30砼25.7m3；预埋及铺设单向土工格栅：121713㎡；高强连接棒：13017延米；挡墙帽石C30砼：568.1m3；不锈钢金属栏杆：592延米。

2 总体方案

加筋挡土墙基础设计采取换填处理，挖除原状土换填1m厚级配碎石，然后采用C30砼条形基础，基础顶预留槽口用于后续模块安装，模块由预制场集中预制，运至现场分层砌筑，每砌筑一层设置一层单向土工格栅，然后填筑一层AB组料，模块砌筑完成浇筑顶部帽石，帽石顶部作不锈钢栏杆。

3 施工工艺流程及方法

3.1 施工工艺流程（见图3）

3.2主要施工工序及方法

3.2.1模板制作

为确保预制模块外观质量，模板采用壁厚4mm定型钢模板，为便于操作，采用分块拴接方案。预制模块分Ⅰ型、Ⅱ型两种，根据模块数量及总体工期要求，分别加工600套、100套模板。

3.2.2预制场地

临时租用地方场地建设模块预制场地，距离施工工点约1.5km，预制场面积为30m*60m=1800㎡，分为生活区、砼浇筑区、养护区、成品存放区。场地整平后进行硬化，四周采用1.8m高彩钢板围护。

3.2.3模块预制

模板进场后，逐个进行试拼合格后，清理浮锈并涂刷脱模剂，试拼完成后编号标识。混凝土由第三砼拌和站集中生产，罐车运输至预制场地。为保证砼和易性，每车运输方量控制不大于4立方，罐车到达场地后，就地卸入地面中的灰盘里，人工用铁锹倒入模内，采用2.5cm手持振动棒进行捣固。每块模板内砼分三层浇筑，振捣完毕后，收面压光并梳理预埋格栅位置。

3.2.4挡墙基础施工

挡墙基底按照设计要求采用级配碎石换填，换填深度为1m，基础采用条形扩大基础。根据地质情况每段落基础深度不一，现场采用挖掘机挖除粉质粘土，回填级配碎石，每层30cm，采用20吨压路机碾压密实，至设计高程后，在其顶面立模浇筑挡墙基础，基础顶面要预留安装模块的梯形槽道。基础施工完成后挡墙内侧回填A组料分层压实，外侧采用原状土回填分层压实。

3.2.5模块运输

由于模块较重且无着力点人工不宜搬动，模块由预制场到施工工点采用汽车运输，汽车采用普通挂板车，车厢内间隔铺设方木作垫木。汽车运至现场后，沿路基两侧按照每延米2块均匀布开，要求格栅面不能朝下，防止损伤。

3.2.6模块砌筑

在清洁后的条形基础上，准确画出模块轮廓线，在确定的轮廓线上定点，然后进行水平测量。安装时采用干硬性M10砂浆砌筑调平，砂浆厚度1cm左右。

同层相邻模块水平误差不大于10mm；轴线偏差每20延米不大于10mm，按要求的垂度挂线安装，安装缝宜小于20mm。模块采用自制的杠杆吊人工操作安装就位，安装时应防止角隅碰坏。安装时模块必须卡在条形基础预留槽内，单块模块倾斜度，一般可内倾1/100-1/200，作为填料压实时模块外倾的预留度。

3.2.7路基填筑

（1）第一层模块安装后，梳理模块上预留的单向土工格栅，将其翻折至模块顶部用石块压牢，然后进行路堤填料填筑，靠近模块2m范围内采用小型压路机压实，其它部分采用大型设备碾压密实。在填筑路基面完成碾压并报检完成后，将翻折的格栅恢复铺平，按设计要求接长单向土工格栅。

新铺格栅与模块预埋格栅采用高强HDPE连接棒进行连接，所有的孔眼一一对应，不得有错位，并垂直于模块。采用拉伸机具将土工格栅拽拉绷紧，并用HPB300Φ8mm的U型钉进行固定。U型钉梅花形布设，间距0.5*0.5m，重点固定土工接缝和主肋处。

（2）格栅铺设完成进行下一层填料填筑，施工时注意靠近模块1m范围预留，并采用人工摊平填料同时施工反滤层。在路基填料完成推平并初步碾压后要停止施工，交由模块施工队伍进行下一层模块的砌筑，待该层模块砌筑完成后重复：重型压路机碾压中间、小型压路机碾压两边→格栅连接及固定→填料填筑→整平并初步碾压→下一层模块砌筑。

3.2.8后续模块砌筑施工

沿模块纵向每5m间距设标桩，每层安装时用垂球核对，每三层模块安装完毕测量标高和轴线，其允许偏移量与第一层相同。在下层的模块上安装HPB300Φ20mm的圆钢定位筋，I型模块每个2根，II型模块每个1根，定位准确。模块间采用M10砂浆砌筑，并调整水平误差，水平及倾斜的误差应逐层调整，安装缝应均匀、平顺、美观。

各层安装时均按照设计要求的间距2～3m呈梅花形布设泄水孔。该泄水孔在模块预制时埋入，现场安装时，严格按照间距进行安装，保证排水通畅。

3.2.9帽石及栏杆施工

模块顶部设置C30砼帽石，帽石宽1m，高1m，沿模块挡墙顶部设置，模板采用竹胶板，方木和钢管作背肋，内撑外拉加固，帽石顶面预埋钢板作栏杆基础。

帽石顶部设不锈钢栏杆，栏杆立柱高1.48m，顶部设装饰球，栅栏体、钢管柱及底座在工厂制作，在现场预拼后进行焊接安装，钢管间应焊接牢固，并把焊缝打磨平整圆滑美观。

3.2.10现场检测测试

根据设计，在加筋挡土墙段落改QXDIK39+580处、改QSDIK39+610处设置测试断面，需按照施工进度埋设单点位移计、柔性位移计和钢弦式土压力盒，用于现场试验静态测试。

4 施工注意事项

（1）为了避免格栅在施工中受损伤，施工机械的履带与格栅之间应保持有15cm厚的填土层。

（2）填土施工的大型机械设备应与挡墙墙面保持至少2m的距离，避免对墙面的破坏。

（3）为了保证填土是通过倾倒的方式摊铺在格栅上，应采用斗式挖掘机或带有铲斗的推土机等机械设备来进行填土施工。

（4）格栅应平顺展铺，拉紧勿使褶皱，并将铺设的格栅固定在地面，应防止筋材被风吹起，防止填土时位移。筋材铺好后，尽快分层碾压夯实回填土。填料的碾压顺序应从筋材中部压向尾部，再由中部压向面板，全面轻压后再重压，填料未压实前，碾压机械不得做90°转向操作。压实机械与模块距离不应小于2m，在此范围内应采用小型夯机或人工捣实。

（5）模块挡墙墙面按要求线性浇筑条形基础，并在条形基础上按线性砌筑底层模块。

（6）对于挡墙结构的直线段部分，在严格控制结构竖向校准的同时，保证纵向直线线性。

5 结束语

模块式土工格栅加筋挡土墙作为铁路新兴的一种路基挡墙防护型式，具有整体美观、协调等特点，从施工全程来看，模块采取集中预制较现场现浇施工更能保证施工质量，而且可以平行组织施工。青荣客专铁路现场施工中，充分考虑了各方影响因素，注重细节把握，强调工艺管理和工序控制，模块挡墙施工完成后取得了良好的效果，经石家庄铁道学院测试人员现场检测，各项技术指标完全符合设计要求，保证了路基质量。

参考文献

1、《高速铁路路基工程施工质量驗收标准》（TB10751-2010）中国铁道出版社 2010年12月

2、《高速铁路路基工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）中国铁道出版社 2010年12月

3、《土工格栅加筋土结构理论及工程应用》杨广庆 著 科学出版社 2010年06月