装配式绿色生态挡土墙在市政工程中的应用

胡 勇， 桂 伯 文

(中国水利水电第七工程局有限公司 第一分局，四川 彭山 620860)

1 概 述

一般情况下，边坡工程中大多使用现场混凝土浇筑的挡土墙，但随着社会经济的快速发展以及各地城市化进程的迅猛推进，市政工程中新建与改造建设也在不断加速，传统的现浇混凝土挡土墙在实际施工中逐渐显示出其所具有的弊端，具体表现为：

(1)现浇混凝土结构对施工场地要求高，不利于施工。

(2)混凝土浇筑工期太长，工程造价高。

(3)现场进行混凝土浇筑会造成环境污染。

(4)过于呆板且与周围环境不协调，导致生态效益较差。

装配式挡土墙面板由于采用工厂化标准预制、现场安装施工的方式，使装配式挡土墙具有其独特的优点，即：较短的装配工期且预制施工质量容易控制。尤其在大中型城市道路及桥梁引道工程的建设中，路肩挡土墙施工因受工期短、周围建筑物的限制等原因使其必须采用装配式挡土墙进行施工。此外，对于那些地基条件差且缺乏石料的地区，由于其要求墙身轻小、占地面积少且地基承载力低[1]，因此，采用装配式挡土墙是其最佳的选择。

2 装配式挡土墙的结构

新型装配式绿色生态挡土墙是由若干个相同层次的预制构造件和预制块单元共同拼装而成，其主要由底梁基础、PC构件、肋柱、压顶梁组成。

新型装配式生态挡土墙采用的是钢模整体成型，产品质量更加可靠、稳定。预制PC构件(图1)单元基本上呈空间框格型，其地垫底部的植生板与墙体左右两侧壁和后壁有效的结合并围成一个中空植生土槽。通常，植生板上可填装适合绿色植物生长的土壤，在预制印壁设计有排水窗可作为水体排泄的通道，也可作为种植植物根系与墙后水体之间的联系通道。植生板外部设有一定的坡度以防其被雨水冲刷而造成土壤流失，与此同时，还可确保土槽的蓄水能力以满足植物生长的需求[2]。预制块左侧壁和右侧壁分别设有吊装孔，位于预制单元块竖直方向，其主要作用是增强施工中上预制单元体与下预制单元体两者之间的连接强度，且将预制块上端设为凸起，而下端设为凹槽，这样设置有利于上、下预制块拼接过程中能够完全卡锁。其在水平方向的作用是为了增强水平方向预制块的有效连接。在预制块后端两侧都留有相应的钢筋穿孔，非常有利于左右不同的预制块利用U形钢锁进行固定。

图1 预制PC构件三视图

预制单元块左、右壁闭合工作完成后，即可形成一定的构造柱空间；同时，在构造柱空间内利用现浇混凝土技术形成坚实的构造柱，最后将构造柱与基础底部进行刚性连接并设置顶部压顶梁，使整个墙体的稳定性得到保障[3]。其中施工中的压顶梁、构造柱以及基础建筑底部均釆用现浇混凝土结构(图2)。

图2 装配式绿色生态挡墙装配示意图

3 装配式挡土墙具有的优点与适用性

新型装配式绿色生态挡土墙与传统现浇混凝土挡土墙在施工过程中形成了鲜明的对比，即绿色生态挡土墙具有一定的工程优点，其具体体现在以下几个方面：(1)这种新型绿色生态装配式挡土墙的大部分预构件均在指定的工厂进行标准化预制，其工程质量可以得到有效的控制；(2)大量预构件的现场装配施工不仅极大地提高了工作效率，使施工工期明显缩短，而且建筑企业的成本相对有所降低；(3)通过对植生板上植物的种植，既突显出挡土墙的外观造型美观，又实现了墙体与周边环境的协调性。此外，由于挡土墙的大部分施工环节都在施工现场安装操作，可以大幅度降低因建筑垃圾与施工扬尘造成的环境污染问题，使建筑工程更加环保。新型装配式生态绿色挡土墙与一般整体现浇混凝土结构的扶壁式挡土墙相比，其优点主要在于施工灵活、挡土墙墙体结构中倾角以及底部基础性设计均可根据施工现场实际地质情况及水文等多方面情况进行有针对性的设定，并且这种新型装配式绿色生态挡土墙具有墙身较轻、小，占地面积少，对于底部基础地基的承载力要求较低，特别是在施工现场条件较差或者严重缺乏石料的地区均不受限制。同时，对于施工工期较为紧张且周边有建筑障碍物、城市景观环境要求高的一些边坡工程来说，其不失为最佳施工模式选择[4]。

4 装配式挡土墙施工的主要难点

成都龙泉山城市森林公园旅游环线三标项目位于成都市金堂县境内，该标段起点为金堂县观音村，止点为金堂县山王村，线路穿越赵镇(云绣乡已并入赵镇)、三星镇、栖贤乡、官仓镇、赵家镇，全长35.988 km。需设装配式挡土墙的段落位于线路的挖方段，主要地层岩性为粉质黏土，泥岩、粉砂岩互层，局部地段岩层呈强风化、较破碎，最大挖高为17 m。因装配式挡墙施工边坡坡比为1∶0.25，且因该地区降雨量大，需在开挖后立即对边坡进行挂网喷混凝土防护以确保安全。

装配式绿色生态挡土墙施工中最关键的难点在于设计与施工的有效衔接。装配式生态挡土墙必须确保各个构件之间连接的合理性和紧密性，只有这样，才能保证构件之间连接的安全性；与此同时，对装配式绿色生态挡土墙的施工工艺也提出了更高的要求和标准，挡土墙各单元构件在拼接施工时，需由具备先进、成熟技能的技术人才实施，才能确保各构件间的安全连接。目前，国家对于装配式绿色生态挡土墙施工验收还没有明确的标准。为了使构件连接更加安全可靠，需将预制块与构件间的封闭空间设计成一体连接。同时，加强其基础底部的强度与刚度，以减少底部基础因地基不均导致的墙体失效等问题。近年来，随着绿色技术的广泛推广和应用，其亦成为生态挡土墙中的施工难点，不仅要满足挡土墙设计的稳定性和强度要求，而且也要满足绿化要求。绿色生态装配式挡土墙最亮眼的方面在于装配式挡土墙设计中多了一项绿色功能，通过每个预制构件的独特性，在墙面培土种植植物，墙体后壁设有排水窗，可以作为墙后水体排泄和植物根系之间的通道。但在实际施工中，需要根据不同区域的实际情况选择合适的植物，使其满足绿化景观的最佳效果。

5 装配式绿色生态挡土墙的主要施工工序

装配式挡土墙的主要施工工序依次为：首先，开挖基坑、制定挡土墙面板及肋板，然后将砂砾层用换填水泥的地基加以稳定，接着现浇C25钢筋混凝土底板基础，再将C30 钢筋混凝土面板及肋板进行预制安装；其次，将现浇基础与预制面板及肋板进行焊接，再对C25钢筋混凝土基础顶板通过二次现浇的方式对其连接件与铰缝进行填筑保护，接着回填墙背，最后进行C30 钢筋混凝土帽石的现浇与防撞护栏或栏杆的安装[5]。

6 结 语

综上所述，装配式绿色生态挡土墙与传统混凝土挡土墙相比具有明显的优势，运用该技术可以弥补传统现浇混凝土挡土墙施工现场工程量大、工程造价高且景观效果差等方面的不足。笔者通过对装配式挡土墙的设计特点及其在市政道路中的应用，对装配式挡土墙的优缺点与适用性及主要作用，装配式挡土墙的主要设计重点、难点及解决办法进行了简要的介绍与分析，希望能对相关人员提供一定的帮助。