李 航,陈吉光,岳 钊,包希吉,史锦辉(中建八局第二建设有限公司,山东 济南 250022)
重力式挡土墙是以挡土墙自身重力来维持挡土墙在土压力作用下的稳定。它是我国常用的一种挡土墙。重力式挡土墙可用石砌或混凝土建成,一般都做成简单的梯形。本文所描述的挡土墙为重力式现浇毛石混凝土挡土墙,其平均高度及宽度分别超过 10 m 和 6 m,远超过一般常规重力式挡土墙规格,且挡土墙位于山体上,施工环境复杂,施工难度大。本文将以烟台市洪均顶净水厂项目为例,简要论述复杂施工环境下超高超宽挡土墙的施工技术。
本工程为烟台市开发区洪钧顶净水厂项目,属烟台市重点民生工程,项目建成后为开发区提供居民用水及工业用水,项目从开工建设即受政府相关部门关注,社会意义重大。
洪钧顶净水厂项目总建筑面积 31 679 m2,总占地面积92 943 m2,包含取水泵房、污泥处理车间、综合加药间、臭氧车间、氧气站、1 号清水池、2 号清水池、紫外线消毒车间、膜处理车间、预臭氧接触池、絮凝沉淀池、砂滤及炭滤综合池、废液收集井、综合楼、门卫,共 14 个单体,单体全部为框架结构。
(1)挡土墙截面尺寸较大(最大截面宽度 12 m、平均宽度 8 m,最大高度 16 m,平均高度 10 m),如何解决大跨度长拉杆的拉伸变形、弹性变形,保证现浇结构成型质量、降低安全隐患是本挡土墙工程施工的一大重难点。
(2)本挡土墙工程为超高超大毛石混凝土重力式挡土墙,如何解决大体积混凝土水化热难以扩散及超大截面挡土墙中间部位混凝土的振捣问题是本挡土墙工程的一大重难点。
(3)本挡土墙工程最大高度 16 m、平均高度 10 m,且各区段线性较长,施工安全隐患较大,如何确保挡土墙工程的安全生产是本工程的另一大重点。
水厂项目地处山顶,地理位置偏僻,上下山及场地出入口单一,现场无法形成环形道路,交通不便。场区市政道路基本均位于挡土墙两侧,安全隐患较大。
本工程毛石混凝土挡土墙既高又宽,极易出现涨模、漏浆等质量通病;约 500 m 长挡土墙位于红线位置山坡上,地势起伏较大,施工难度大。
模板采用木模板与毛石砌筑挡墙模板的组合模板体系。
单侧(前侧)斜拉自平衡固定法、背侧及两侧砌筑毛石墙代替传统对拉螺栓的自平衡固定法,有效解决大跨度长拉杆的拉伸变形及弹性变形,保证施工质量及施工安全。如图1、图 2 所示。
图1 木模板斜拉自平衡正立面图
图2 木模板斜拉自平衡剖面图
将同一连续段、不同规格的挡土墙划分为一个大区,每个大区自下至上分层施工,以确保同一大区挡土墙整体、稳定。
每个大区段挡土墙自下而上依次施工,分层支模(单次支模高度 1.22 m)、分层浇筑(单次浇筑 0.5 m 高混凝土后投放毛石,初凝前再浇筑混凝土 0.5 m 后投放毛石),以减少混凝土浇筑厚度,降低水化热。
(1)墙背采用边浇筑混凝土边回填的方式,极大地减少了操作架体的搭设工程量,方便施工,降低安全风险;
(2)将墙背回填材料优化为级配碎石,降低土石方回填对挡土墙的侧压力、减少雨水对墙体的侧压力(雨水更快速的通过挡土墙上设置的泄水孔)。
(3)待已浇筑段挡土墙完成拆模后,立即对挡土墙墙背侧进行回填,规避了现场作业人员高处作业的风险,同时又减少了墙背侧脚手架搭设高度,节约了脚手架施工成本。
本文所用到的施工技术大大提高了超高超宽挡土墙施工效率,并且有效地保证了超高超宽挡土墙施工过程质量,解决了施工中安全隐患,降低了施工成本。针对该类型超高超宽重力式挡土墙施工有广泛的适用性,为今后类似工程的施工提供了经验和借鉴依据。