高速公路土工格栅加筋土挡土墙施工技术

骆 和 亮

（广东协立工程咨询监理有限公司，广东 中山 528447）

高速公路建设项目施工过程中，施工单位常用的挡土墙类型包括：片石混凝土挡土墙、加筋土挡土墙和锚杆挡土墙。其中，加筋土挡土墙使用最为频繁，主要是因为此类型的挡土墙施工便捷、施工效率高，能够有效缩短施工工期，降低施工成本。加筋土挡土墙结构组成简单，主要是由回填土、拉带、砌块构成，其作用是抵挡土体传递来的侧向压力。加筋土挡土墙与传统型的挡土墙存在一定相似之处，只是其在土体中额外加设了拉筋，利用拉筋与土体之前的摩擦力提高土体结构的稳定性。

1 工程概况

惠州惠城至惠阳霞涌高速公路(简称惠霞高速)，本施工监理JL3 标段起止桩号K30+650～K64+642.946，施工沿线总长度为33.993 km。其中，路基长度为23.368 km（其中挖方867.44 万m3，填方710.75 万m3），桥梁总长度为9 086.17 m，该项目的施工内容包括：主线特大桥、大桥17 座，中桥9 座，其中特大桥、大桥为西枝江特大桥、宏达特大桥、良井水特大桥、良湖特大桥、永湖大桥、矮光大桥、老良大桥、梅丰大桥、田屋大桥、隆兴大桥、七渡河大桥、白花大桥、湖东大桥、田心大桥、径尾大桥、鱿鱼湾大桥、义联大桥。

2 施工材料的参数与选择

加筋土挡土墙施工需要配备的原材料：回填材料、墙面板、筋带。回填材料与筋带应该分层交替进行回填，这样能够保证回填材料形成一种高性能的复合型材料，加强土体与筋带之间的摩擦作用力，以此达到强化土体稳定性的作用，因此，施工单位需要保证原材料的质量满足设计及规范要求。

1）回填料：回填料为挡土墙的关键性原材料，该项目中使用的回填料为含水量非常低、稳定性比较强的山渣土，回填料的粒径控制在10 cm 以内，满足现行管理规范的要求。

2）筋带：筋带的作用是承载外部作用力与回填料之间产生的摩擦力，本质上是为了提高土体的稳定性。该项目选用具备良好的防潮性能、防水性能、耐腐蚀的CAT30020B 筋带，这种规格的筋带变形量非常小，不会轻易出现断裂现象，筋带的宽度为30 mm，筋带的厚度为2 mm。破断拉力＞9 kN，极限抗拉强度＞150 MPa、设计允许拉力6 kN、强度100 MPa、破坏伸长率≤3%。

3 加筋土挡土墙工艺

3.1 基底处理

施工前按照施工图设计测量放样，开挖至基底并夯实后，检测地层是否满足设计承载力。如果施工时发现地质情况变化较大，应及时与设计单位联系，以便给出相应的处理措施。为保证后期排水通畅，将基底设置为1%～3%的横坡。如若路基位于斜坡路段，需要采用分层方式对路基进行处理，以此保证路基符合铺设筋带的施工需求，且可以有效地消除路基滑动现象。如若基底分布有岩带，需要在地基表面额外铺设一层土体[1]。

3.2 面板基础施工

在面板基础施工过程中，施工人员应重点关注基坑底部的承载力及埋设的深度，保证路基处理后的质量满足施工需求。为了避免结构物因荷载或者地基承载力不均匀而发生不均匀的沉陷、不规则的裂缝，要求基础与面板同步设置沉降缝。根据施工图设计按照20 m 设置1 道沉降缝。

加筋土挡土墙采用分段方法进行施工，要求每一段加筋土挡土墙的顶面保持在同一个平面上。若基础分布在坡面上，则应将路基整理为台阶状，台阶的高度、宽度比例不得低于1/2，一般情况下，台阶的宽度不宜＜2 m。若基础分布在土层上，则应设置混凝土垫层，混凝土垫层的强度不得＜C15，垫层的厚度不得＜20 cm。面板基础施工时，将地面的杂物、树根及腐殖土清理干净，对原土进行夯实处理，保证原土的压实度不低于90%。地面的横坡保持在1：5～1：2.5 时，将地面开挖为台阶状，台阶的宽度不得低于2 m。若基岩表面的覆盖层厚度较小，则应将覆盖层挖除，再开挖台阶。但是若覆盖层的厚度较大，则应该保留[2]。

3.3 面板的安装

面板应集中进行预制，预制面板时需保证模板的质量，质量员应加大面板质量的检测频率，着重对面板的尺寸、平整度、光洁度进行检查。结合设计图纸分析，部分面板需要设置一定数量的泄水孔，在进行安装作业时，需要对以下问题予以重视。

1）沿地面边缘进行测量放线，结合间距要求合理布设标高控制点，再结合标高控制点安装面板。

2）对砌筑材料进行筛选，在砌筑面板过程中，应严格控制砂浆的用量。砂浆层的厚度应保持一致，且保证砂浆必须饱满。

3）对插销进行防锈处理，保证插销不会产生锈蚀。在安装插销时，不应出现漏插现象，同时保证插销插入的深度符合设计及规范要求。

4）在对曲线路段进行施工时，第一层的砌块应该留置施工缝。

5）在砌筑涵洞两侧的面板时，需保证同一个层中的面板高度保持一致，当砌筑至涵洞的顶部时，需保证施工缝相互对齐。

6）下层回填作业结束后，方可安装上层板面。

7）沉降缝应上下贯通，且宽度必须符合设计图纸要求，再选择合适的防腐材料回填沉降缝。

8）面板表面需均匀布设泄水孔[3]。

应保证底层面板的位置符合设计图纸要求，并保证其垂直度符合规范要求。同时加大对面板基准线的控制力度，以保证其施工质量。使用水泥砂浆对其进行找平，确定面板的外缘线，如若遇到曲线路段，可适当地对其进行加密处理。使用专用工具对面板的外缘线进行测量核准。面板应该向内倾斜1%，在将水泥砂浆作为回填料进行碾压作业过程中，面板承受着侧向作用时产生的变形值。需要注意的是，应保证面板不会出现向外倾斜的问题。施工单位使用8 t 规格的汽车吊，逐层安装面板，若面板的高程存在差异，则应使用水泥砂浆进行找平。面板下侧不得存在坚硬物质，避免损坏面板，同一层内的相邻面板之间水平差值不得＞10 mm，轴线偏差应控制在10 mm～20 mm。待回填作业完成后，才能够对下一层的面板进行施工。上下层面板间的插锁孔采用Φ20 mm 钢筋进行连接，保证面板间的垂直度，连接的钢筋需进行防锈涂沥青处理，避免产生锈水流出面板而影响外观。

3.4 土工格栅的铺设

在铺设土工格栅之前，施工人员应该对土工格栅的质量性能进行检测，检测的项目包括：抗老化性能、抗拉强度等，具体情况可以参照表1 中的信息，在检测合格的情况下，才能将其使用到项目中。

表1 筋带拉力和抗拔力的关系

在铺设土工格栅过程中，需保证拉筋相互之间不得出现重叠现象，但是构造拉筋与受力拉筋相互可以重叠布设。应严格按照规范要求在拉筋间设置回填料隔层，从而提高拉筋的受力长度。固定面板的插销必须穿过格栅。土工格栅铺设应保持平整，不得出现扭结现象。如若需要对拉筋进行接长处理时，则应保证连接部位的拉筋强度符合设计要求。尚未进行覆盖处理的拉筋，严禁重型车辆、设备通过，同时不得将重物堆在其上面。为保证土工格栅的质量不受影响，在存储过程中，需保证其不会受到日晒、雨淋，且土工格栅不宜长时间存放。

3.5 填筑材料

正常情况下，加筋土挡土墙的压实度易达标，回填料能够与拉筋之间形成较大的摩擦系数，选择使用级配良好的砂砾土即可，但是需保证砂砾土中不得含有水和杂质。

回填作业之前，施工人员应进行压实试验，结合压实试验的结果确定出合理的施工技术参数。当拉筋布设完成后，施工人员开始回填路基料。为提高施工效率，可使用机械设备进行回填作业，严禁推土机沿着路基的横断面方向进行作业。当拉筋表面覆盖回填料后，且回填料的厚度≤20 cm 时，严禁使用推土机进行平整处理。未经过压实处理的回填料表面不得行驶机动车。以该项目而言，可以使用光轮压路机进行碾压处理，压路机沿着筋带的中间部位向两侧有序作业，先使用轻型压力机进行碾压，再换用重型压路机进行碾压。面板周边1 m 范围内不得使用压路机进行碾压，可使用小型夯实设备进行夯实处理。回填料在经过压实处理后，其表面应形成1%～3%的人字形横坡。

3.6 填料的摊铺与碾压

1）填料的摊铺：回填料摊铺可以使用机械+人工的方式完成。首先，人工洒布5 cm 厚的回填料，保证首层回填料的厚度均匀一致，再使用推土机进行摊铺。摊铺机与面板之间的间距不得＜1.5 m，面板周边1 m 范围内应使用透水性良好的材料进行回填。结合试验结果来看，回填料的单层厚度不得＜20 cm，每层的横坡不宜＜3%。正式摊铺之前，施工人员应该设置明显的标识[4]。

回填料摊铺作业的质量关键点：沿筋带的垂直方向进行摊铺，以筋带的中间部位作为起点，向两端进行作业。回填料摊铺必须保证其厚度均匀一致，不得出现变形现象。

2）碾压：压路机选择使用20 t 的振动压路机与小型夯实设备。碾压之前，应进行试作业，结合试作业的状况确定出合理的施工技术参数。

碾压过程中，应以筋带的中间部位作为起点进行施工，依次碾压至筋带的端部，筋带部分碾压完成后，对面板周围进行碾压，需保证面板周边1 m范围内使用小型夯实设备进行处理，保证面板不会出现错位现象，具体情况可参照图1。压路机的碾压方向应该与筋带保持垂直状态，压路机的碾压重叠宽度不宜＜车轮宽度的1/3[5]。首次碾压的速度不宜超过4 km/h，确保碾压过程中不会出现拥包现象，第二遍碾压作业可适当加快碾压速度。整个平面范围分层回填、分层碾压，每层碾压作业结束后，应对回填料的压实度进行检测，若检测不合格应进行复压处理。压路机碾压过程中，严禁出现突然转向、紧急刹车等现象，避免回填料出现变形、局部隆起等不良缺陷。

图1 卸料及机械运行作业平面示意图（m）

碾压作业的质量关键点：严格按照先慢后快、先轻后重原则进行施工；压路机的碾压重叠宽度不宜＜车轮宽度的1/3；面板周边1 m 范围内使用小型夯实设备进行夯实处理。

3.7 反滤层填筑

使用砂砾作为反滤层，严格控制回填料中含泥量和有机杂质。反滤层可以使用小型夯实设备进行夯实处理，反滤层应分层进行回填、分层进行夯实。需保证反滤层表面不得存在大粒径的石块。

3.8 隔水层填筑

隔水层选择灰土，灰：土=2:8，灰土搅拌应均匀，分层进行回填。结合设计图纸，该项目中需要设置2层隔水层，可使用压路机与小型夯实设备进行夯实处理。待碾压作业完成后，对隔水层进行平整处理，平整后的隔水层应该形成4%的横坡。

3.9 质量检测

质量检测要求：距面板1 m 范围内每一压实层、每500 m2不少于3 个测点，若作业面的规模低于以上要求，则仍然按照该标准进行检测。当检测不合格时，应立即进行二次碾压，直至压实度符合设计要求为止。

4 质量控制要点

1）加筋土挡土墙土工布、反包土工布进场应进行覆盖，铺设反包土时工布应顺直、紧绷。同时严格控制包裹体砌体的坡率、平整度及U 形钉紧固程度，以减少后续施工运营中加筋挡土墙的变形。

2）袋装的碎石饱和抗压强度需＞30 MPa，其压碎值、软化系数等指标应满足相关要求，提高袋装碎石体的抗风化能力及整体稳定性。

3）锚筋依次进行2 层防锈漆、1 层热沥青汁、麻筋缠紧及1 层热沥青汁的处理，减少锚杆与土工布的接触摩擦系数，避免刺损土工布，减少对土工布力学性能的影响[6]。

5 结语

加筋土挡土墙是主要由填土、拉带及镶面砌块组成的加筋土结构，主要起承担土体侧压力的作用。它是在传统的挡土墙结构中植入拉筋，通过拉筋与土体之间的摩擦作用有效提高土体结构的整体性，从而确保土体的稳定。熟练掌握加筋土的施工工艺，不断从实际的施工中积累经验，以提升加筋土施工效率和质量，同时有助于加强标准化施工效果，大力发扬工匠精神，有利于打造出优质的新元改扩建高速公路品质工程、生态工程。