包裹整体式加筋土生态挡墙施工工法
1前言
为了防止边坡因失稳而导致边坡前部土体发生分离,并从坡上翻滚下落的现象,工程上通常会在边坡处建造挡土墙.目前在边坡上应用的挡土墙有重力式挡土墙、锚定式档土墙、扶壁式档土墙、加筋土挡土墙、桩板式档土墙、悬臂式挡土墙等.上述各类挡土墙因其施工特点与作用机理均有相应的应用场景,重力式挡土墙的作用机理是依靠墙体的自重来抵抗边坡土体的侧压力,一般结构简单,施工方便.但是其坛工体积较大,对基础的要求也高,一般在地层稳定且施工高度低于6米处应用:锚定式档土墙的作用机理是通过在土体中埋设锚杆,产生抗拉力,保证土体的稳定:扶壁式挡土墙的作用机理是它的竖板和扶壁可以承受土体产生的弯矩和剪力.因其体积较小,自重轻,所以可在承载力较低的地基处应用.但是墙身高度一般不高于4米,若是高于4米需在面板上设置加劲肋:桩板式挡土墙结构较为简单,可以适应各类较差的地基,但是其对边坡土体的变形效果较差,且桩的应用大大提高了造价.另外上述挡土墙不具有排水功能,若边坡土体中的水分过高,易引发边坡灾害.
为克服现有技术的不足,本工法申报单位结合具体工程应用案例,以工程为对象、工艺为核心,研发出了包裹整体式加筋土生态挡墙施工工法.本工法采用装配式施工,通过在边坡上包裹挡墙,并在挡墙上插入锚杆与泄水管道来保护边坡的稳定性.在厂房预制挡墙砌块,砌块上的上部连接凸块和底部连接凹槽相匹配,可以将两个砌块叠加在一起,并在边坡与砌块的空隙中填充混凝土,增加砌块之间的粘结性,最终形成一堵挡土墙.另外,预制砌块上开设了锚杆孔(砌块右侧)与泄水孔(砌块左侧),锚杆从锚杆孔插入,提高边坡的稳定性:泄水孔洞的方向为斜向上,将PVC管插入泄水孔,使边坡土体内部的水分排出.本工法相关技术已授权实用新型专利1项:ZL201721514903.7.经多项实际工程应用检验,本工法经济效益和社会效益显著,并形成了企业级工法《包裹整体式加筋土生态挡墙施工工法》.经国家一级查新机构查新,此工法的核心技术内容,填补了国内外相关空白.
2工法特点
2.0.1挡土墙采用砌块装配式施工,其上部连接凸起和底部连接凹槽相匹配,将相邻砌块的连接凸起插入相应的连接凹槽内,即可以将两个砌块叠加在一起.
2.0.2在砌块上设计了植被种植槽,将植被种植在该槽内,提高边坡的生态性,并具有更好的关观性.
2.0.3在预制砌块上开设了锚杆孔(砌块右侧),锚杆孔润的方向从上往下,锚杆从该孔润插入,提高边坡的稳定性.
2.0.4在预制砌块上开设了泄水孔(砌块左侧),泄水孔洞的方向为斜向上,将PVC管插入泄水孔,并通至边坡土体内部,使边坡土体内部的水分排出.
3适用范围
本工法适用于稳定性较差且土体含水量较高的边坡.
4工艺原理
在厂房预制挡墙砌块,挡墙砌块上预设上部连接凸块、底部连接回槽、侧面连接凸块、侧面连接槽、泄水孔(础块左侧)、锚杆孔(砌块右侧).砌块上的上部连接凸块和底部连接回槽相匹配,将相邻砌块的连接凸块插入相应的连接凹槽内,可以将两个动块叠加在一起,增加挡墙的高度,而侧面连接凸块与相应的侧面连接槽,可以增加挡墙的宽度,并在坡面与砌块的空隙中填充混凝土,增加砌块之间的粘结性,使砌块连接成一个整体,最终形成一堵挡土墙.接着在装配好的砌块上的锚杆孔上插入锚杆,由于锚杆孔的方向倾斜向下,所以锚杆斜向下插入边坡土体,提高边坡的稳定性:同时将带有过滤口的PVC管插入泄水孔,并通至边坡土体内部,与PVC管道形成排水管道,泄水孔的方向倾斜向上,因此PVC管道斜向上插入土体,边坡上的水分在自重作用下沿着PVC管斜向下排出,过滤口用来过滤PVC管口周围的杂质,防止堵塞管口.本工法结合了边坡挡墙加固、锚杆加固、边坡排水三方面优势,达到稳定边坡的目的.
面板包裹整体式加筋土结构图如图4.1所示、挡墙砌块图1如图4.2所示、挡墙砌块图2如图4.3所示.
图4.1面板包裹整体式加筋土结构图
图4.2挡墙砌块图1
图4.3挡墙砌块图2
5施工工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程
包裹整体式加筋土生态挡墙施工工艺流程,如图5.1所示.
图5.1包裹整体式加筋土生态指墙施工工艺流程图
5.2操作要点
5.2.1施工准备
1施工技术准备:
(1)组织施工管理和技术人员熟悉设计文件.
(2)收集有关技术资料,施工规范和操作规程.
(3)规划好交通运输路线,做好施工便道、用水、用电及临建布置,做好劳动力、机械、场地和调配计划.
(4)做好详细的施工作业指导书施工组织现场布置、施工程序、
2机械准备:
我公司机械设备充足,为保证工程质量和工程进度,我公司将配备先进的施工机械,在进场前对机械操作人员进行分组,确立责、权、利,定编、定岗、定任务,加强安全教育,组织维修人员进场.进场前,将机械设备全部检修一遍,确保施工时万无一失.
3施工场地准备:
(1)施工现场布置见施工总平面图.
(2)根据现场考察,结合本工程特点,拟在修建区域设基地,主要设施为:办公室、工人宿舍和食堂、毛石和砂土堆料场、水泥棚.
(3)生产用水、用电:本工程用水、用电由业主的接驳点接入.
5.2.2挡石砌块预制
本工法采用的砌块有两种类型,如4.2所示,在砌块的左右两侧均有砌块连接槽,另一个类型的砌块左右两侧则为侧面连接凸块,且凸块上侧开设有泄水孔(砌块左侧)和锚杆孔(砌块右侧),如图4.3所示.砌块的主体尺寸为1m×1m×1m的立方体,并将其划分为上下前后四个部分,在下部且靠前的部分开挖一个底部连接凹槽,开挖的位置居中,宽度为0.33m,高度为0.4m:在上部且靠后的部分增设一块上部连接凸块,增设位置居中,宽度为0.35m,高度为0.4m:在上部且靠前的部分开挖长度为0.8m,宽度为0.4m,高度为0.4m的凹槽,作为植被种植槽.对于如图4.2所示类型的础块,需在主体结构的两侧增设侧面连接槽,高度与长度均为0.5m,宽度为0.4m,连接槽的厚度为0.1m:对于如图4.3所示类型的区块,需在两侧增加侧面连接凸块,增设高度为1m,上部分0.5m的凸块的长度为0.5m,宽度为0.4m,且在砌块左侧开设泄水孔,在砌块右侧开设锚杆孔:下部分0.5m的凸块,宽度为0.33m.
5.2.3基础施工
在边坡底部开挖个长3.5m,高1.3m高的基坑,基坑一端需伸入挡土墙内部0.9m,然后在其上搭设垫层的模板,模板的高度为0.12m.当模板搭设完成后,浇筑混凝土,待混凝土浇筑完毕,对其进行养护,直至强度达到要求,再拆除模板.接着在垫层20上搭设基础的模板,基础模板的高度为0.5m,基础搭设的模板需预留槽,预留槽的宽度为0.75m,用以放置挡石.当模板搭设完成后,在基础1模板中浇筑混凝土,待混凝土浇筑完毕,也对其进行养护,直至强度达到标准再拆除模板,如图1所示.
浇筑混凝土时应分段分层进行,每层浇筑高度为40cm.平板振动器的分层厚度为20cm.
浇筑完成后需开动振动棒,振捣手握住振捣棒上端的软轴胶管,快速插入砼内部,振捣时,振动棒上下略为抽动,振搞时间为20-30秒,但以砼面不再出现气泡、不再显著下沉、表面泛浆和表面形成水平面为准.
5.2.4砌块连接
砌块的连接应从下往上施工,首先进行砌块的横向连接,增加砌块组成挡墙的宽度,将侧面连接凸块放入侧面连接槽当中即可.然后进行砌块的纵向连接,增加挡墙的高度,将下面的砌块的上部连接凸块插入上面砌块的底部连接凹槽内即可完成砌块的纵向连接,最终形成一堵与边坡平行的挡墙.
5.2.5锚杆施工
根据锚杆长度及砌块上锚杆孔的倾斜度采用钻机钻孔,钻孔过程当中要做好钻孔地质记