擋土牆施工方案

2021-11-04 16:23:54 字數 5775 閱讀 5322

概論能夠保持結構物兩側的土體、物料有一定高差的結構稱為支擋結構。支承路堤填土或山坡土體,防止填土或土體變形失穩,而承受側向土壓力的建築物稱為擋土牆。

支擋結構在各種土建工程中得到廣泛的應用,如鐵路、公路工程中可以用於支承路堤或路塹邊坡、隧道洞口、支承橋臺台後填土,以減少土石方量和占地面積,防止水流沖刷路基,並經常用於整治坍方、滑坡等路基病害;水利、港灣工程中支擋河岸及水閘的岸牆;民用與工業建築中的地下連續牆等。隨著大量土木工程在地形複雜地區的興建,支擋結構愈加顯得重要。支擋結構的設計將直接影響到工程的經濟效益及安全。

擋土牆各部位的名稱如圖10-1所示,牆身靠填土(或山體)一側稱為牆背,大部分外露的一側稱為牆面(或牆胸),牆的頂面部分稱為牆頂,牆的底面部分稱為牆底,牆背與牆底的交線稱為牆踵,牆面與牆底的交線稱為牆趾。牆背與豎直面的夾角稱為牆背傾角,一般用表示,牆踵到牆頂的垂直距離稱為牆高,用h表示。

擋土牆的型別劃分方法很多,根據牆體自身的剛度可將其分為柔性擋土牆和剛性擋土牆;根據擋土牆的結構形式可將其分為重力式(包括衡重式)擋土牆和輕型擋土牆;根據擋土牆在路基橫斷面上的位置可分為:路塹擋土牆、路肩擋土牆、路堤擋土牆、山坡擋土牆、抗滑擋土牆、站台擋土牆等;根據建築材料可分為石、混凝土及鋼筋混凝土擋土牆等;根據所處的環境條件可分為一般地區擋土牆、浸水地區擋土牆與**地區擋土牆等。

由於一些地區石料豐富,使得石砌重力式和衡重式擋土牆得到廣泛應用。為適應不同地區的條件和發展新技術的需要,逐步發展了各種形式的擋土牆,如:懸臂式、扶臂式、板樁式、錨桿式、錨定板式、豎向預應力錨桿式、加筋土式和土釘

式等新型擋土牆。隨著生產和技術的不斷

發展,今後還將會有一些新的結構形式不斷

路基在遇到下列情況時可考慮修建擋土牆:

(1) 陡坡地段

(2) 岩石風化的路塹邊坡地段;

(3) 為避免大量挖方及降低邊坡高度的路塹地段;

(4) 可能產生坍方、滑坡的不良地質地段;

(5) 高填方地段;

(6) 水流沖刷嚴重或長期受水浸泡的沿河路基地段;

(7) 為節約用地、減少拆遷或少佔農田的地段;

(8) 為保護重要建築物、生態環境或其他特殊需要的地段。

在考慮擋土牆設計方案時,應與其他工程方案進行技術經濟比較,例如,採用路堤或路肩擋土牆時,常與棧橋或填方等方案進行比較;採用路塹或山坡擋土牆時,常與隧道、明洞或刷緩邊坡等方案作比較,以求工程技術經濟合理。

確定擋土牆設計之前應做到如下幾個步驟:

1、測量放樣:用全站儀放出擋土牆邊線,劃出開挖範圍,釘好樁位,在施工場地附近布置控制樁。

2、清理基坑及基底處理:

根據測量放樣的基坑施工範圍和設計深度進行開挖。牆基應置於可靠的岩層上,且基礎埋入基岩強風化層1~2m,如基底於設計不符,報請監理工程師變更施工方案。

3、模板安裝

a、模板製作:鋼模板宜採用標準化的組合模板。組合鋼模板的拼裝應符合現行國家規範標準。

各種螺栓連線應符合有關標準。鋼模板及其配件應按標準的加工圖加工,成品經檢驗合格後方可使用。

b、模板安裝: 模板與鋼筋安裝工作應配合進行,防礙綁紮鋼筋的模板應待鋼筋安裝完畢後安裝。安裝側模板時,應防止模板移位和變形。

基礎側模可在模板外設立支撐固定。澆築在混凝土中的拉桿,應按拉桿拔出或不拔出的要求,採取相應的措施。對小型結構物,可使用金屬線代替拉桿。

模板安裝完畢後,應對其平面位置、頂部標高、節點聯絡及縱橫向穩定性進行檢查,合格後方可澆築混凝土。澆築混凝土時 ,若發現模板有超過允許偏差變形值的可能時,應及時糾正。模板在安裝過程中,必須設定防傾覆設施。

4、混凝土生產及運輸

a、混凝土攪拌:拌製混凝土配料時,各種衡器應保持準確。對骨料的含水率應經常進行檢測,雨季施工時,應增加測定次數,據此調整骨料和水的用量。

混凝土拌和物應拌和均勻,顏色一致,運至現場不得有離析泌水現象。混凝土採用罐車進行混凝土的運輸,使澆築工作不間斷。並使混凝土運輸到澆築地點時仍保持均勻性和規定的坍落度。

因運距較遠混凝土運至澆築地點後應在罐車內再次攪拌1~2分鐘後,再進行混凝土施工。嚴禁使用不合格的混凝土進行施工。

b、混凝土的澆築:

凝土澆築前,應對支架、模板、鋼筋、進行檢查,並做好記錄,符合設計及施工要求後方可澆築。澆築混凝土前模板內的雜物積水應清理乾淨。模板如有縫隙,應用海棉條或雙面膠填塞嚴密,模板內應塗刷脫模劑(不得使用廢機油等油料)。

混凝土澆築時,採用插入式振搗器振搗,振搗不能漏振和過振。混凝土澆築應按一定的厚度、順序和方向分層澆築,應在下層混凝土初凝或能重塑前澆築完成上層混凝土。混凝土分層澆築厚度不宜超過30㎝。

砼施工一層後,人工進行片石擺放,按規範要求擺放完成後,再進行下一層砼施工。砼從高處直接傾卸時,其自由傾落高度不宜超過2m,以不發生離析為度。當傾落高度超過2m時,應通過串筒、溜管或振動溜管等設施下落;傾落高度超過10m時,應設定減速裝置(在串筒的不同高度設多向擋板)。

在串筒出料筒下面,砼堆積高度不宜超過1m.

澆築應連續進行,如因故必須間斷時,其間斷時間應小於前層混凝土的初凝時間或能重塑的時間。施工縫的位置應在混凝土澆築之前確定,宜留置在結構受剪力和彎矩較小且便於施工的部位。混凝土澆築完成後,對混凝土裸露面及時進行修整、抹平,待初凝後再抹第二遍並压光或拉毛,當裸露面面積較大或氣候不良時,應加毛氈進行防護,但在開始養生前,覆蓋物不得接觸混凝土面。

片石摻加前應清除表面的雜物、泥土等。片石摻入量一般不超過總圬工體積的25%,施工控制在20%,摻入時不可亂投亂放,石塊應分布均勻,淨距不小於100mm,距結構側面和頂面的淨距不小於150mm,石塊不得接觸預埋件,不可直接接觸基底、模板。

5、混凝土的養生及模板拆除

澆築完成後,應在初凝後盡快覆蓋和灑水養護,覆蓋時不得損傷或汙染混凝土的表面,混凝土在有模板覆蓋時,應在養護期間經常使模板保持濕潤。養護標準以經常保持混凝土表面濕潤為主,養護天數不少於7天。模板拆除:

模板拆除應按設計要求的順序進行,設計無要求時,應遵循先支後拆,後支先拆的順序,拆時嚴禁拋仍。卸落支架和拱架應按擬定的卸落程式進行,分幾個迴圈卸完,卸落量開始宜小,以後逐漸增大。在縱向應對稱均衡卸落,在橫向應同時一起卸落。

拆除模板,卸落支架和拱架時,不允許用猛烈地敲打和強扭等方法進行。模板、支架拆除後,應維修整理,分類妥善存放。

6、沉降縫設定

沉降縫按照設計位置設定,擋土牆施工時,按沉降縫位置分段施工,擋土牆施工完成成,沉降縫用瀝青麻絮沿內、外、頂三方填塞,深入10~20cm。

下面以介紹重力式擋土牆的施工方案。

重力式擋土牆

一、概述

重力式擋土牆是以牆身自重來維持擋土牆在土壓力作用下的穩定,它是我國目前最常用的一種擋土牆形式。重力式擋土牆多用漿砌片(塊)石砌築,缺乏石料地區有時可用混凝土預製塊作為砌體,也可直接用混凝土澆築,一般不配鋼筋或只在區域性範圍配置少量鋼筋。這種擋土牆形式簡單、施工方便,可就地取材、適應性強,因而應用廣泛。

由於重力式擋土牆依靠自身重力來維持平衡穩定,因此牆身斷面大,圬工數量也大,在軟弱地基上修建時往往受到承載力的限制。如果牆過高,材料耗費多,因而亦不經濟。當地基較好,牆高不大,且當地又有石料時,一般優先選用重力式擋土牆。

重力式擋土牆,當牆背只有單一坡度時,稱為直線形牆背;若多於乙個坡度,則稱為折線形牆背。直線形牆背可做成俯斜、仰斜、垂直三種,牆背向外側傾斜時稱為俯斜,牆背向填土一側傾斜時稱為仰斜,牆背垂直時稱為垂直;折線形牆背有凸形折線牆背和衡重式牆背兩種,如圖10-2所示。

a) 俯斜   b) 仰斜     c) 垂直      d) 凸形      e) 衡重式

圖10-2 重力式擋土牆牆背形式

垂直牆背的特點介於仰斜和俯斜牆背之間。

凸形折線牆背系由仰斜牆背演變而來,上部俯斜、下部仰斜,以減小上部斷面尺寸,多用於路塹牆,也可用於路肩牆。

衡重式牆背在上下牆之間設有衡重臺,利用衡重台上填土的重力使全牆重心後移,增加了牆身的

穩定。由於採用陡直的牆面,且下牆採用仰斜牆

背,因而可以減小牆身高度,減少開挖工作量。

適用於山區地形陡峻處的路肩牆和路堤牆,也可用於路塹牆。

二、重力式擋土牆的構造

重力式擋土牆的構造必須滿足強度與穩定性的要求,同時應考慮就地取材,經濟合理、施工養護的方便與安全。

1.牆身構造

重力式擋土牆的仰斜牆背坡度一般採用1:0.25,不宜緩於1:

0.30;俯斜牆背坡度一般為1:0.

25~1:0.40,衡重式或凸折式擋土牆下牆牆背坡度多採用1:

0.25~1:0.

30仰斜,上牆牆背坡度受牆身強度控制,根據上牆高度,採用1:0.25~1:

0.45俯斜,如圖6-4所示。牆面一般為直線形,其坡度應與牆背坡度相協調。

同時還應考慮牆趾處的地面橫坡,在地面橫向傾斜時,牆面坡度影響擋土牆的高度,橫向坡度愈大影響愈大。因此,地面橫坡較陡時,牆面坡度一般為1:0.

05~1:0.20,矮牆時也可採用直立;地面橫坡平緩時,牆面可適當放緩,但一般不緩於1:

0.35。

圖10-4 擋土牆牆背和牆面坡度

仰斜式擋土牆牆面一般與牆背坡度一致或緩於牆背坡度;衡重式擋土牆牆面坡度採用1:0.05,所以在地面橫坡較大的山區,採用衡重式擋土牆較經濟。

衡重式擋土牆上牆與下牆的高度之比,一般採用4:6較為經濟合理。對一處擋土牆而言,其斷面形式不宜變化過多,以免造成施工困難,並且應當注意不要影響擋土牆的外觀。

混凝土塊和石砌體擋土牆的牆頂寬度一般不應小於0.5m,混凝土牆頂寬度不應小於0.4m。

路肩擋土牆牆頂應以粗料石或c15混凝土做帽石,其厚度不得小於0.4m,寬度不小於0.6m,突出牆外的飛簷寬應為0.

1m。如不做帽石或為路堤牆和路塹牆,應選用大塊片石置於牆頂並用砂漿抹平。

在有石料的地區,重力式擋土牆應盡可能採用漿砌片石砌築,片石的極限抗壓強度不得低於30mpa。在一般地區及寒冷地區,採用m7.5水泥砂漿;在浸水地區及嚴寒地區,採用m10水泥砂漿。

在缺乏石料的地區,重力式擋土牆可用c15混凝土或片石混凝土建造;在嚴寒地區採用c20混凝土或片石混凝土。

為保證列車正常執行、線路養護及行人的安全,路肩擋土牆在一定條件下,應設定防護欄杆。

為避免因地基不均勻沉陷而引起牆身開裂,根據地基地質條件的變化和牆高、牆身斷面的變化情況需設定沉降縫。在平曲線地段,擋土牆可按折線形布置,並在轉折處以沉降縫斷開。為防止圬工砌體因收縮硬化和溫度變化而產生裂縫應設定伸縮縫。

設計中一般將沉降縫和伸縮縫合併設定,沿線路方向每隔10~25m設定一道,如圖10-5所示。縫寬為2~3cm,自牆頂做到基底。縫內沿牆的內、外、頂三邊填塞瀝青麻筋或瀝青木板,塞入深度不小於0.

2 m,當牆背為岩石路塹或填石路堤時,可設定空縫。

圖10-5 沉降縫與伸縮縫

2.排水設施

擋土牆排水設施的作用在於疏乾牆後土體中的水和防止地表水下滲後積水,以免牆後積水致使牆身承受額外的靜水壓力;減少季節性冰凍地區填料的凍脹壓力;消除粘性土填料浸水後的膨脹壓力。

擋土牆的排水措施通常由地面排水和牆身排水兩部分組成。地面排水主要是防止地表水滲入牆後土體或地基,地面排水措施有:

(1)設定地面排水溝,截引地表水;

(2)夯實回填土頂面和地表鬆土,防止雨水和地面水下滲,必要時可設鋪砌層;

(3)路塹擋土牆趾前的邊溝應予以鋪砌加固,以防止邊溝水滲入基礎。

牆身排水主要是為了排除牆後積水,通常在牆身的適當高度處布置一排或數排洩水孔,如圖10-6所示。洩水孔的尺寸可視洩水量的大小分別採用0.05m×0.

1m、0.1m×0.1m、0.

15m×0.2m的方孔或直徑為0.05m~0.

1m的圓孔。孔眼間距一般為2~3m,乾旱地區可予增大,多雨地區則可減小。浸水擋土牆則為1.

0~1.5m,孔眼應上下左右交錯設定。最下一排洩水孔的出水口應高出地面0.

3m;如為路塹擋土牆,應高出邊溝水位0.3m;浸水擋土牆則應高出常水位0.3m。

洩水孔的進水口部分應設定粗粒料反濾層,以防孔道淤塞。洩水孔應有向外傾斜的坡度。在特殊情況下,牆後填土採用全封閉防水,一般不設洩水孔。

幹砌擋土牆可不設洩水孔。

圖10—6 擋土牆瀉水孔及反濾層

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