公路高填方路段加筋土挡墙施工技术应用和优特点分析
黄菊红 申晓春 徐平原 张贵彬 王松明
【摘要】本文通过加筋土挡墙在公路高填方路段路基施工技术应用实践，指明加筋土挡墙具有施工方便，进度较快、工程造价低廉、施工占地少、圬工工程量少，地基强度要求不高、抗震性能好、适用范围广、造型美观等诸多优点，笔者建议高填方路段大力应用加筋土挡墙施工技术。
【关键词】加筋墙；高填方；应用；优点分析
1.前言
（1）随着我国交通事业的快速发展，公路占地现象已日渐成为交通主管部门需要解决的一个主要问题，尤其当公路经过乡镇、村庄、河流边时的高填方路段，既要少占地，保证百姓通行，又要考虑工程投资及外型美观等要求。加筋土挡墙施工技术的应用，极大的解决了这一突出难题，越来越多的受到了业主、设计、监理单位的青寐。
（2）加筋土路肩挡土墙是利用加筋土技术修建的一种支挡构筑物，加筋土是在土中加入拉筋带的复合土，它利用拉筋带与土之间的摩擦作用及面板、土体、拉筋间的互相制约作用，改善土体的变形条件和提高土体的工程性能，从而达到稳定土体、平衡挡土墙结构内力的目的，保持路基稳定、耐久。
2.工艺原理
在土体中分层加入一定量的具有较高抗拉强度和耐久性好的拉筋，拉紧锚固后，机械配合摊铺填料，经分层摊铺、充分碾压，使填料与拉筋之间产生摩擦作用，约束土体的侧向膨胀，提高土体的抗压、抗剪能力，从而使面板、筋带、土体之间连接可靠，构成互相制约的整体结构。加筋土结构是柔性结构，它能承受很大的沉降而不致对加筋土结构产生危害。在填料将拉筋埋入后，滑动的土体通过填料与拉筋之间的摩擦作用把拉筋锚固在土中，形成整体稳定结构。
3.施工工艺流程
地基处理→基础施工→面板预制、安装→筋带验收、下料并铺设→加筋带填料的采集、摊铺、压实→检查压实度及面板→循环施工至墙顶标高→施工帽石、完成路基→附属设施及防排水→竣工验收。
4.施工要点及操作要求
4.1施工准备。
施工前应对图纸核对，做好现场调查，尽早着手地基加固及面板预制工作。编制实施性施工组织设计，优化施工组织，并对作业人员进行必要的岗位培训。熟悉掌握设计标准、质量标准、施工规范。根据工程任务大小，确定加工吊装小车。
4.2基础施工。
先对加筋土挡墙进行详细测量定位，标出基槽开挖线和开挖深度，人工配合机械将基槽开挖至设计基底标高，对基础底面的地基进行承载力检测，承载力满足设计要求后方可按设计要求进行基础混凝土的施工。
4.3面板预制、安装。
4.3.1墙面板预制必须采用钢模板，对钢模及底板要经常检查及维修，清楚模板上的砼残留物，每次都要刷脱模剂后再预制，以保证预制光洁平整，达到设计精度要求。面板预留的穿筋孔要保证圆滑。为保证混凝土的质量和加快预制进度，应采用干性、半干性混凝土（或掺加早强剂的混凝土），应采用机械振捣，如表面粗燥无浆，可用相同灰浆比的水泥砂浆对表面做收光处理，使之平整美观。面板的检查标准为：强度合格、边长误差不大于±5mm或边长的0.5%；两对角线差不大于10mm或最大对角线长的0.7%。厚度误差在+5mm～3mm之间。表面平整度误差不大于4mm或长（宽）的0.3%。穿筋孔无明显偏差，且易于穿筋。不符合上述标准的面板严禁使用。
4.3.2面板的安砌：安装第一层面板前，应在干净的条形基础顶面，准确划出面板外缘线，曲线段应适当加密控制点。然后在确定的外缘线上定点进行水平测量，按板长线分割、整平板基座。安装面板可以从墙端和沉降缝两侧开始，采取适当的吊装设备或人工抬运，吊装安装就位。安装时单块面板倾斜度一般可以内倾1%左右，作为填料压实时面板在侧向压力作用下的变形值。任何情况下严禁面板外倾。面板安砌时用M7.5水泥砂浆砌筑调平，除排水缝外，水平及竖缝内侧均全部勾缝处理，板外侧应简单勾缝、保持整洁、排水缝一般每3m设置一道，用干砌的竖缝代替。同层相临面板水平误差不大于10mm，当缝宽较大时，宜用沥青软木进行填塞。安砌缝应均匀、平顺、美观。并不得在未完成填土作业的面板上安砌上一层面板。严禁采用在板下支垫碎石或铁片的方法调整水平误差，以免造成应力集中损坏面板。
当第一层面板初步就位后，即可按下列顺序施工：填料、压实、铺设筋带、覆盖填土、校正面板、填料、压实、校正面板、安砌另一层面板。
4.4筋带验收、下料并铺设。
（1）加筋带验收：加筋带选择优质厂家进行，进场后先进行试验，合格后方可使用。
拉筋带的下料及铺设：拉筋带下料应根据包装规格及整个工点的各断面拉筋设计长度统筹提前安排、合理下料、避免边铺边下料，以免造成加筋材料的浪费或人为随意性造成尺寸误差。筋带的铺设采用一根筋带穿过穿筋孔分成等长的两股，因此每根筋带的下料长度应为改结点处筋带的设计长度乘2加上300～500mm富余（作为拉筋穿过孔时所占长度）。铺设筋材应按设计的长度和根数铺设在有3%横向侧坡的平整压实填土上（使筋带端比前端高5～10cm）。筋带应拉直、拉紧、不得有卷曲、扭结。筋带应尽量垂直于墙面并垂直于墙面并呈扇形，辐射状均尚开，并尽量分布均匀，应有至少2/3的长度不重叠。
（2）加筋带铺设时，边铺边用填料固定其铺设位置。先用填料在筋带的中后部成若干纵列压住加筋材料，填料的多少和疏密以足以固定筋带的位置为宜，再逐根检查、拉直、拉紧，然后按设计铺设填料。
4.5加筋带填料的采集、摊铺、压实。
4.5.1填料的采集：加筋土填料应在土体各项性能指标，满足设计要求（>350）采集场采集，应选择水稳性好的透水性材料，不得含有冻块、有机料及生活垃圾，严禁采用腐质土，填料最大粒径不超过压实厚度的2/3，最大粒径不得大于15cm，且最大粒径块体的总含量不得大于15%。要求对准备采集的填料进行土工试验，以保证其内摩擦角、比重等各项指标符合设计要求。填料应级配均匀。
4.5.2填料的摊铺：填料可采用机械和人工相结合的方式进行摊铺。当采用机械摊铺筋料时，必须辅以人工作业。人工作业就是用人工就近将填料搬运和摊铺在拉筋带上。当用推土机摊铺填料时，拉筋带上的填料覆盖厚度不小于20cm。未压实的加筋体，一般不允许运输车辆在上面行驶；若需要临时行驶，则填料厚度不小于30cm，同时行车速度不得大于5Km/h，并不准急刹车，以免造成拉筋带的错位。同时所有机械的行驶方向应与筋带垂直，并不得到距面板1.5m的范围内行驶，填料必须分层压实。
4.5.3碾压：压路机应选用小型振动式压路机或光轮压路机，严禁使用大、中型压实机、单足碾。距面板1.0m范围内及拐角处压路机无法压实处宜用蛙式夯或平板等轻型机械压实。压实度要求距面板1.0m范围内的压实度不小于90%，其余范围内的压实度不小于95%。正式碾压前应先进行试碾压。根据所用碾压机械、填料性质、摊铺厚度等，初步确定达到设计要求的填料密实度所需的碾压遍数及碾压方法，并总结记录有关参数和经验，以指导施工。
4.5.4填料碾压时，应先从筋带长度的1/2处开始，向筋带尾部碾压，然后再从1/2处向墙边碾压。碾压时压路机方向宜垂直于筋带。压路机运行方向应垂直于筋带且下一次碾压的轮迹的1/3。第一遍速度宜慢慢轻压，以免拥土将筋带推起或错位。第二遍以后可稍快并重压。每次应碾压整个横向碾压范围内，再进行下一遍碾压，碾压的遍数以达到规定的压实度为准。压路机不得在未经压实的填料上急剧改变运行方向和急刹车。加筋体每层碾压完成后进行压实度检查。检测点数按每500m2或每50m长工程段不少于3个为宜。检测点应相互错开，随机选定，但后面部分的检测点应不少于总数的2/3。面板后80cm范围内的至少有1个检测点。压实度应达到设计要求最低不得低于设计要求3个百分点。
以上如此循环施工至墙顶标高。
4.6帽石施工。
挡墙的帽石厚度调整高度以满足变坡的需要。帽石的施工方法与混凝土的施工方法相同。施工前仅需在施工混凝土前每隔4.0m预留栏杆安装孔一个，孔深35㎝，22×22㎝方孔。
4.7加筋土挡墙施工注意事项。
基础与墙体及压顶按15m长分段，分段处缝宽20mm，用沥青木丝板嵌满缝。每一分段基础顶面应位于同一水平面上。挡墙条形基础的埋深应不小于2.5m。
每层面板的填料碾压稳定后，应对面板的水平和垂直方向用垂球或挂线检查，以便及时校正，防止偏差累积。每安装2～3层面板时应全面检查一次安砌质量，超过规定者须及时纠正。检查项目包括轴线偏差，垂直或坡度、平整度，面板破损情况相临面板高差、板缝宽和最大宽度等。
5.结束语
通过加筋土挡墙施工应用和实践，经过全面分析，加筋土挡墙具有以下优特点：
5.1施工方便，进度较快。加筋土挡墙的施工过程是拼装、填土碾压过程，很适合于机械化施工，而且面板、拉筋带、连接件等构件，全部可以实现工厂化生产，既能保证构件质量，还可降低原材料消耗，节省大量人力、物力，施工速度快，工期短，施工质量容易保证。
5.2投资少，占地少。加筋土挡墙的近乎垂直布置，一方面可以减少占地面积、节约填方，另一方面在不允许开挖的地区又可以实施修建工程，这在城市防洪工程、道路建设和地价昂贵的地区，有其显著的社会效益。加筋土挡墙与传统混凝土支挡结构比较，其开挖工程量小，自重小，预制方便，节省工程造价，经济效益显著。
5.3圬工工程量少，地基强度要求不高。
5.4抗震性能好。
5.5适用范围广，可适用于一级、高速公路高填方段需少占土地段路基施工。也可适用于城区处高架桥两侧引道路基施工。
6.造型美观。加筋面板统一预制，分段安装，整体外观色泽一致，具有良好的整体外观。
由于加筋土挡墙具有上述诸多优点，因此，在高填方路段笔者建议大力应用加筋土挡墙施工技术。
参考文献
［1］公路路基施工技术规范F10-2006.
［2］公路土工合成材料试验规程 JTGE50-2006.
［3］公路工程质量检验评定标准 JTJ084/1-2008.
【摘要】本文通过加筋土挡墙在公路高填方路段路基施工技术应用实践，指明加筋土挡墙具有施工方便，进度较快、工程造价低廉、施工占地少、圬工工程量少，地基强度要求不高、抗震性能好、适用范围广、造型美观等诸多优点，笔者建议高填方路段大力应用加筋土挡墙施工技术。
【关键词】加筋墙；高填方；应用；优点分析
1.前言
（1）随着我国交通事业的快速发展，公路占地现象已日渐成为交通主管部门需要解决的一个主要问题，尤其当公路经过乡镇、村庄、河流边时的高填方路段，既要少占地，保证百姓通行，又要考虑工程投资及外型美观等要求。加筋土挡墙施工技术的应用，极大的解决了这一突出难题，越来越多的受到了业主、设计、监理单位的青寐。
（2）加筋土路肩挡土墙是利用加筋土技术修建的一种支挡构筑物，加筋土是在土中加入拉筋带的复合土，它利用拉筋带与土之间的摩擦作用及面板、土体、拉筋间的互相制约作用，改善土体的变形条件和提高土体的工程性能，从而达到稳定土体、平衡挡土墙结构内力的目的，保持路基稳定、耐久。
2.工艺原理
在土体中分层加入一定量的具有较高抗拉强度和耐久性好的拉筋，拉紧锚固后，机械配合摊铺填料，经分层摊铺、充分碾压，使填料与拉筋之间产生摩擦作用，约束土体的侧向膨胀，提高土体的抗压、抗剪能力，从而使面板、筋带、土体之间连接可靠，构成互相制约的整体结构。加筋土结构是柔性结构，它能承受很大的沉降而不致对加筋土结构产生危害。在填料将拉筋埋入后，滑动的土体通过填料与拉筋之间的摩擦作用把拉筋锚固在土中，形成整体稳定结构。
3.施工工艺流程
地基处理→基础施工→面板预制、安装→筋带验收、下料并铺设→加筋带填料的采集、摊铺、压实→检查压实度及面板→循环施工至墙顶标高→施工帽石、完成路基→附属设施及防排水→竣工验收。
4.施工要点及操作要求
4.1施工准备。
施工前应对图纸核对，做好现场调查，尽早着手地基加固及面板预制工作。编制实施性施工组织设计，优化施工组织，并对作业人员进行必要的岗位培训。熟悉掌握设计标准、质量标准、施工规范。根据工程任务大小，确定加工吊装小车。
4.2基础施工。
先对加筋土挡墙进行详细测量定位，标出基槽开挖线和开挖深度，人工配合机械将基槽开挖至设计基底标高，对基础底面的地基进行承载力检测，承载力满足设计要求后方可按设计要求进行基础混凝土的施工。
4.3面板预制、安装。
4.3.1墙面板预制必须采用钢模板，对钢模及底板要经常检查及维修，清楚模板上的砼残留物，每次都要刷脱模剂后再预制，以保证预制光洁平整，达到设计精度要求。面板预留的穿筋孔要保证圆滑。为保证混凝土的质量和加快预制进度，应采用干性、半干性混凝土（或掺加早强剂的混凝土），应采用机械振捣，如表面粗燥无浆，可用相同灰浆比的水泥砂浆对表面做收光处理，使之平整美观。面板的检查标准为：强度合格、边长误差不大于±5mm或边长的0.5%；两对角线差不大于10mm或最大对角线长的0.7%。厚度误差在+5mm～3mm之间。表面平整度误差不大于4mm或长（宽）的0.3%。穿筋孔无明显偏差，且易于穿筋。不符合上述标准的面板严禁使用。
4.3.2面板的安砌：安装第一层面板前，应在干净的条形基础顶面，准确划出面板外缘线，曲线段应适当加密控制点。然后在确定的外缘线上定点进行水平测量，按板长线分割、整平板基座。安装面板可以从墙端和沉降缝两侧开始，采取适当的吊装设备或人工抬运，吊装安装就位。安装时单块面板倾斜度一般可以内倾1%左右，作为填料压实时面板在侧向压力作用下的变形值。任何情况下严禁面板外倾。面板安砌时用M7.5水泥砂浆砌筑调平，除排水缝外，水平及竖缝内侧均全部勾缝处理，板外侧应简单勾缝、保持整洁、排水缝一般每3m设置一道，用干砌的竖缝代替。同层相临面板水平误差不大于10mm，当缝宽较大时，宜用沥青软木进行填塞。安砌缝应均匀、平顺、美观。并不得在未完成填土作业的面板上安砌上一层面板。严禁采用在板下支垫碎石或铁片的方法调整水平误差，以免造成应力集中损坏面板。
当第一层面板初步就位后，即可按下列顺序施工：填料、压实、铺设筋带、覆盖填土、校正面板、填料、压实、校正面板、安砌另一层面板。
4.4筋带验收、下料并铺设。
（1）加筋带验收：加筋带选择优质厂家进行，进场后先进行试验，合格后方可使用。
拉筋带的下料及铺设：拉筋带下料应根据包装规格及整个工点的各断面拉筋设计长度统筹提前安排、合理下料、避免边铺边下料，以免造成加筋材料的浪费或人为随意性造成尺寸误差。筋带的铺设采用一根筋带穿过穿筋孔分成等长的两股，因此每根筋带的下料长度应为改结点处筋带的设计长度乘2加上300～500mm富余（作为拉筋穿过孔时所占长度）。铺设筋材应按设计的长度和根数铺设在有3%横向侧坡的平整压实填土上（使筋带端比前端高5～10cm）。筋带应拉直、拉紧、不得有卷曲、扭结。筋带应尽量垂直于墙面并垂直于墙面并呈扇形，辐射状均尚开，并尽量分布均匀，应有至少2/3的长度不重叠。
（2）加筋带铺设时，边铺边用填料固定其铺设位置。先用填料在筋带的中后部成若干纵列压住加筋材料，填料的多少和疏密以足以固定筋带的位置为宜，再逐根检查、拉直、拉紧，然后按设计铺设填料。
4.5加筋带填料的采集、摊铺、压实。
4.5.1填料的采集：加筋土填料应在土体各项性能指标，满足设计要求（>350）采集场采集，应选择水稳性好的透水性材料，不得含有冻块、有机料及生活垃圾，严禁采用腐质土，填料最大粒径不超过压实厚度的2/3，最大粒径不得大于15cm，且最大粒径块体的总含量不得大于15%。要求对准备采集的填料进行土工试验，以保证其内摩擦角、比重等各项指标符合设计要求。填料应级配均匀。
4.5.2填料的摊铺：填料可采用机械和人工相结合的方式进行摊铺。当采用机械摊铺筋料时，必须辅以人工作业。人工作业就是用人工就近将填料搬运和摊铺在拉筋带上。当用推土机摊铺填料时，拉筋带上的填料覆盖厚度不小于20cm。未压实的加筋体，一般不允许运输车辆在上面行驶；若需要临时行驶，则填料厚度不小于30cm，同时行车速度不得大于5Km/h，并不准急刹车，以免造成拉筋带的错位。同时所有机械的行驶方向应与筋带垂直，并不得到距面板1.5m的范围内行驶，填料必须分层压实。
4.5.3碾压：压路机应选用小型振动式压路机或光轮压路机，严禁使用大、中型压实机、单足碾。距面板1.0m范围内及拐角处压路机无法压实处宜用蛙式夯或平板等轻型机械压实。压实度要求距面板1.0m范围内的压实度不小于90%，其余范围内的压实度不小于95%。正式碾压前应先进行试碾压。根据所用碾压机械、填料性质、摊铺厚度等，初步确定达到设计要求的填料密实度所需的碾压遍数及碾压方法，并总结记录有关参数和经验，以指导施工。
4.5.4填料碾压时，应先从筋带长度的1/2处开始，向筋带尾部碾压，然后再从1/2处向墙边碾压。碾压时压路机方向宜垂直于筋带。压路机运行方向应垂直于筋带且下一次碾压的轮迹的1/3。第一遍速度宜慢慢轻压，以免拥土将筋带推起或错位。第二遍以后可稍快并重压。每次应碾压整个横向碾压范围内，再进行下一遍碾压，碾压的遍数以达到规定的压实度为准。压路机不得在未经压实的填料上急剧改变运行方向和急刹车。加筋体每层碾压完成后进行压实度检查。检测点数按每500m2或每50m长工程段不少于3个为宜。检测点应相互错开，随机选定，但后面部分的检测点应不少于总数的2/3。面板后80cm范围内的至少有1个检测点。压实度应达到设计要求最低不得低于设计要求3个百分点。
以上如此循环施工至墙顶标高。
4.6帽石施工。
挡墙的帽石厚度调整高度以满足变坡的需要。帽石的施工方法与混凝土的施工方法相同。施工前仅需在施工混凝土前每隔4.0m预留栏杆安装孔一个，孔深35㎝，22×22㎝方孔。
4.7加筋土挡墙施工注意事项。
基础与墙体及压顶按15m长分段，分段处缝宽20mm，用沥青木丝板嵌满缝。每一分段基础顶面应位于同一水平面上。挡墙条形基础的埋深应不小于2.5m。
每层面板的填料碾压稳定后，应对面板的水平和垂直方向用垂球或挂线检查，以便及时校正，防止偏差累积。每安装2～3层面板时应全面检查一次安砌质量，超过规定者须及时纠正。检查项目包括轴线偏差，垂直或坡度、平整度，面板破损情况相临面板高差、板缝宽和最大宽度等。
5.结束语
通过加筋土挡墙施工应用和实践，经过全面分析，加筋土挡墙具有以下优特点：
5.1施工方便，进度较快。加筋土挡墙的施工过程是拼装、填土碾压过程，很适合于机械化施工，而且面板、拉筋带、连接件等构件，全部可以实现工厂化生产，既能保证构件质量，还可降低原材料消耗，节省大量人力、物力，施工速度快，工期短，施工质量容易保证。
5.2投资少，占地少。加筋土挡墙的近乎垂直布置，一方面可以减少占地面积、节约填方，另一方面在不允许开挖的地区又可以实施修建工程，这在城市防洪工程、道路建设和地价昂贵的地区，有其显著的社会效益。加筋土挡墙与传统混凝土支挡结构比较，其开挖工程量小，自重小，预制方便，节省工程造价，经济效益显著。
5.3圬工工程量少，地基强度要求不高。
5.4抗震性能好。
5.5适用范围广，可适用于一级、高速公路高填方段需少占土地段路基施工。也可适用于城区处高架桥两侧引道路基施工。
6.造型美观。加筋面板统一预制，分段安装，整体外观色泽一致，具有良好的整体外观。
由于加筋土挡墙具有上述诸多优点，因此，在高填方路段笔者建议大力应用加筋土挡墙施工技术。
参考文献
［1］公路路基施工技术规范F10-2006.
［2］公路土工合成材料试验规程 JTGE50-2006.
［3］公路工程质量检验评定标准 JTJ084/1-2008.
