加筋土挡墙施工质量控制及效益分析

加筋土挡墙施工质量控制及效益分析

贵州建工集团第二建筑工程有限责任公司

摘要：加筋土挡土墙是利用加筋土技术修建的一种支挡结构物。加筋土是一种在土中加入拉筋的复合土,它利用拉筋与土之间的摩擦作用,改善土体的变形条件和提高土体的工程性能,从而达到稳定土体的目的。加筋土挡土墙属于柔性结构,对地基变形适应性强,且结构简单,圬工量少,可节省投资费用20%~50%,经济效益好,因而广泛应用于公路、铁道、建筑、水利和煤矿等部门。如何合理的控制加筋土挡墙的施工质量，在工程建设中是值得我们探讨的重要课题。

关键词：加筋土挡墙施工质量控制效益

前言

加筋土挡墙是利用加筋土技术修建的一种支挡构筑物，加筋土是一种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，改善土体的变形条件和提高土体的工程性能，从而达到稳定土体的目的。该技术由法国工程师享利·维达尔在模型试验中发现，当土中掺有纤维材料后，其强度可明显提高，据此提出了加筋土的概念。经过近30年的研究和应用，在欧美、日本等国早已广泛使用，鉴于加筋土挡墙的突出优点，近年来我国已逐步推广使用，目前在不少省市已有许多成功的范例，墙高和规模也都在不断地创造着新的纪录。我司西南物流项目2#仓库与3#仓库间道路工程、毕节市东出口道路改扩建工程、惠水县建设局白果新区市政基础建设项目（两桥一路）工程都采用了这种加筋土挡墙施工。挡墙表面光洁、平整，施工简便、造价低廉、少占土地、造形美观。取得了良好的社会效益和经济效益。为此，我司在此基础上编制了《加筋土挡墙施工工法》，此工法可广泛运用于厂间道路、桥台、护岸、堤坎、 建筑基础的挡墙施工。

1工艺原理

加筋土挡墙是由面板、拉筋和填料组成的加筋土体以承受土侧压力的挡墙。在加筋土结构中，由填土自重的外力产生的土压力作用于墙面板，通过墙面板上的拉筋连接件将此土压力传给拉筋，企图将拉筋从土中拉出，因此，只要拉筋材料具有足够的强度，并且与土产生足够的摩擦力，则加筋土就可以保持稳定。

工艺原理图

墙面板、拉筋（钢塑复合锚带）、填料都是一一对应的关系。一层一层从下至上施工。拉筋带采用CAT30020C钢塑复合锚，填料挡墙上部采用碎石土。对于浸水部分挡墙填料采用砂砾土或碎石等透水性填料。 拉筋的铺设长度、填料的技术要求都必须严格根据设计要求进行施工。

2施工工艺流程及操作要点

2.1施工工艺流程图：

2.2基底处理：

1)基坑开挖后应进行整理和夯实，持力层为风化砂岩或满足设计承载力的地层。不满足设计承载力时应进行处理。

2 )基础开挖应严格按照图纸规定进行分段，控制好基础位置和垫层基底设计标高。基础施工时，应按图纸要求设置沉降缝，用沥青木板填塞，深度不宜小于80mm。

2.3测量放样：测量人员根据设计桩号和宽度放出路基边线，用白灰洒出界线。

2.4铺设砂垫层：根据设计要求，砂垫层选用中、粗砂，最大粒径不超过5cm，含泥量小于5‰，并用压路机采用洒水碾压的方式进行碾压，碾压至表面密实、无轮迹、无位移。

2.5浇筑挡墙砼基梁

测量人员根据设计图纸对加筋土挡土墙基础进行放样，然后开挖基础至设计标高，支立模板，经监理工程师验模合格后，方可浇筑砼基梁。砼基梁采用C25号砼进行浇筑，浇筑完采用洒水覆盖进行养护。 图1

2.6加筋土挡土墙面板砌筑

待挡墙基梁砼强度达到设计要求后开始砌筑加筋土挡土墙面板。

面板的检查：

1）强度合格。

2) 边长误差不大于±5mm或边长的0.5%。

3) 两对角线误差不大于 10mm或最大对角线长的1%。

4) 厚度误差在+5mm～-3 mm之间。

5) 表面平整度误差不大于4mm或长（宽）的0.5%。穿筋孔无明 显偏差，且易于穿筋。

6) 不符合上述标准的面板严禁使用。

面板的砌筑安装：

1) 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并进行水平测量，按板长划线分割、整平板基座。

2) 安装面板可从墙端和沉降缝两侧开始，采用适当的吊装设备或人工抬运，吊线安装就位。 安装时单块面板倾斜度一般可内倾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。

3) 面板安砌时用M5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。同层相邻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。安装缝应均匀、平顺、美观。并不得在未完成填土作业的面板上安装上一层面板。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。

4) 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，防止偏差积累。每安装2～3层面板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、垂度或坡度、平整度、面板破损情况、相邻面板高差、板缝宽和最大宽度等。

2.7布置拉筋带

拉筋带的选用。

1）拉筋带应采用CAT30020C钢塑复合拉筋带，筋带表面应有粗糙花纹，单根破断拉力不小于9KN，破断延伸率不大于2%，每吨长度约 12000m。

2） 产品应附有厂家的送检报告，其破断拉力和延伸率应符合设计要求，同时该产品应有良好的抗老化性能，其抗老化性能应经过国家法定的检测单位检测并有检测报告。

3） 拉筋带应按规定进行检查，检查结果必须符合设计标准。

拉筋带下料。

1） 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。

2） 筋带的铺设采用一根筋带穿过穿筋孔分成等长两股的形式， 因此每根筋带的下料长度应为该结点处筋带的设计长度乘2再加上300～500mm富余（作为拉筋穿过孔时所占长度）如图2。

图2

拉筋带铺设。

1）先在拉筋带设计长度处用铁钎固定一排钢筋，在接头和钢筋之间布置拉带，达到设计根数后用打包机拉紧，最后铅封，剪断剩余拉带。

2）筋带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）。

3）筋带应尽量垂直于墙面并呈扇型、辐射状均匀敞开，并尽量分布均匀，应有至少2/3的长度不重叠。

4）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能固定住筋带的位置为宜，再逐根检查，确保拉直、拉紧，然后按设计摊铺填料。

每层筋带铺设后都要进行检查验收。

检查内容包括筋带铺设的长度、根数、均匀程度、平整度、连接方式、与面板连接处的松紧情况等。如图3

图3 2.8加筋土挡土墙填料填筑

1) 填料的采集。无论何种情况都要对准备采集的填料进行土工试验，以

保证其内磨擦角、比重等各项指标符合设计要求。填料应级配均匀， 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%。

2) 填料的摊铺。填料可采用机械、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；若需临时行驶，则填料厚度不得小于30cm，同时其车速不得大于5km/h，并不准急刹车，以免造成拉筋带的错位。填料的每层摊铺厚度可根据填料种类，压实机具等确定，并不得大于30cm。

3）添料时需做3%的横坡，其作用是利于施工中不积水，更重要的作用是减少面板与填料发生不均匀沉降引起的附加压力。

2.9下一层挡墙施工

在一层挡墙施工完毕后对面板、压实度进行检测。合格后方可进入下一层挡墙施工，并做好记录工作。

3 材料与设备

(1) 加筋带采用CAT3002OB钢塑复合拉筋带，筋带表面应有粗糙花纹，单根破断拉力不小于9KN，破断延伸率不大于2%，每吨长度约 12000m。产品应附有厂家的送检报告，其破断拉力和延伸率应符合设计要求，同时该产品应有良好的抗老化性能，其抗老化性能应经过国家法定的检测单位检测并有检测报告。

(2) 填料必须符合设计要求，砂垫层选用中、粗砂，最大粒径不超过5cm，含泥量小于5‰。如就近采用砂性土，其天然容量指标大于等于19KN/立方米。

(3)砼预制面板强度必须满足设计要求，达不到强度要求的坚绝不得使用。面板外露面必须色泽一致、光滑、无气泡，达不到要求的不得使用。

4 质量控制

4.1拉筋的布置

拉筋的主要作用是约束土粒的侧向位移，因此拉筋必须设置在土体应变大的区域内，并且其方向应行于该处主拉应变的方面，否则，拉筋的效果就会下降。所以拉筋的方向同水平面（主拉应变方向）的倾角越大，加筋土的强度越低，当倾角大于55°以后，加筋土的强度反而低于素土。因此，拉筋应尽量水平布设并垂直于墙面。

4.2 填料的质量

4.2.1填料质量由于加筋土的工作原理是填土与拉筋之间的摩擦作用，故加筋土所用的土料需要有较高的磨擦力，一般宜用透水性的砂类土，碎石土。

4.2.2填土压实质量填土压实度越大，拉筋与土粒接合越紧密，两者间磨擦力越大，加筋土结构就越稳定。反之，拉筋与土粒接合不良，就存在加筋土结构内部失稳的可能。一般情况下填土压实度应在93%以上。

4.3 拉筋带基础处理问题。

加筋土工程一般都置于土基上，而面板基础一般都进行了处理，这就导致面板和筋床基础不相同而发生不均匀沉降。常用的有片（碎）石垫层，或用灰土加固处理等，效果较好，造价也低。

4.4 填料时需注意横坡的处理。施工规范规定填料有3%的横坡，其作用是利于施工中不积水，更重要的作用是减少面板与填料发生不均匀沉降引起的附加压力。

4.5 施工排水问题。加筋土挡墙施工主要是土方回填，施工排水尤为重要。一是降雨应采取常规措施予以遮盖或及时排走，二是如有地下水应采取盲沟或滤水管即时排走。

4.6施工中的位移监控。为了指导施工，控制质量，在加筋土挡墙施工过程中应对墙面水平位移进行监控，发现过大位或位移突然变化时就可采取相应的施工补救措施，避免工程事故的发生。位移监控的具体方法是沿挡土墙边缘设置一条基线，运用三角网进行监控。

5 安全措施

5.1 制定有效的安全保证措施，加强施工现场管理。

5.2 实施机械司机持证上岗制度，对施工机械设备勤检查、勤保养。

5.3按施工程序组织施工，工序衔接紧密，严格操作规程，严禁各种违章作业和违章行为发生。

5.4 做好施工现场防、排水工作。

5.5实行安全生产责任制，明确各级人员的安全责任。坚持开展安全例会,增强安全意识。

6环保措施

6.1 施工过程中严格执行国家有关环境保护的管理规定。

6.2 加强环保的自控自检。

6.3 严格执行建设部有关规定，成立文明施工小组，负责对文明现场施工状况检查，整改并及时记录。

6.4 施工中,对剩余的拉筋及时回收存放。

7 效益分析

7.1加筋土挡墙施工简便，节约工期对于缺少片石材料的平原地区，经济性更为突出，加筋土挡墙在我们贵州地区也将会有广阔的发展前景。

7.2下表列出本工程H=10米高加筋挡土墙的经济分析。同时列出国标《挡土墙95J008-1》衡重式及本工程计算的悬臂式钢筋混凝土挡土墙墙长1m的资料作为对比。

挡土墙名称

8 应用实例

我司西南物流项目2#仓库与3#仓库间道路工程、毕节市东出口道路改扩建工程、惠水县建设局白果新区市政基础建设项目（两桥一路）工程都采用了这种加筋土挡墙施工。挡墙表面光洁、平整，施工简便、造价低廉、少占土地、造形美观。工程节约资金10万元。取得了良好的社会效益和经济效益，得到了建设单位和施工单位的好评 。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。