張程宏

（中國市政工程西南設(shè)計(jì)研究總院，四川成都 610081）

1 概述

隨著中國特色社會主義市場經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各地城市化進(jìn)程不斷加快，擴(kuò)容新建和舊城改造的城市建設(shè)力度不斷提高。為響應(yīng)國家可持續(xù)地科學(xué)發(fā)展、高效率、環(huán)保低碳等方針政策，根據(jù)建質(zhì)[2004]46號文“關(guān)于印發(fā)《2004年國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)編制工作計(jì)劃》的通知”，受中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院委托，中國市政工程西南設(shè)計(jì)研究總院于2004年5月起，至2007年5月止，在若干次專家評審意見基礎(chǔ)上，編制完成了《城市道路—裝配式擋土墻》（07MR402）標(biāo)準(zhǔn)圖集。根據(jù)建質(zhì)函[2007]129號文“關(guān)于批準(zhǔn)《防火建筑構(gòu)造（一）》等11項(xiàng)國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的通知”，《城市道路—裝配式擋土墻》（07MR402）標(biāo)準(zhǔn)圖集于2008年5月在全國正式出版發(fā)行。筆者全程參與了本標(biāo)準(zhǔn)圖集的編制，于本文重點(diǎn)對裝配式擋土墻設(shè)計(jì)的內(nèi)容、特點(diǎn)、效益、工藝及設(shè)計(jì)中重點(diǎn)難點(diǎn)進(jìn)行剖析，目的是進(jìn)一步指導(dǎo)施工，并對今后標(biāo)準(zhǔn)圖集升級再版提出建議。

2 裝配式擋土墻標(biāo)準(zhǔn)圖集主要內(nèi)容

裝配式擋土墻分別按抗震設(shè)防烈度、碰撞荷載、地基承載力、基底摩擦系數(shù)、墻背填料綜合內(nèi)摩擦角及重度等設(shè)計(jì)參數(shù)編制成墻高2～7 m的裝配式擋土墻布置圖、配筋圖、構(gòu)造圖、截面尺寸及參數(shù)表、鋼筋規(guī)格及參數(shù)表，適用于地震動峰值加速度不大于0.2 g地區(qū)的城鎮(zhèn)各類新建、擴(kuò)建或改建的快速路、主干路、次干路及支路的裝配式鋼筋混凝土扶壁式路肩擋土墻施工圖設(shè)計(jì)，公路、鐵路、水利、工民建等行業(yè)的擋土墻也可參照執(zhí)行。

3 裝配式擋土墻結(jié)構(gòu)

裝配式擋土墻結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土扶壁式路肩擋土墻：基礎(chǔ)為現(xiàn)澆鋼筋混凝土，面板（含肋板）為預(yù)制鋼筋混凝土，上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)之間采用鋼板和鋼筋焊接，見圖1、圖2。

圖1 裝配式擋土墻示意圖

4 裝配式擋土墻特點(diǎn)

（1）主要優(yōu)點(diǎn)及適用性

裝配式擋土墻不同于一般整體現(xiàn)澆的鋼筋混凝土扶壁式擋土墻，其優(yōu)點(diǎn)在于裝配、工期短，即擋土墻面板（含肋板）采用工廠化標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制、現(xiàn)場安裝施工，縮短了建設(shè)工期，預(yù)制施工質(zhì)量易于控制；且墻身輕小、占地較少，地基承載力要求較低，地基條件較差和石料缺乏地區(qū)均可采用，特別適用于大中型城市道路及橋梁引道工期要求緊張、周圍有建筑物限制、交通壓力大、地基承載力較差的路肩擋土墻施工。

（2）主要缺點(diǎn)

裝配式擋土墻面板及肋板需另設(shè)場地和模板做標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制，并須轉(zhuǎn)運(yùn)、吊裝和焊接施工；工序較多，投資較普通擋土墻大。

（3）主要效益

圖2 裝配式擋土墻連接示意圖

裝配式擋土墻因工期縮短，減少了施工對周邊社會和生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響，減輕了城市道路建設(shè)的交通壓力，且符合節(jié)約型社會的低碳建設(shè)要求。

5 裝配式擋土墻主要施工順序

裝配式擋土墻施工主要順序?yàn)椋夯娱_挖、預(yù)制擋土墻面板及肋板→土質(zhì)地基換填水泥穩(wěn)定砂礫（碎石）層→現(xiàn)澆C25鋼筋混凝土底板基礎(chǔ)→安裝預(yù)制C30鋼筋混凝土面板及肋板→預(yù)制面板及肋板與現(xiàn)澆基礎(chǔ)的焊接→二次現(xiàn)澆C25鋼筋混凝土基礎(chǔ)頂板保護(hù)連接件、鉸縫填筑→墻背回填→現(xiàn)澆C30鋼筋混凝土帽石、安裝防撞護(hù)欄或欄桿。

若擋土墻下為軟土地基，擋土墻施工前須對軟土地基作專門處理以達(dá)到擋土墻承載力及變形要求。

6 裝配式擋土墻主要設(shè)計(jì)重點(diǎn)、難點(diǎn)及解決辦法

6.1 總體設(shè)計(jì)及計(jì)算

裝配式擋土墻抗滑、抗傾、基底應(yīng)力等按常規(guī)擋土墻整體分析計(jì)算；面板按以扶壁為支點(diǎn)的懸臂梁計(jì)算；肋板按懸臂T梁計(jì)算；基礎(chǔ)前趾板按面板前緣為支點(diǎn)的懸臂梁計(jì)算，后踵板按以扶壁末端為支點(diǎn)的懸臂梁計(jì)算，順路線方向的后踵板按以支承于扶壁的連續(xù)梁計(jì)算；肋板與基礎(chǔ)之間連接采用鋼板焊接，焊縫驗(yàn)算按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范執(zhí)行。

6.2 車輛碰撞荷載

城市立交橋匝道段，一般未設(shè)置人行道，且匝道上車輛一旦失事，不僅會破壞匝道擋墻等設(shè)施，而且將對匝道下道路造成二次重大事故。由此，考慮車輛碰撞荷載與否是本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)?？紤]車輛碰撞荷載，勢必加大擋土墻整體工程量和投資；不考慮車輛碰撞荷載，勢必對無人行道的道路造成安全隱患。

設(shè)計(jì)對策為按兩種情況考慮車輛碰撞荷載：

（1）對無人行道的匝道、引道或公路，采用考慮車輛碰撞荷載設(shè)計(jì)，碰撞荷載按A等級設(shè)置，墻頂護(hù)欄上車輛碰撞力P=53 kN/m。此類情況的擋土墻計(jì)算成果基本受碰撞荷載控制。

（2）對有人行道的一般道路，采用不考慮車輛碰撞荷載設(shè)計(jì)。此類情況的擋土墻計(jì)算成果基本受地震工況控制。

6.3 連接設(shè)計(jì)

根據(jù)北京、深圳等地以往工程事故分析，裝配式擋土墻事故較多發(fā)生在連接部分，就其原因主要為：連接設(shè)計(jì)薄弱、連接部分焊接未按設(shè)計(jì)和規(guī)范要求執(zhí)行、連接部件未封閉完整導(dǎo)致腐蝕銹爛等。由此，連接設(shè)計(jì)和施工是本設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。

對策：按規(guī)范加強(qiáng)連接設(shè)計(jì)，增加地基均勻性，減小結(jié)構(gòu)不均勻沉降，及時封閉連接部件避免地下水、土、氣對連接件的腐蝕。

（1）嚴(yán)格按照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50017—2003）進(jìn)行連接材料和焊縫設(shè)計(jì)。

（2）對于土質(zhì)地基，采用換填水泥穩(wěn)定砂礫石（碎石）增加地基的均勻性，減少因地基不均勻沉降導(dǎo)致連接失效。

（3）連接施工驗(yàn)收合格后，及時澆筑底板頂層，后澆鋼筋混凝土封閉連接構(gòu)件，并于表面形成坡度5%、傾向墻踵橫坡，以避免連接處積水滲入后澆混凝土內(nèi)。

6.4 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

為保證擋土墻穩(wěn)定和減少擋土墻基底尺寸，設(shè)計(jì)采用基底設(shè)置凸榫增加擋土墻抗滑力。但對于土質(zhì)地基，開挖凸榫基坑易出現(xiàn)擾動并破壞地基現(xiàn)象，由此對擋土墻整體穩(wěn)定將造成負(fù)面影響，此為設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和施工難點(diǎn)。

對策：于土質(zhì)地基換填水泥穩(wěn)定砂礫石（碎石），以保證凸榫的抗滑作用，增強(qiáng)凸榫前土體強(qiáng)度，并使擋土墻基底有一個良好的應(yīng)力擴(kuò)散過渡層，減少因地基不均勻沉降導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形。

7 再版出圖需改進(jìn)之處

《城市道路—裝配式擋土墻》（07MR402）標(biāo)準(zhǔn)圖集于2008年5月在全國正式出版發(fā)行以來，較多地運(yùn)用于設(shè)計(jì)和施工的工程實(shí)例上，收到了良好的效果，也獲得了很多寶貴意見。若再版出圖，設(shè)計(jì)認(rèn)為需要改進(jìn)以下幾點(diǎn)：

（1）原設(shè)計(jì)的汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)已廢除，應(yīng)采用現(xiàn)行公路汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)，或采用城市道路橋梁規(guī)范修訂批準(zhǔn)后的荷載標(biāo)準(zhǔn)。通過設(shè)計(jì)復(fù)核計(jì)算，按現(xiàn)行公路橋梁荷載標(biāo)準(zhǔn)，裝配式擋土墻在整體穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面均滿足規(guī)范要求，故該標(biāo)準(zhǔn)圖集仍適用于現(xiàn)行公路橋梁荷載標(biāo)準(zhǔn)。

（2）裝配式擋土墻的基礎(chǔ)二次現(xiàn)澆混凝土宜采用P8級防水混凝土，以更好地保護(hù)連接構(gòu)件，此為裝配式擋土墻能否在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)正常使用之關(guān)鍵。

《城市道路—裝配式擋土墻》（07MR402）標(biāo)準(zhǔn)圖集已出版3年多，較多地運(yùn)用于城市道路橋梁的建設(shè)，筆者熱忱歡迎社會各界對該圖集反饋更多的寶貴意見，以便圖集再版升級時的優(yōu)化和完善。