劉鐵柱,余紅福,周建杰,趙鍇源
(中建三局集團(tuán)有限公司,四川 成都 610000)
在公路工程中,擋墻最基本的要求是具備通行性能和相應(yīng)的防護(hù)、排水等服務(wù)性功能。在這一階段,設(shè)計(jì)人員對(duì)擋墻的要求也僅停留在能夠穩(wěn)固地對(duì)墻后土體產(chǎn)生防護(hù)和支擋的作用。
后來,人們提出了更高的要求,要求美觀與實(shí)用兼顧。于是線型、表觀顏色、景觀綠化的搭配成為設(shè)計(jì)人員的重要參考因素。此時(shí),設(shè)計(jì)人員開始別出心裁地將擋墻和綠化結(jié)合起來,在保證原有支擋功能的同時(shí),把景觀綠化的元素加入擋墻內(nèi),讓混凝土結(jié)構(gòu)物在青山綠水中不那么突兀。
時(shí)代的車輪并沒有停下。隨著生產(chǎn)力的進(jìn)一步提高,公路工程走上了標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化、信息化的進(jìn)程,大量的現(xiàn)場作業(yè)開始向工廠轉(zhuǎn)移,混凝土結(jié)構(gòu)物也開始了預(yù)制的嘗試。由于裝配式構(gòu)件尺寸具有更好控制、現(xiàn)場裝配快、節(jié)省工期等優(yōu)點(diǎn),生態(tài)擋墻也開始逐漸向裝配式生態(tài)擋墻轉(zhuǎn)變。
2016年9月27日,國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》。該意見提出,要以京津冀、長三角、珠三角三大城市群為重點(diǎn)推進(jìn)地區(qū),常住人口超過300萬的其他城市為積極推進(jìn)地區(qū),其余城市為鼓勵(lì)推進(jìn)地區(qū),因地制宜發(fā)展裝配式混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)等裝配式建筑。力爭用10年左右的時(shí)間,使裝配式建筑占新建建筑面積的比例達(dá)到30%。
2017年6月20日,四川省人民政府辦公廳印發(fā)了《四川省人民政府辦公廳關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的實(shí)施意見》,提出促進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),支持成都、樂山、廣安、眉山、西昌五個(gè)試點(diǎn)市加快發(fā)展,逐步在地級(jí)城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)推進(jìn)裝配式建筑發(fā)展。到2020年,全省基本形成適應(yīng)發(fā)展裝配式建筑的市場機(jī)制和發(fā)展環(huán)境。該意見指出,在橋梁、鐵路、道路、綜合管廊、隧道、市政工程等建設(shè)中,除需現(xiàn)澆外全部采用預(yù)制裝配式。
在公路工程中,裝配式是一種發(fā)展趨勢,也是國家和地方政府的政策導(dǎo)向。而裝配式生態(tài)擋墻是國家戰(zhàn)略目標(biāo)在公路工程相關(guān)項(xiàng)目上的具體體現(xiàn),具有廣闊的推廣前景。相較于現(xiàn)澆構(gòu)件,預(yù)制構(gòu)件在工廠中統(tǒng)一生產(chǎn),標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化程度高,混凝土成型效果好,可以更好地對(duì)構(gòu)件的尺寸和表觀質(zhì)量進(jìn)行控制。工程裝配率的提高,使得施工更加方便快捷,在前期工序進(jìn)行時(shí)即可開始構(gòu)件的預(yù)制,一定程度上節(jié)省了工期。
文章中闡述的裝配式生態(tài)擋墻應(yīng)用實(shí)例為四川省成金簡快速項(xiàng)目SG4標(biāo)段。本標(biāo)段起自沱江東側(cè)的五福大道,由西向東沿淮州新城規(guī)劃線位緊鄰毗河供水工程行進(jìn),止于金堂縣與簡陽市交界處的回龍村,路線全長4.151km。本次工程采用雙向六車道一級(jí)公路配套市政設(shè)施標(biāo)準(zhǔn),道路整體式路基斷面寬度為64m,主車道設(shè)計(jì)速度為80km/h,輔道設(shè)計(jì)速度為40km/h。
項(xiàng)目區(qū)范圍內(nèi)所地層為第四系全新統(tǒng)人工填土層(Qme4)、第四系全新統(tǒng)層坡洪積層(Q4dl+pl)、第四系中下更新統(tǒng)冰水沉積層(Ql2fgl)和自主系、朱羅系地層。
地下水的賦存與分布,主要受地質(zhì)構(gòu)造、地貌、巖性、氣候和古地貌條件的控制,根據(jù)賦存條件和水理特征,工作區(qū)主要分布松散堆積砂礫卵石層孔隙水、紅層砂泥巖風(fēng)化帶孔隙裂隙水、砂頁巖層間裂隙水和碳酸鹽巖裂隙巖溶水。
基底土方開挖應(yīng)平整,滿足擋墻裝配要求?;娱_挖至擋墻底座底部標(biāo)高下10cm,然后澆筑10cm C15混凝土墊層。由于擋墻高度超過2m,根據(jù)《公路工程施工安全技術(shù)規(guī)范》(JTG F90—2015),應(yīng)當(dāng)搭設(shè)架體作為施工作業(yè)人員的操作平臺(tái)。架體周圍設(shè)置警戒區(qū)。錨桿擋土墻施工前,首先檢查邊坡或坑壁的穩(wěn)定狀況。對(duì)影響施工安全的危巖、危石、松動(dòng)土石塊應(yīng)予清除,或者采取必要的防護(hù)措施,并平整巖面。另外,需要由專人隨時(shí)檢查和定期監(jiān)測邊坡穩(wěn)定性,并確認(rèn)安全。發(fā)現(xiàn)異常,應(yīng)立即停工,撤離人員,采取安全措施后方可復(fù)工。
(1)錨孔施工。在裝配式綠色生態(tài)擋墻PC構(gòu)件墻身錨桿孔相應(yīng)位置進(jìn)行錨桿施工。錨孔開鉆前應(yīng)進(jìn)行放線,使得錨孔位置與各層T柱錨孔位置中心對(duì)齊,保持入巖角度一致,入巖角度tanθ=0.36。
根據(jù)《公路工程標(biāo)準(zhǔn)施工招標(biāo)文件》(2018年版),錨孔軸線應(yīng)準(zhǔn)確,錨孔位置、直徑及錨孔深應(yīng)不小于圖紙規(guī)定。孔軸應(yīng)保持直線,孔位允許偏差為±50mm,深度允許偏差為-10~+50mm。錨孔直徑為φ110mm,錨孔深度為15cm。首層及二層錨桿長度為6m,三層及四層錨桿長度為9m,五層及以上錨桿長度為12m。錨鉆孔時(shí)宜保持孔壁粗糙。
根據(jù)《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》(JTG T 3610—2019),鉆孔過程中應(yīng)對(duì)巖性及構(gòu)造進(jìn)行編錄和綜合分析,與設(shè)計(jì)出入大時(shí)應(yīng)及時(shí)反饋。當(dāng)成孔過程中遇不明障礙物時(shí),應(yīng)停止鉆進(jìn),查明障礙物性質(zhì)。成孔后應(yīng)及時(shí)清凈孔內(nèi)殘?jiān)3煽缀蟛灰肆⒓床迦脲^桿,應(yīng)在孔口采取臨時(shí)封板進(jìn)行封堵,避免水或其他雜物進(jìn)入孔內(nèi)。
(2)錨桿制作。錨桿使用32mmHRB400級(jí)鋼筋。根據(jù)《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》(JTG T 3610—2019),為保證錨桿質(zhì)量,在錨桿制作前,需要對(duì)錨桿進(jìn)行除銹、除油污處理,并避免桿體彎曲。另外,為保證錨桿在注漿時(shí)位于錨孔中央位置,錨桿桿身周圍應(yīng)設(shè)置對(duì)中支架。對(duì)中支架使6mmHPB300級(jí)鋼筋制作,每1.5m設(shè)置一道,每道共3根,以120°夾角沿桿身周邊布置。
(3)注漿封錨。錨桿安裝完畢后,使用C40細(xì)石混凝土進(jìn)行封錨。注漿宜采用孔底注漿法,注漿管應(yīng)插至距孔底50~100mm,隨混凝土的注入逐漸拔出,注漿壓強(qiáng)宜不小于0.2MPa。注漿管端部至孔底的距離不大于200mm。注漿及拔管過程中,注漿管口應(yīng)始終埋入注漿液面內(nèi),并在水泥漿液從孔口溢出后停止注漿。注漿后當(dāng)漿液液面下降時(shí),應(yīng)進(jìn)行孔口補(bǔ)漿。根據(jù)《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》(JTG T 3610—2019),錨桿長度小于3m時(shí),可采用先注漿后插錨桿的工藝施工。錨桿安裝后,不得敲擊、搖動(dòng)。錨桿在灌漿后3d內(nèi)不得擾動(dòng)。錨桿未插入巖層部分,必須做防銹處理。待封錨混凝土強(qiáng)度達(dá)到32MPa時(shí),需要進(jìn)行抗拉拔力驗(yàn)證試驗(yàn),檢測率100%,抗拔力要求不小于450kN。
根據(jù)《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》(JTG T 3610—2019),不得采用順坡滾落或拋擲傳遞的方式運(yùn)送材料。故全部構(gòu)件以吊裝的方式運(yùn)輸至施工作業(yè)平臺(tái)。頂蓋用兩點(diǎn)起吊法,其余構(gòu)件使用錨桿孔作為吊裝孔進(jìn)行吊裝。所有起重設(shè)備必須符合國家關(guān)于特種設(shè)備的安全管理規(guī)定。擋墻構(gòu)件安裝順序如下:
(1)底座安裝。底座PC構(gòu)件安裝在基礎(chǔ)頂部,須安放平整,高度一致,底座可用水泥砂漿找平,底座長為15m。
(2)底板安裝。底座上首先進(jìn)行第一層底板安裝,底板中心之間間距為1.4m。
(3)T柱安裝。在底板上相應(yīng)地安裝T柱,中心間距1.4m,T柱與底座之間拼裝連接。T柱預(yù)留的橫向錨桿孔中需要穿過已經(jīng)在邊坡上固定的錨桿,并使用C40細(xì)石混凝土進(jìn)行二次注漿。同一層T柱安裝完畢后需要在縱向錨桿孔中穿過通長錨桿,并使用C40細(xì)石混凝土注漿,保證構(gòu)件與構(gòu)件之間的連接和墻體完整性。
(4)背板安裝。在2個(gè)相鄰的T柱之間,拼裝一塊側(cè)板,插入T柱側(cè)面的凹槽內(nèi)。
(5)下一層構(gòu)件安裝。重復(fù)(2)~(4)步驟,完成后續(xù)幾層的底板、T柱、背板的安裝,直至安裝至頂層。
(6)頂蓋安裝。完成頂層的背板安裝以后,安裝頂蓋,頂蓋長15m,使其與T柱進(jìn)行拼裝。
在施工完成后的生態(tài)擋墻內(nèi)培土植草綠化及景觀效果。
(1)注意排水措施。根據(jù)《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》(JTG T 3610—2019),施工中應(yīng)采取有效措施截排地表水和導(dǎo)排地下水。擋墻施工應(yīng)在相應(yīng)里程樁號(hào)的排水溝修筑完成后進(jìn)行。在擋墻底部設(shè)置臨時(shí)截水溝,并在墻后土體頂部修筑臨時(shí)坡頂截水溝,將兩種截水溝的水流引入排水溝。通過截水溝-排水溝體系,達(dá)到排水目標(biāo)。
(2)注意天氣影響。根據(jù)《公路工程施工安全技術(shù)規(guī)范》(JTG F90—2015),冬季進(jìn)行高處作業(yè)應(yīng)采用可靠的防滑、防寒和防凍措施,并應(yīng)及時(shí)清除水、冰、霜、雪;大風(fēng)、大雨后,應(yīng)檢查支架、腳手架、起重設(shè)備、臨時(shí)用電工程、臨時(shí)房屋等設(shè)施的基礎(chǔ)及穩(wěn)定性。根據(jù)《公路工程標(biāo)準(zhǔn)施工招標(biāo)文件》(2018年版),錨桿擋土墻不宜在雨天施工。
裝配式是公路工程未來的發(fā)展趨勢和政策導(dǎo)向,本工程中的這類裝配式生態(tài)擋墻就是一種很好的應(yīng)用實(shí)例。該擋墻整體由T柱、底板、背板、底座、頂蓋這幾個(gè)構(gòu)件形成,構(gòu)件之間采用拼裝及錨桿連接,底板上可培土種植綠色植物。它巧妙地將模板體系定位、固定方式簡化,施工簡單,混凝土成型效果好。同時(shí)可以節(jié)水省肥,為植物生長提供最佳的生長濕度,形成環(huán)境友好的生態(tài)支擋結(jié)構(gòu)。裝配式生態(tài)擋墻在施工過程中,應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照施工工藝的各個(gè)步驟進(jìn)行,并對(duì)過程中驗(yàn)收項(xiàng)及各類注意事項(xiàng)進(jìn)行把控。同時(shí)應(yīng)以施工總結(jié)或其他方式進(jìn)行施工經(jīng)驗(yàn)的積累和施工工藝的優(yōu)化,便于在后續(xù)公路工程中更方便、更有針對(duì)性地進(jìn)行應(yīng)用。