摘要:挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物。随着公路事业的飞速发展,公路挡土墙的应有日益规范。公路挡土墙是公路施工中的一项重要内容。挡土墙在修筑或者使用时,由于荷载的作用、土体自重作用及外部自然环境的影响,存在着诸多的病害现象。
关键词:挡土墙;类型与特点;常见病害;施工工艺
1、挡土墙的常见类型与其特点
1.1重力式挡土墙
重力式挡土墙主要由墙身、基础、排水设施、沉降缝和伸缩缝等组成,依靠墙体的自重抵抗墙后土体的侧向推理(土压力),一般用浆砌片(块)石砌筑,缺乏石料地区可用混凝土切块或现场浇筑混凝土;也可在墙背设少量钢筋,并将墙趾展宽(必要时设少量钢筋)或基底设凸抵抗活动。重力式挡土墙形式简单、就地取材,施工简便,可减薄墙体厚度,节省混凝土用量。但是由于重力式挡土墙靠自重维持平衡稳定,因此,体积、重量都大,在软弱地基上修建往往受到承载力的限制。如果墙太高(6m以上),所消费的材料比较多,并且不经济合理。
1.2衡重式挡土墙
衡重式挡土墙主要组成为上墙、衡重台、下墙,衡重式挡土墙的墙背在上下墙间设衡重台,上墙砾岩衡重台上填土的下压作用和全墙重心的后移增加墙体稳定,墙熊坡,下腔倾斜,可降低墙高,减少基础开挖。衡重式挡土墙的缺点与重力式挡土墙的基本相同。
1.3钢筋混凝土悬臂式挡土墙
钢筋混凝土悬臂式挡土墙主要组成部分为立壁、墙趾板、墙踵板。结构简单、施工方便,墙身断面较小,自身质量轻,可以较好的发挥材料的强度性能,能适应承载力较低的地基,适用于缺乏石料及地震地区。由于墙踵板的施工条件,一般用于填方路段作路肩墙或路堤墙使用。但是墙高时,立壁下部弯矩大,配筋多,成本比较高。
1.4钢筋混凝土扶壁式
钢筋混凝土扶壁式由墙面板、扶壁、墙趾板、墙踵板组成。沿墙长,每隔一定距离加筑肋板(扶壁),使墙面与墙踵板连接,壁悬臂式受力条件好,在高墙时选择钢筋混凝土扶壁式比钢筋混凝土悬臂式更加经济。
2、挡土墙结构受力
2.1静止土压力
若刚性的挡土墙保持原位静止不动,墙背土场未受任何干扰,作用在墙上水平的压应力称为静止土压力。其合力为Eo(kN/m)、强度为Po(kPa)
2.2主动土压力
若刚性挡土墙在填土压力作用下,背离填土一测移动,这时作用在墙上的土压力将由静止压力逐渐减小,当墙后土体达到极限平衡,土体开始剪裂,并产生连续滑动面,使土体下滑。这时土压力减到最小值,称为主动土压力。合力和强度分别用Ea(kN/m)和Pa(kPa)表示。
2.3被动土压力
若刚性挡土墙在外力作用下,向填土一侧移动,这时作用在墙上的土压力将由静止压力逐渐增大,当墙后土体达到极限平衡状态,土体开始剪裂,出现连续滑动动面,墙后土体向上挤出隆起,这时土压力增到最大值,称为被动土压力。
2.4结构受力的大小
主动土压力<静止土压力<被动土压力。
3.挡土墙常见病害
3.1墙体出现表面的裂缝
墙体砌石由于砂浆粘结性能不强,导致砌石发生松动,在雨水的冲击作用下,挡土墙表面出现剥落或者脱空现象,裂缝主要有连接的裂缝和未连接的裂缝,前者主要是由于挡土墙的下沉基础承载力不足所引起的,后者多是由于砂浆粘结性能不足引起的。
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3.2挡土墙的基础出现挖空和掏空病害
挡土墙的基础出现挖空和掏空病害多是由于水的冲击毁坏,在雨季,由于水的冲刷作用,挡土墙的基础部位被水流掏空。主要是在挡土墙设计时考虑不周全,未能对挡土墙的冲刷线和挡土墙的基础位置深度考虑周全。
3.3泄水孔的堵塞
泄水孔能有效的地将挡土墙背后的水泄出,减少背后的水压力,保证墙体的稳定性,如果泄水孔发生堵塞,不仅难以疏通,还使得墙体的积水严重,填土出现沉陷,从而导致挡土墙的受力特性发生变化。
4.挡土墙施工工艺
4.1钢筋绑扎顺序
绑扎底板下层钢筋→绑扎底板上层钢筋→绑扎底板拉筋→支立底板模板→预埋墙身竖向主筋→浇筑第一步(底板)混凝土→接茬面凿毛→绑扎墙身横向钢筋→支立墙身模板→浇筑第二步(墙身)混凝土→混凝土养护
4.2模板安装的技术要求
(1)安装侧模板时,应防止模板位移和凸出,模板设拉杆固定;浇筑在混凝土中的拉杆,应按拉杆拨出或不拨出的要求,采取相应的措施。
(2)为防止出现漏浆、烂根现象,在模板就位前,模板底口需贴海绵条。
(3)模板板面之间应平整、接缝严密、不漏浆,保证结构外露面美观、线条流畅。
(4)模板安装完毕后,应对其平面位置、顶部标高、节点联系及纵横向稳定性进行检查,符合要求后方可浇筑混凝土。
(5)浇筑混凝土前,模板应涂刷脱模剂,外露面混凝土模板的脱模剂应采用同一品种,不得使用废机油等油料,且不得污染钢筋及混凝土的施工缝处。
(6)重复使用的模板、支架、拱架应经常检查、维修。
(7)浇筑混凝土时,发现模板有超过允许偏差变形值的可能时,应及时纠正。
4.3混凝土的浇筑、振捣
(1)底板混凝土浇筑后,在墙身钢筋支立前,对墙身处施工缝位置接茬面混凝土凿毛,凿除的混凝土渣清理干净。
(2)混凝土应按一定的厚度、顺序和方向分层浇筑,应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完上层混凝土,分层应保持水平,分层厚度不宜超过规范规定。
(3)采用插入式振捣器振捣混凝土,每次移动间距不应超过振动器作用半径的1.5倍,与侧模应保持5~10cm距离,插入下层混凝土5~10cm,每振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒,应避免振动棒碰撞模板、钢筋及其它预埋件。
(4)对每一振动部位,必须振动至该部位混凝土密实,以混凝土表面停止下沉,不再冒气泡、平坦、泛浆为宜。
(5)浇筑至设计标高后,振捣时观察混凝土不再下沉,表面泛浆,水平有光泽即可缓慢抽出振捣棒,防止混凝土内产生空洞。
(6)混凝土浇筑完成后,对挡墙顶面进行修整。抹平定浆后,再一次收浆压光。
4.4混凝土的养护
(1)混凝土浇筑完成后,在初凝后尽快予以覆盖和洒水养护,覆盖时不得损伤或污染混凝土的表面。混凝土面有模板覆盖时,应在养护期间经常使模板保持湿润。
(2)养护用水的条件与拌和用水相同。
(3)混凝土的洒水养护时间一般为7天;每天洒水次数以能保持混凝土表面经常处于湿润状态为度。
(4)模板拆除后,随即进行混凝土表面的修饰。
5结语
实际工程实践中,更应重视专业时间的分工与协作。挡土墙的布置与多个专业的设计是分不开的,如果能综合考虑多方面的因素,即做到土方的挖填平衡,道的坡道舒适,而且使房屋的布置合理,挡土墙的长度和高度控制在最少和最矮的数值之内,就能控制投资,节省造价。
参考文献:
[1]徐敏、挡土墙的病害类型及施工工艺探讨(1003-5168(2014)05-0167-01)
[2]中华人民共和国国家标准,《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002 北京 中国建筑出版社2002
[3]交通部部颁标准(JTJ021-89)公路桥涵设计通用规范
论文作者:潘豪
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/17
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