第６期 北 方 交 通 ・８５・ 加筋土桥台施工工艺浅析 于晓飞 （辽宁省交通科学研究院，沈阳１１００１５） 摘要：简要介绍了目前加筋土施工存在的主要问题，并以加筋土桥台施工为例，提出加筋土结构施工工艺的 几个关键环节。 ・ 关键词：加筋土桥台；施工工艺 中图分类号：Ｕ４４５．５５ ９ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７３—６ｏ５２（２０１０）０６—００８５—０５ １加筋土结构出现的主要问题 加筋土结构在施工过程及施工结束时常常会出 现技术规范不允许或超出误差要求范围的质量问 题。这些问题在排除设计因素外，通常是因为施工 过程中忽视了某些环节的处理，或是因为未按工艺 要求进行，或是按错误的工艺进行。总结起来可分 为以下几个方面： （１）挡墙墙面出现不均匀沉降，或垂直方向沉 降值超差。 图２ 加筋体整体变形失稳 （２）面板连接处开裂或破碎，或局部面板脱落。 （３）墙体向外或向内倾斜。 （４）墙体出现隆起（鼓肚）。 （５）相邻面板有较大的位移变化。 （６）面板后土体塌陷。 （７）与桥台盖梁或背墙连接处，面板、盖梁或背 墙的开裂。 （８）加筋体整体变形失稳破坏。 图１一图５列出了几种破坏形式。 图３对加筋体的冲刷 图４损坏的面板和盖梁 图１墙面鼓肚变形 （１）基底软弱，承载力不足，或换填材料质量较 ２问题的原因分析 差，或换填材料碾压质量不满足要求，使地基产生不 出现上述问题，其原因主要有以下几方面： 均匀沉降。严重者将导致加筋体与地基土体一起在 ・８６・ 北 方 交 通 ２０１０ 图５ 与面板连接处桥台背墙的应力破坏 地基深处发生深层次的剪切破坏，使整个加筋体倾 斜失稳。 （２）挡墙倾斜度设置过度，或设置不充分。 （３）面板后全面积一次性回填填料，或者碾压 设备距离面板距离过近。 （４）回填材料填筑时从加筋材料的未端填向面 板方向，引起加筋材料的移动并推动面板位移。 （５）回填料未达到最佳含水量，或压实度不够。 （６）加筋材料和面板连接处有松驰，甚至加筋 带在与面板连接处被拉断。 （７）加筋体内排水不畅，施工过程中因雨水或 其它原因导致填料饱和。 （８）回填材料有变化，压实度有变化，或相邻面 板设置不一致。 ３加筋土结构施工工艺要点 ３．１水平垫层 面板基础通常采用钢筋｝昆凝土条形基础，通常 也称做水平垫层，水平垫层可以确保面板在水平和 垂直方向对齐，因此，水平垫层必须保证在正确的标 高位置，表面平整。用来调整垫层水平位置的垫片 不能超过２个（每个垫片厚度不超过０．５ｃｍ）。 ３．２面板砌筑 正确安装面板主要应从安装工序、仰斜坡设置、 水平及竖直方向位置调整等方面考虑。 （１）安装时，单块面板倾斜度可用垂线控制，可 预设０．５％～１．Ｏ％的仰斜坡，仰斜坡应根据填料及 现场施工条件进行调整。一般来说，对于细砂类的 填料，仰斜坡应取大值。在任何情况下严禁面板前 倾。 （２）每层面板后的填料碾压稳定后，应对面板 的水平和垂直方向的位置，用垂球或挂线检查，每２ —３层面板进行一次全面核对，超过规定值要及时 纠正，防止偏差积累。 （３）严格禁止在未完成填土作业的面板上安装 上一层面板。 （４）在面板安装过程中，相邻面板间的竖向错 位，可用Ｍ７．５砂浆砌筑调平。水平缝当使用木楔 支垫时，若木楔以上的面板完全竖立并且已进行回 填，就可以移除木楔。无论在何种情况下，都不允许 超过三排木楔出现。如果不及时移除木楔可能会引 起挡板的裂缝或剥落。严格禁止用坚硬石子及铁片 支垫面板，避免应力集中造成面板损坏。 （５）为防止相邻面板错位及保证面板的相对稳 定，第一层面板应用斜撑固定，以上各层可用夹木螺 栓固定，或使用自制的“槽钢限位调节器＂’，该“槽 钢限位调节器”用槽钢加工而成，长度４～５ｍ，宽度 比面板厚度略宽，在槽钢一侧每间隔１ｍ钻双位孔 安装旋螺栓，通过旋动螺栓微调。在槽钢外底面两 端焊拖环，以便移动。具体见图６。 图６ 槽钢限位调节器示意图（单位：ｃｍ） （６）当面板发生外倾时，应先开挖面板后局部 填土（反滤层）至露出筋带后，用长度约０．１５ｍ的钢 筋头绞紧加筋带，使面板回复至正确位置，然后回填 土，连同铰棒一起埋入填土中并予夯实。不允许在 未采取上述措施情况下直接推动面板至正确位置； 面板发生内倾时，可用一根长０．６０—０．８０ｍ的短木 棒，一端顶住夯实土体，一端顶住面板背面中部位 置，用手锤轻轻捶打木棒，使面板徐徐倾斜，直至恢 复到正确位置。施工过程中随时观测加筋土挡墙异 常变化。 （７）面板与桥台盖梁、背墙之间不可用水泥砂 浆连接固定，否则，当加筋挡墙发生沉降时，会对面 板和桥台之间产生张力，导致面板或桥台发生破坏。 可使用防粘结材料进行隔离。 （８）防止墙后填料漏出，安墙面板时，除排水缝 外，水平缝应坐浆砌筑，竖缝填塞砂浆。 ３．３筋带铺设 目前，国内使用的加筋材料通常是钢塑复合拉 筋带，本文则以钢塑复合拉筋带为例来阐述其保存 方法和铺设工艺。 （１）筋带应堆放在通风遮光的室内，严禁露天 堆放和在烈日下曝晒，还应隔绝汽油、柴油、酸等腐 第６期 于晓飞：加筋土桥台施工工艺浅析 ・８７・ 蚀性物质。筋带铺设时尽量缩短暴露时间，及时用 在水平阻塞中，筋带在水平方向的夹角不能超 填料覆盖，施工时暴露总时间不得超过８ｈ，以防止 过１５。，同时筋带必须形成一个光滑的曲线绕过阻 老化。 碍物，在阻碍物与筋带之间至少要有ｌＯｅｍ的隔离 （２）筋带在铺设过程中如果遇到水平或垂直阻 层，见图８。 碍物时，可以绕过铺设，其角度不应超过允许值，不 能有折痕或切断。 在垂直阻塞中，筋带与面板垂线的夹角不能超 过ｌ５。，见图７。 图８水平阻塞 美国的相关加筋挡墙施工技术手册中给出了筋 带的偏移距离与筋带过渡长度的关系，可供参考，见 加筋土挡墙正面 表１。 图７竖向阻碍 表中Ｘ、Ｙ的含义见图９。 表１ （５）面板预留穿筋孔处应光滑平整且能与筋带 充分接触，避免出现混凝土或钢筋棱角划伤筋带外 裹塑料。穿筋孔处必须进行衬垫，可用废弃橡胶轮 胎或筋带下角料等物件作为衬垫。当穿筋孔为预留 钢筋环时，须作好钢筋环的防腐措施，采用沥青玻纤 布缠绕两道，并外套塑料管。 ３．４填料选择 加筋体填料必须易于填筑和压实，具有一定级 图９ 倔移距离及过渡长度 配的透水性材料，粒料中不得含有尖锐棱角，内摩擦 （３）筋带应铺设在经找平后的压实填料上。拉 角应满足设计要求。国内规范对填料的级配没有明 筋孔处的筋带用筋带扣固定后呈辐射状铺设，先粗 确要求，这里笔者列出美国的相关加筋挡墙施工技 铺筋带，然后逐根理顺调正，用夹具逐根张紧后，尾 术手册中的填料级配要求以供参考，见表２。 端固定，使筋带紧贴填料，松紧程度一致，不得有折 表２ 曲、卷曲、扭结和重叠。筋带无需张拉，在填料表面 顺直即可，当局部与填土不密贴时应铺砂垫平。 由于填土存在无法避免的沉降，筋带应铺设在 有预留横向坡的平整压实填土上，以使沉降到位时 筋带处于水平位置。预留横向坡的坡度根据现场试 ３．５填料填筑 验情况确定。 加筋体填料的填筑碾压工艺是否合理对整个结 （４）筋带在填土内应有大于２／３的长度不重 构的稳定性非常重要，如果施工不当便会产生前文 叠，并应使尾端间距尽量均匀，达到在后半部各结点 所阐述的质量问题。 间的加筋带无明显界限。筋带在受力方向不得搭 （１）填料填筑、面板砌筑、筋带铺设等工序应交 接。筋带交叉处用细砂隔开，隔层厚度５ｅｍ。 替进行。填料可采用机械人工相结合的方式进行填 ・８８・ 北 方 交 通 ２０１０ 筑。当采用机械填筑时，必须辅以人工作业。人工 作业即用人工就近将填料搬运和摊铺在拉筋带上。 当用推土机推土时，拉筋带上的填料覆盖厚度不应 小于２０ｃｍ。 （２）卸料机具和铺筑机械，应距面板不小于 １．５ｍ，在此范围内应采用人工摊铺，避免振动下层 筋带和碰撞面板。 （３）距面板１．５ｍ以外，采用机械铺筑时，应设 明显标志，易于司机观察运行。所有机械行驶方向， 应与筋带垂直，并不得在未覆盖填料的筋带上行驶。 （４）填料松铺时，铺筑顺序为首先填筑筋带中 部区域，其次是筋带尾端区域，最后填筑靠近面板的 区域，但在本轮填土靠近面板ｌｍ范围内不填，避免 筋带未发挥作用时填土挤压面板导致面板外倾变 形，靠近面板ｌｍ范围内的填料在此轮填料碾压完 成后进行填筑。 ３．６填料碾压 （１）压路机应选用振动式压路机或光轮压路 机，严禁使用羊角碾。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，不得在 未经压实的填料上急剧改变运行方向和急刹车，以 免造成拉筋带的错位。 （２）正式碾压前应先进行试碾压。根据所用碾 压机械、填料性质、铺筑厚度等，初步确定达到设计 要求的填料压实度所需的碾压遍数及碾压方法，并 总结记录有关参数及经验，以指导施工。靠近墙面 板１．Ｏｍ范围内，应使用小型机具夯实或人工夯实， 不得使用重型压实机械压实。小型机具如蛙式打夯 卜－蚓 １卜ｈ＿ 机、内燃打夯机、手扶式振动压路机、振动平板夯等。 （３）填料碾压时，先轻后重，应先从筋带中部开 始，平行于墙面碾压，先向拉筋尾部逐步进行，然后 再向墙面进行，下一次碾压的轮迹与上一次碾压轮 迹重叠宽度不小于轮迹的１／３。第一遍速度应慢 （￣＜４ｋｍ／ｈ），以免拥土将筋带推起，第二遍以后速度 可稍快。先静压几遍再振动碾压，静压遍数应根据 试验确定。每次应碾压完整个平面范围，再进行下 一遍碾压。严禁平行于拉筋方向碾压。填料的铺筑 碾压顺序见图ｌ０。 （４）对于内置组合式加筋土桥台，前墙与侧墙 筋带铺设方向相垂直，施工时首先要保证碾压方向 与侧墙筋带相垂直，在此基础上，碾压方向不可避免 地与前墙筋带相平行，因此，碾压施工时，在压实机 械行进方向的前方，由人工随时压住筋带，避免筋带 图１０ 填料铺筑碾压顺序示意图 拱起。 （５）分层压实厚度不超过１７ｃｍ，应在面板后面 划出压实标记，有助于控制碾压厚度。 （６）碾压过程中，要随时检查土质和含水量变 化情况。 （７）第一层加筋挡墙施工顺序： １面板基础浇筑一２安装第一层面板＿＋３铺设 第一层筋带— 回填第一层填料并压实一５安装第 二层面板— 铺设第二层筋带＿＋７回填第二层填料 — 面板后１．Ｏｍ回填并压实。以后各层按同样顺 序施工，具体见图１１。 （８）桥台盖梁下的加筋土结构应在桩柱施工完 成、未进行盖梁施工前进行，以确保筋带铺设、填料 填筑和碾压质量。 ３．７施工注意事项 （１）按设计规定设置完善排水系统，施工过程 中应采取措施疏于墙背填料中的水分，防止墙后积 水。雨季施工，每天施工结束后可将填料做成斜坡， 使水排离面板，并略微碾压防止雨水渗入。或者采 取强制措施来确保雨水流出，比如安置临时排水管 等，否则静水压力或者渗入水对加筋材料的影响都 会引起面板的破坏。 （２）面板基础和面板后要尽可能快的回填，否 则，一场强降雨引起土方流失，土体破坏，造成面板 基础及墙体的破坏。 （３）加筋土桥台施工期间或建成后，对面板外 侧的便道或其它项目的施工应考虑到对面板基础的 影响，不可随意施工，避免对面板基础造成影响，其 施工方案应征得监理工程师的同意。 （４）带腐蚀性的填料以及加筋体排水不畅，都 会影响筋带受力，产生局部过大的水平位移。 第６期 于晓飞：加筋土桥台施工工艺浅析 ・８９・ 图１１施工顺序不葸图 （５）压实度对水平位移影响较大，压实度不够 的施工。 时，会使水平位移增大。 ４结束语 （６）施工中，面板与筋带的连接情况对水平位 再好的设计最终也要落实到实体中去，加筋土 移影响较大，筋带与拉筋孔结合不好，使筋带受损， 结构施工工艺虽然简单，但如果在某些环节上施工 影响筋带受力。 不合理或施工不到位，就会影响整体结构的性能，甚 （７）地基处理到位，严格按设计进行地基换填 至使整个结构遭到破坏，因此，需要在实践中研究和 和承载力检验。 积累更完善、更合理的施工工艺，促进加筋土结构的 （８）选择的钢塑土工加筋带必须满足设计要求 长足发展。 的技术指标，筋带的外裹保护层应是具有抗老化性 参考文献 的高密度聚乙烯（ＨＤＰＥ）。 ［１］ＭＳＥ ＷＡＬＬ ＩＮＳＰＥＣＴＯＲＳ ＨＡＮＤＢＯＯＫ．ＰＡＵＬ Ｄ．ＰＡＳＳＥ，Ｐ．Ｅ．， （９）施工期间应随时进行面板水平位移及沉降 ＣＰＭ，Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １４，２０００． 观测，并保存观测记录，如发现有异常变化应及时与 ［２］中交第二公路勘察设计研究院有限公司．公路挡土墙设计与施 工技术细则［Ｍ］．人民交通出版社，２００８． 设计部门沟通。 ［３］周志刚，郑健龙．公路土工合成材料设计原理及工程应用［Ｍ］． （１ｏ）应首先选择填高较低的路基加筋土挡墙 人民交通出版社，２００１． 进行施工，积累经验、熟练技术、完善施工工艺，然后 ［４］凌天清，曾德荣．公路支挡结构［Ｍ］．人民交通出版社，２００６． 再进行较高的路基加筋土挡墙及桥台处加筋土挡墙 ［５］杨俊彪，等．加筋土挡墙施工的改进措施［Ｍ］． Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｎ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｅａｒｔｈ Ａｂｕｔｍｅｎｔ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｅａｒｔｈ ａｂｕｔｍｅｎｔ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄ ｓｅｖｅｒａｌ ｋｅｙ ｌｉｎｋｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆ ｒｅｉｆｎｏｒｃｅｄ ｅａｒｔｈ ａｂｕｔｍｅｎｔ ａｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｔａｋｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｉｆｎｏｒｃｅｄ ｅａｒｔｈ ａｂｕｔｍｅｎｔ ａｓ ｅｘａｍｐｌｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｒｅｉｆｎｏｒｃｅｄ ｅａｒｔｈ ａｂｕｔｍｅｎｔ；Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ