高速铁路模块式加筋土挡土墙施工技术及功效研究

高速铁路模块式加筋土挡土墙施工技术及功效研究

中铁十七局集团第六工程有限公司福建福州350000

摘要:近年来,国内外高速铁路的迅速发展,高速铁路建设具有占地面积大,地质条件要求高,投资成本大等特点,故节约用地面积,克服多种不利地质变形控制成为重要研究方向。本文结合青荣城际铁路加筋土挡墙工程实例,详细地总结了高速铁路模块式加筋土挡土墙施工方法和控制措施,且对模块式加筋土挡墙工程施工功效进行了细致剖析,具有较高的借鉴价值。

关键词:高速铁路;模块式加筋土挡墙;施工技术;功效

1工程概况

青荣城际铁路QRZH-Ⅵ标DK315+885~DK316+179.36段为荣成站站台端延长线路段。该段线路加筋土挡墙长度共计588.72米。线路左侧设计为294m模块式加筋土挡土墙,墙面坡面坡度为1:0.05。线路右侧设计为216m模块式加筋土挡土墙及78m包裹式加筋土挡土墙,坡面坡度为1:0.3,设计墙高(含基础、帽顶)为8.9m-9.3m。

青荣城际铁路DK315+885~DK316+179.36加筋土挡墙面板底部设置C30混凝土条形基础,断面尺寸为100cm×50cm,基础采用间距1.8m直径40cmCFG桩处理,且浇筑直径1.4m,厚0.4mCFG桩帽,桩嵌入桩帽10cm,桩帽间桩帽顶采用80cm厚褥垫层填筑,桩帽上15cm处铺设一层抗拉强度为260KN/m的单向高强土工格栅,且横向两端土工格栅返包,返包长度不小于2m。两种尺寸模块加筋土挡墙的模块均采用C30混凝土预制及M15砂浆砌筑。土工格栅与模块的连接采用预埋式和非预埋式,格栅水平铺设,预埋式连接时,格栅拉筋与模块内预留格栅之间采用连接棒连接。连接棒采用高密度聚乙烯棒,模块内预埋格栅采用HDPETGDGEG170R高密度聚乙烯单向拉伸塑料土工格栅。

2模块式加筋土挡墙面板主要施工方法和步骤

2.1模板制作

青荣项目模板设计中采用成组预制组合钢模大大地节约了成本,提高了施工工效。其实现了模块式加筋土挡墙面板的成组批量预制作业,实现了施工的工序化、标准化作业,提高了工效,统一了质量,并可采用集中浇筑和养护,有效降低了施工成本。

2.2模块预制施工场地

在青荣城际铁路临近线路临时租用地方土地建设模块预制场地,距离施工工点约5.4km,预制场面积为85.5mx66m=5643㎡,场区分为布置,场地整平后采用压路机碾压密实,并浇筑20cm厚C25砼进行硬化,四周采用铁栅栏硬隔离围护。

2.3模块预制

模板进场后,按5个为一组进行试拼合格后,清理浮锈并涂刷脱模剂,试拼完成后编号标识。混凝土由拌和站集中生产供应,人工配合机械进行混凝土作业,采用振动棒人工振捣密室,待一定时间,人工收面混凝土及核准预埋件位置。

2.4挡墙基础施工

挡墙基底褥垫层经检测、验收合格后,在褥垫层顶面立模浇筑挡墙基础,条形基础尺寸为100cm*50cm,每10-15m设置一沉降缝。基础顶面要预留安装模块的梯形槽道。基础施工完成待强度满足要求后挡墙内、外侧按设计合格填料分层压实。

2.5模块运输

模块由预制场到施工工点采用自卸车运输,车厢内间隔铺设方木作垫木;考虑模块人工搬运无着力点,且在模板加工中,在预制块内设置纵向贯通预留孔,以便人员操作。

模块采用16吨自带吊臂的运输车吊卸,因模块着地面较小且有梯形突出块,装车时注意保护好各易损部分,建议堆放两层,平均每车运量为60块/次。模块运至现场后,沿路基均匀合理布置,防止损伤格栅面。

2.6模块砌筑

精准放样调平挡墙墙身基座,安装时采用干硬性M15砂浆砌筑调平,砂浆厚度1cm左右,模块按照沉降缝对中交错布置。同层相邻模块水平误差不大于10mm;轴线偏差每20延米不大于10mm,按要求的垂度挂线安装,安装缝宜小于10mm。

2.7附属工程施工

挡墙帽石施工按照设计位置放样拉线,拼装模板,严控各几何尺寸、标高,加固模板,按3-5m预留沉降缝现浇混凝土,每一小段须一次性浇筑完成,否则须设钢筋接茬处理,帽石内部按设计位置、设计长度埋设土工格栅及帽石上部预埋附属物。

加筋土挡墙工程中的反滤层、透水、隔水层及沉降缝处理等防排水设施应按设计要求与加筋土主体同步施工。挡墙周围做倒梯形排水沟,排水沟与挡墙之间做混凝土的散水坡,坡率满足相关规范,排水沟采用现浇混凝土内附钢筋网,防止冲刷。为了确保墙体表面美观,可对墙体采用特材进行装饰美化。

3施工功效分析

根据上述,该段路基总长294.36米,两侧模块挡墙(含封端)共长608.22米。波浪式Ⅰ型预制模块:17990块,计C30砼899.5m3;波浪式Ⅱ型预制模块:909块,计C30砼22.7m3;梯形式Ⅰ型预制模块:11680块,计C30砼584.0m3;梯形式Ⅱ型预制模块:663块,计C30砼16.6m3;路基填筑(含过渡段,不含褥垫层):68860m3;挡墙填筑高度在8.9~9.3m之间,需砌筑模块22~29层。

3.1模块预制工效:

(1)模块预制时间:2014年4月10日~2014年7月30日。

(2)模块预制工人:期间共计40人专业进行模块预制。

(3)模块模板:波浪式Ⅰ型模板加工280套,波浪式Ⅱ型模板加工20套;梯形式Ⅰ型模板加工270套,梯形式Ⅱ型模板加工30套;波浪式Ⅰ型模板每块重约60kg,波浪式Ⅱ型模板每块重约35kg;梯形式Ⅰ型模板每块重约64kg,梯形式Ⅱ型模板每块重约38kg;模板共计重35.92吨;模板周转两天一个循环。

(4)混凝土运输:混凝土运距17公里,因每次预制方量较少,浇筑时间过长,因此每次运输方量控制在6m3以内。

(5)模块预制场地:面积5643平方米,平整碾压,20cm厚C25砼场地硬化共计1128.6立方,1.8米高铁栅栏302米,场地租赁期1年。

(6)模块预制工效:(29660+1573)块/110天/40人=7.098块/天/人。

3.2模块运输及现场倒运工效:

(1)16吨自带吊臂运输车2台进行装卸。

(2)运输平均运距5.4公里。因模块着地面较小且有梯形突出块,装车时无法多层放置,最多只能放置2层,所以装运时一车平均运量约为60块/次。

(3)装卸人员6人。

(4)现场模块须人工配合小机具运输至堆砌处;现场倒运模块与路基每层填筑同步进行,倒运人员6人。

3.3路基填筑工效:

(1)条形基础基底处理:条形基础基底为褥垫层顶面,褥垫层检测验收合格后即可施工条形基础。

(2)条形基础及隔水混凝土:人工安装模板后,混凝土罐车运至现场人工浇筑C30混凝土,混凝土运距17公里。

(3)反滤层:土工布编织袋袋装透水级配碎石,将袋装碎石运送至每层墙背后,人工摊铺整平,控制每层厚度30cm,人工配合小型压路机碾压密实。

(4)路基填筑:每层填料方量约2200立方(含过渡段);

每层施工周期:模块砌筑1天,路基填筑0.5天,(现场机动调配交错作业)共计每层1.5天施工周期。

(5)帽石:模板安装完毕后,混凝土罐车运至路基顶面,采用汽车泵泵送灌注,混凝土运距17公里。

(6)不锈钢栏杆安装:厂家制作,现场人工进行安装。

4结束语

国内“八纵八横”高速铁路网正逐步完善形成,国家“一带一路”战略已焕发生机,高速铁路模块式加筋土挡墙施工技术及功效研究具有较高借鉴推广价值,将有力助推国家高速铁路建设项目在海外占据更大市场份额,带动国内过剩产能转移,拉动国家经济增长,提高全民福祉。

参考文献

[1]刘运国,陈启桂,徐长锋.加筋土挡墙在城市住宅景观工程中的应用[J].城市建设理论研究(电子版).2017(25)

[2]周春霖,许国光,王力尚,董伟.加筋土挡墙计算分析[J].施工技术.2013(06)

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