加筋技术(共12篇)
加筋技术 篇1
随着科技创新、新技术、新材料的推广应用, 塑料土工格栅在公路护坡, 江河护堤、堤防工程中得到了应用, 其主要结构形式有土工格栅石笼、软基加固等。作为筑坝加筋材料, 国内仅有辽宁西丰、开源两处土工格栅加筋垃圾坝, 运行3年时间。太原市侯村生活垃圾卫生填埋场二期工程, 借鉴上述两处工程施工经验, 采用土工格栅加筋垃圾坝结构形式, 由华北市政工程设计院设计。
1 工程概况
1.1 建设规模
太原市侯村生活垃圾卫生填埋场二期工程是太原市政府重点工程, 担负着全太原市生活垃圾的科学填埋处理, 每日处理生活垃圾3 800 t~4 000 t。设计库容1 400万m3, 使用年限14年。垃圾坝为土工格栅加筋土垃圾坝, 坝底高程890.00 m, 坝顶高程916.30 m, 坝高18.30 m, 坝顶宽度6.0 m, 坝顶设有30 cm厚C25素混凝土, 并向外侧设2%横向排水。坝底宽30.0 m, 上下游面在高程908.00 m处设中间平台, 宽3.0 m, 坝体坡面坡度为1∶0.5, 上游坡面面层设防渗层, 下游坡面植草护坡。
垃圾坝断面见图1。
1.2 结构形式
垃圾坝为永久结构, 使用寿命100年。加筋材料选用单向拉伸高密度聚乙烯土工格栅, 填筑材料使用当地砂砾料, 每填筑坝体50 cm厚, 铺设一层土工格栅, 其中1层~12层为TGDG160型、13层~23层为TGDG120型、24层~28层为TGDG90型、29层~36层为TGDG60型。大坝上下游坡面土体固定采用300 g/m2土工布袋压挡, 端部土工格栅反包, 反包长度4.0 m, 并用锚钉固定。
2 加筋坝基本原理与技术要求
2.1 基本原理
通过上下两层格栅与坝体土石料产生摩擦力, 抵抗坝体滑移面的剪力破坏, 减少坝坡坡度;上下游坝坡面通过袋装土与格栅反包, 保护每层土石料整体性能及上下游坡面稳定。
2.2 材料使用要求
1) 填筑料。
采用场区开挖的河床圆砾料作为筑坝材料, 垃圾坝设计要求填料性质如下:粗颗粒应占50%以上, 最大粒径不大于150 mm, 综合摩擦角:不小于35°, 干容重不小于18.5 k N/m3, 加筋体填料压实系数不小于96%。
2) 加筋材料。
土工格栅设计要求使用寿命不小于120年, 技术指标满足GB/T 17689-2008土工合成材料塑料土工格栅的要求, 格栅型号选用TGDG型单向拉伸高密度聚乙烯土工格栅, 中线距离为240 mm, 原材料必须为高密度聚乙烯 (原生颗粒料) , 严禁使用含有再生料、回收料或其他掺合料的材料, 以保证长期设计强度;炭黑含量2%~3%, 具有优良抗紫外线破坏能力。主要技术指标要求如下:
TGDG160型:拉伸强度不应小于160 k N/m, 2%伸长率时的拉伸强度不应小于47.0 k N/m, 5%伸长率时的拉伸强度不应小于93.0 k N/m。
TGDG120型:拉伸强度不应小于120 k N/m, 2%伸长率时的拉伸强度不应小于33.0 k N/m, 5%伸长率时的拉伸强度不应小于65.0 k N/m。
TGDG90型:拉伸强度不小于90 k N/m, 2%伸长率时的拉伸强度不小于24.0 k N/m, 5%伸长率时的拉伸强度不小于46.3 k N/m。
TGDG60型:拉伸强度不小于60 k N/m, 2%伸长率时的拉伸强度不小于15.0 k N/m, 5%伸长率时的拉伸强度不小于28.7 k N/m。
3) 土工布袋。
采用300 g/m2无纺针刺短丝土工布缝制, 上游面内装砂砾料, 下游面内装根植土。
3 施工工艺流程
清表→地基开挖→地基承载力试验→地基处理→检测、清理下基层→人工铺设土工格栅→摊铺上层回填料→碾压→检测→土工格栅反包→铺设下一层土工格栅。
4 施工方法及施工技术要点
4.1 坝肩岸坡及基础开挖、地基处理
坝肩岸坡及基础开挖前, 清除表层耕植土及淤泥质土, 坝肩岸坡开挖采用由上至下大开挖方式, 坝肩岸坡预留30 cm厚人工削坡, 需待大坝填筑随填随削坡处理。坝基开挖到设计标高898.00 m后, 组织勘察、设计、监理、业主、施工验槽, 地基部分为松软淤泥质土层, 经设计提处理方案, 对地基松软淤泥质部分进行换填级配碎石, 处理后地基承载力满足设计要求大于250 k Pa。
4.2 格栅铺设
1) 格栅存放:土工格栅应水平放置, 堆放层数不得大于3层, 在地面可能积水的情况下采取隔水措施。并使用防水、抗紫外线布覆盖。
2) 格栅下料:下料长度=每层填筑设计宽度+2×4 (反包长度) +2×0.5。
3) 格栅铺设:土工格栅铺设垂直于坝轴线, 在坝基范围内满铺不留空隙, 横向采用连接棒连接, 连接棒位置应避开距坡面4.0 m范围内, 相邻两幅应错开, 相邻两幅土工格栅采用搭接, 搭接方向顺填土方向一幅压一幅, 搭接长度为两根细肋宽度, 采用塑料扎带连接, 并用“U”形钉固定, “U”形钉间距2 m, 在铺土过程中要注意保护土工格栅, 避免被损坏、推起或移位。
4) 格栅反包:坡面端部采用格栅反包, 反包长度4.0 m, 反包部分格栅应紧贴土工布袋, 并用“U”形钉固定。
4.3 土工布袋施工
坡面袋装土:土工袋挂线绳排放, 排放紧密, 三层交错安放, 厚度50 cm, 为保证坡面部分土方回填质量, 码一层土工袋, 土工布袋1.0 m范围内土方用冲击夯回填压实, 压实度控制在93%。
4.4 土石料填土碾压
1) 装载车倾倒回填。
根据现场碾压试验的结果, 进场土石料的含水量控制在9%~12%之间, 每天派专人对土料场回填料进行含水量测试, 保证上坝料含水量符合要求。为了避免运输车辆对土工格栅造成破坏, 采用进占法的方式进行土料填筑, 卸土时先沿坝轴线堆土, 再向两侧推土, 保证土工格栅不扭曲。
2) 机械摊铺、碾压。
采用装载机摊土, 平地机平整, 施工人员配合进行厚度、平整度检查, 平整度按30 cm~35 cm控制, 平整度控制在3 cm内, 另外对超径土石块及草根杂物由专人进行清理, 平地机整平后, 压路机静压1遍, 振动碾压4遍, 碾压采用进退错距法, 每次搭接宽度为36 cm (即1/5碾宽) , 行走速度控制在2 km/h之内。土料碾压完成后立即取样试验, 试验合格后方可铺填新料。压实土料层不应出现漏压层、虚压层、剪切破坏等不良现象, 否则进行返工。雨季施工应采取防雨措施, 下雨前回填料应压实, 雨后立即将面层的积水人工排除。
5 下游坡面护坡绿化
垃圾坝上游为防渗膜覆盖, 下游坡面采用喷播植生边坡防护, 喷播基材采用泥炭土和木纤维混合使用, 基材厚度7 cm~20 cm, 将塑料土工格栅进行覆盖保护, 防止老化。喷播种子以草灌结合, 灌木为主, 适合在斜坡上生长的根系发达、生长快、抗旱、耐寒、耐贫瘠、抗逆性强的先锋草种和目标树种的种子进行混播, 以达到四季长青的景观效果。
6 质量控制措施
1) 项目部现场配备质量员、试验员, 取样员在监理部见证取样, 送到指定的检测单位进行原材料试验及工地试验室进行压实度检测, 保证所有进场材料、工序质量达到设计要求及验收规范。
2) 碾压试验。垃圾坝填筑前为了核实填筑材料设计标准的合理性, 检查压实机械能否满足施工要求, 选定合理的铺土厚度和压实遍数等碾压参数, 为施工提供依据, 选择具有代表性的回填料, 按照土石坝施工规范要求进行碾压试验。
a.试验场地布置:试验场地选择场地平整, 地基坚实的分区土堤作为基层, 然后在其上铺土砾进行碾压试验, 面积360 m2, 具体见图2。
b.碾压机械:ZL50B装载机;压路机:XS222J-1型 (22 t平碾, 振动轮宽度2 130 mm、振动频率28 Hz/33 Hz、静线荷载516 N/cm、激振力374 k N/290 k N、行驶速度2 km/h) ;P200平地机。
c.碾压试验:将试验场地分为四个实验组, 每个试验组面积为4 m×8 m, 按照不同的铺土厚度、含水量、压实遍数进行碾压, 每区压实后用灌水法每10 m2取样一组进行试验, 结果见表1。
3) 土工格栅杜绝一切施工车辆和施工机械行驶或停放在已铺好的土工格栅上, 施工随时检查土工格栅质量, 发现有折损、撕裂等损坏时, 进行修补更换。
4) 填筑料不应有超径卵石和卵石集中现象, 对于粒径15 cm以上石料及时清理。对于薄弱部位如坝体与坝肩结合处2 m范围内平行岸坡方向碾压;坝坡土工布袋1.0 m范围内, 用冲击夯压实, 保证回填质量。
5) 严格控制填筑料的含水量, 应控制在9%~12%之间。土石料场必须设立专人负责土石料的控制, 经常检查土质、含水量等情况, 若含水量很低时提前加水进行浸水, 若偏低可在坝面洒水以提高含水量。对含水量超过最优含水量的土石料, 进行翻晒或与含水量低的土石料搅拌均匀, 含水量不合适的土石料严格禁止上坝, 派专人负责。
a.对含水量大小、铺土厚度、砾石粒径、压实度在坝面分别进行检查与检测, 对坝面出现的超粒径砾石、橡皮泥等挖掉换填。
b.试验检测:工地建立专门土工试验室, 专人负责质量检查、检测, 每层碾压完成后, 每500 m2取样一组, 保证试验数据的准确性、科学性、真实性。
7 工程体会
土工格栅加筋坝设计断面小, 结构紧凑, 与通常土石坝相比, 具有以下优点:
1) 减少坝基, 减少占地面积, 增加填埋库容。2) 减少土石方回填量, 缩短工期。
尽管土工格栅垃圾坝比一般土石坝造价较高, 但在土地紧缺的城郊区, 仍具有一定的推广价值和社会意义。
摘要:结合施工实践经验, 对土工格栅加筋坝的基本原理与技术要求进行了介绍, 并对坝肩岸坡及基础开挖、地基处理, 格栅铺设等施工技术要点作了阐述, 同时提出了有针对性的质量控制措施, 为该项新技术的推广应用积累了经验。
关键词:土工格栅,加筋坝,施工技术
加筋技术 篇2
摘要:传统的高填方路堤需用较缓的边坡。占地面积大,且露肩边缘不易压实,边坡稳定,性差,受雨水浸蚀后易坍塌失稳。采用土工格栅对路堤边坡进行加固,能有效阻止土体侧向位移,保持路基稳定、耐久,同时可大幅减少占地面积,降低工程造价。
关键词:土工格栅;路堤;施工技术
离军高速公路工程建设中,多处填土高度20m以上的高填方路堤采用了土工格栅加筋路堤。取得了良好的施工效果和社会效益。
1 施工工艺
1.1基本原理
土工格栅加筋路堤,主要是利用土工格栅与土的摩擦作用、土对土工格栅的被动阻抗作用、土工格栅孔眼对土体的锁固作用以及加筋补强作用,阻止土体的位移、下沉和滑坍,提高路堤的稳定性。
1.2施工工艺流程
施工准备―地基处理―检测、清理下承层―铺设土工格栅―填土摊平碾压―削除边坡宽填部分―土工格栅向上包边―铺设上层土工格栅―两层土工格栅绑扎固定。
1.3工艺特点
土工格栅加筋路堤具有作业程序化、标准化,施工简单,易于把握,且适用范围广的特点。
1.4施工技术参数
土工格栅加筋路堤边坡坡率为1:1,每8m设置一宽2m的平台。在路堤施工中,每填筑50cm沿受力方向设置一层单向拉伸土工格栅(即单向格栅的受力方向垂直于路堤边坡线),至上而下全部设置。土格栅长度:路床顶面以下0~8m范围内,土工格栅长18.5m,路床顶面以下8m~16m范围内,土工格栅长23.5m;路床顶面以下16m以外,土工格栅长28.5m。每层土工格栅均向路基外伸出2.5m,用以向上翻折包边,与上层土工格栅搭接2m,并绑扎牢固。包边格栅外覆盖50cm厚素土,并植草防护。
1.5施工准备
在施工准备阶段,应认真符合设计文件,清楚设计意图,掌握设计要点、施工工艺及施工方法,熟悉施工规范和质量标准,严格按照设计要求选择合格的土工格栅,做好试验段的施工。
(1)土工格栅技术指标。单向拉伸土工格栅要求原材料为高密度聚乙烯(HDPE),必须采用全新的原始颗粒原料,严禁采用粉状和再造粒状颗粒原料。单向格栅在20℃下长期蠕变断裂强度为44.2kN/m,抗拉强度≥80kN/m。土工格栅原料鉴定和性能指标应经过国家级试验室进行测试。
(2)试验段施工。根据工程实际结合现有的机械设备选择一段高填方路堤进行试验段的施工,通过试验段的施工确定最佳含水量、填土厚度(离军高速公路施工中,每50cm铺设一层土工格栅,故填土的压实厚度均按25cm控制)、最佳机械组合、压实遍数等。
1.6施工要点
(1)施工放样。在施工现场精确放出路堤边坡坡脚线(加筋路堤要求宽填50cm,所以测量放样时也应当按设计坡脚线外50cm进行),做桩并洒灰线标记。
(2)地基处理。按照《公路路基施工技术规范》的要求,对原地面进行清表,并将淤泥、杂草及松散土体清除干净。再对原地面做强夯处理(施工中采用kN・m的夯击能),然后铺筑30cm厚天然砂砾。为降低地下水位,在路基两侧挖设排水沟。
(3)土工格栅铺设。土工格栅铺设前,路基底面应平整、密实。沿着受力方向平铺、拉直,不得卷曲、扭结。土工格栅要向路堤边坡外伸出2.5m,以备包边固结路堤。在铺设的土工格栅上,每2m用U型钉固定于路基上。
(4)路基填筑。
①通过焖土或翻晒的方式控制填土的施工含水量在最佳含水量±2%之间;
②土工格栅铺设完毕后,不可长时间暴晒,应及时按试验段确定的厚度和施工方法填土摊平压实;
③填土的粒径要控制在15cm以下,填料中不可夹杂石块,以免损伤土工格栅;
④填土时,应先填格栅两端,然后依次扩大,车辆不可直接在铺好的格栅上行走,避免格栅隆起;
⑤每层填料要用推土机和平地机整平,确保路基与土工格栅密贴。
(5)边坡整修及包边。土工格栅上填筑两层(压实厚度50cm)填土后,将宽填部分削除至下层(顺便将下50cm的包边格栅覆盖,以免格栅日晒老化)。人工将边坡边缘整修平顺后将下层伸出的土工格栅翻折上来,将边坡包起。
(6)铺设上层土工格栅。按第三条所述方法铺设土工格栅。与下层包起的土工格栅搭接部分用塑料带绑扎牢固,绑扎间距为1m。每填筑50cm后,铺设一层土工格栅并包边,以此类推,直至完成路基填筑。
(7)边坡防护。路基填筑完成后,及时做好坡脚防护。并进行边坡整修,将包边格栅外的覆盖土人工夯拍密实、植草。
2 施工质量控制
施工中要严格按设计及规范要求控制基底处理、路基填筑、土工格栅铺设、路堤边坡整修、包边施工及边坡防护等的施工质量。
土工格栅的铺设质量除在施工中控制外,完工后可通过红外线遥感观测仪检测土工格栅的破损和位移。
路堤的施工质量除用常规的方法检测外,亦可用荷载板检测评价其施工质量。
3 效益分析与评价
离军高速公路工程采用土工格栅加筋路堤后,与传统路堤相比,减少土方填筑100余m3,减少高填方路基强夯90余m2。节约耕地4.02余hm2,并避免了3处共10km的二级公路改线工程,经济价值和社会价值非常显著。
1.6施工要点
(1)施工放样。在施工现场精确放出路堤边坡坡脚线(加筋路堤要求宽填50cm,所以测量放样时也应当按设计坡脚线外50cm进行),做桩并洒灰线标记。
(2)地基处理。按照《公路路基施工技术规范》的要求,对原地面进行清表,并将淤泥、杂草及松散土体清除干净。再对原地面做强夯处理(施工中采用2000kN・m的夯击能),然后铺筑30cm厚天然砂砾。为降低地下水位,在路基两侧挖设排水沟。
(3)土工格栅铺设。土工格栅铺设前,路基底面应平整、密实。沿着受力方向平铺、拉直,不得卷曲、扭结。土工格栅要向路堤边坡外伸出2.5m,以备包边固结路堤。在铺设的土工格栅上,每2m用U型钉固定于路基上。
(4)路基填筑。①通过焖土或翻晒的方式控制填土的施工含水量在最佳含水量±2%之间;②土工格栅铺设完毕后,不可长时间暴晒,应及时按试验段确定的厚度和施工方法填土摊平压实;③填土的`粒径要控制在15cm以下,填料中不可夹杂石块,以免损伤土工格栅;④填土时,应先填格栅两端,然后依次扩大,车辆不可直接在铺好的格栅上行走,避免格栅隆起;⑤每层填料要用推土机和平地机整平,确保路基与土工格栅密贴。
(5)边坡整修及包边。土工格栅上填筑两层(压实厚度50cm)填土后,将宽填部分削除至下层(顺便将下50cm的包边格栅覆盖,以免格栅日晒老化)。人工将边坡边缘整修平顺后将下层伸出的土工格栅翻折上来,将边坡包起。
(6)铺设上层土工格栅。按第三条所述方法铺设土工格栅。与下层包起的土工格栅搭接部分用塑料带绑扎牢固,绑扎间距为1m。每填筑50cm后,铺设一层土工格栅并包边,以此类推,直至完成路基填筑。
(7)边坡防护。路基填筑完成后,及时做好坡脚防护。并进行边坡整修,将包边格栅外的覆盖土人工夯拍密实、植草。
2 施工质量控制
施工中要严格按设计及规范要求控制基底处理、路基填筑、土工格栅铺设、路堤边坡整修、包边施工及边坡防护等的施工质量。
土工格栅的铺设质量除在施工中控制外,完工后可通过红外线遥感观测仪检测土工格栅的破损和位移。
路堤的施工质量除用常规的方法检测外,亦可用荷载板检测评价其施工质量。
3 效益分析与评价
加筋土挡土墙施工技术研究 篇3
摘要:本文结合某公路工程加筋土挡土墙施工,通过介绍加筋土挡土墙施工工艺,着重研究其影响施工质量的因素,并提出有效措施,确保施工质量。
关键词:加筋土挡土墙;施工技术
加筋土挡土墙属柔性结构物,能适应地基轻微的变形,其抗震性能较强,且施工简便、快速,能相应地节省劳动力及缩短工期。本文结合某公路工程K2+280-K2+360段加筋土挡土墙施工,通过对加筋土挡土墙施工工艺的介绍,着重研究其影响施工质量的因素,并采取有效措施,确保施工质量。
加筋土挡土墙施工工艺流程:施工准备、基础施工、筋带铺设、填料摊铺与压实、墙面现浇、排水及附属设施、帽石施工等。
1、施工准备
1.1 熟悉设计文件,做好现场核查。根据调查资料、设计文件和工期要求,做出实施性的施工组织设计。
1.2 恢复原有中线桩,测定加筋土挡土墙的墙面板基础线,设置施工用固定桩。测量中线桩和加筋土挡土墙基础标高,并设置施工水准点。核对加筋土挡土墙断面,复核横断面是否满足筋带铺设宽度要求。如不能满足要求,须提请设计变更。施工前须按规定进行场地清理、整平压实。
2、基础施工
2.1基槽开挖:
开挖前应进行详细测量定位并标出开挖线,基槽底应按设计文件开挖至设计标高;槽底平面尺寸一般大于基础外缘300mm;当纵向高度变化较大时,基础底沿纵向可成阶梯状开挖,每台阶长度一般不宜小于2.0m。基槽底和加筋體下的基础在横向的倒坡为3%~5%,且应与面板长度模数相一致。
2.2地基处理:
基槽底为一般土,且满足承载力和稳定要求时,仅进行整平夯实;为软弱地基时,则应根据稳定性和承载力要求、地基土质情况进行处理。
2.3基槽检查:
在砌筑或浇筑基础前,必须经过检查验收,确认符合设计要求后方能进行下道工序。
2.4现浇混凝土基础:
施工时一般分段开挖,分段处理,分段验收,分段浇筑。遇地下水时应做好排水。每段基础的轴线偏差不大于±10㎜,基顶高程误差不大于±10㎜;若地形变化调整基础标高时,应注意与面板的高度模数相吻合。
3、筋带铺设
3.1原材料要求:
钢塑土工格栅要求以冷拉碳素弹簧钢丝、聚乙烯等高分子聚合物为主要原料,加入一定量的抗紫外线、防老化助剂及其他增强改性物质,经挤出、复合的钢塑复合条带径向、纬向整体加工成型的钢塑格栅。
3.2钢塑土工格栅下料:
下料应事先做好规划防止浪费,下料长度为设计长度加3m的富余用以墙面反包。
3.3钢塑土工格栅反包:
将钢塑格栅的一端反包碎石袋装反滤体,折回压下,与本层格栅采用专用U型钢钉连接。反包固定质量的好坏直接影响后续面板的施工,因此需使用技术熟练的工人进行作业。
3.4钢塑土工格栅铺设:
钢塑土工格栅垂直于墙面,铺设在压实整平的填料上,不得折叠,不得卷曲或折曲,垂直墙面方向不得搭接,不得与硬质棱角填料直接接触。
3.5钢塑土工格栅的固定:
为避免填料摊铺和碾压对筋材的扰动,在格栅上纵横每隔2m用 U型钉打入填料的方法固定筋材。挡墙沿纵向在平面上形成折线或曲线时,在转角处设置的加强筋与设计筋材不能直接触,须在设计的格栅铺设好后,摊铺大于5cm厚的填料,再在其上铺设加强筋。无需张拉,在填料表面顺直即可。
4、填料摊铺压实
4.1填料采集:
按设计要求确定填料采场,选好后,应按要求确定填料在施工状态下的最大干密度和最佳含水量,作为填料压实过程中压实度控制的标准。填料粒径不宜大于填料压实厚度的2/3,且最大粒径不得大于20cm、含量不超过30%。
4.2填料摊铺:
卸料时机具与面板距离不应小于1.5米,运行方向与筋带垂直,不得在未覆盖填料的筋带上行驶或停车。距面板1.5米范围内,应用人工摊铺。
4.3填料压实:
每层填料摊铺整平后应及时碾压。采用振动式压路机,先轻后重碾压,作业一般先从筋带中部开始,逐步碾压至筋带尾部,再碾压靠近面板部位。靠近墙面1米范围内的填料压实用小型机械由面板后轻压至线路中心,避免对面板的扰动。用粘性土做填料时,雨季施工应采取排水和遮盖措施。
4.4压实的检查:
由于本段属路堤挡土墙,压实度大于或等于90%即可。检测频率:每层50延米不少于3个测点。
5、墙面现浇
5.1预埋钢筋:
为保证面板和墙体的有效连接,在填料回填时按1.6×1.6m间距预埋Φ20钢筋,钢筋露出墙面10cm,其余部分采用沥青玻纤维布缠绕两层防腐。
5.2钢筋网片安装:
面板钢筋采用双向双层?8钢筋网,钢筋横竖间距0.2m,基础施工时注意预埋钢筋网片,以确保混凝土整体性。
5.3模板安装:
因本工程每层填筑厚度为0.4m,在综合考虑混凝土施工高度与模板加固难易程度及面板施工对筋带铺设影响因素下,每回填三层施工一次面板。安装模板前须将面板内杂物清理干净,且将泄水管一侧固定在模板上,并将泄水管与模板之间缝隙用双面胶贴近,避免混凝土施工时漏浆。由于面板采用木模,为保证面板外观质量,模板需加固牢靠。可采用在压实后填料上每隔1m砸入20cm长的Φ16钢筋,并焊接丝杆,丝杆从两层反滤袋之间伸出,待加固模板时与蝴蝶扣共同作用,形成整体加固。
5.4混凝土施工:
由于面板仅15cm厚,且面板内为双层钢筋网,振捣较为困难,所以采用分层施工,先浇筑0.6m,振捣完毕后再浇筑剩余面板,这样既提高了施工速度,又减小了混凝土施工对模板的扰动。由于多数加筋土挡土墙墙体外侧场地狭窄,搭设施工脚手架较为困难,且模板加固及拆卸均费工费时,在施工机具充足的情况下可采用吊篮法进行钢筋绑扎和喷射混凝土面板施工。
6、排水及附属设施
6.1基础施工时,每隔3-5m设置孔径不小于10cm的排水孔,以利于排出基底渗水。
6.2当加筋体背后有地下水渗入时,应设置通向加筋体的排水层,排水层采用砂砾,其厚度不小于0.5米。
6.3在墙面横竖间距3.2×1.6m梅花状布置?50泄水管以排出墙内渗水,泄水管一端预埋在反包碎石中,另一端固定在面板模板上,且两端均用透水土工布包裹,防止面板施工时混凝土堵塞管道。
6.4基础每隔10-30m设置一道伸缩缝,面板沉降缝位置与基础伸缩缝一致。沉降缝宽20mm,用沥青木板填塞,填塞深度不小于100mm,缝后用土工布贴于内墙面。
7、帽石施工
由于帽石外缘伸出面板5cm且墙体较高,在墙面外侧支撑加固底模及侧模较为困难,本工程采用在面板最后一模混凝土施工时预埋钢筋以支撑底模,侧模采用内拉加固。
参考文献:
[1]何光春.加筋土工程设计与施工【M】.第一版.北京:人民交通出版社,2000.
公路施工中加筋技术的探讨 篇4
关键词:加筋技术,公路工程,应用
1 路堤加筋
用于路堤加筋的土工合成材料可采用土工格栅、土工织物、土工网。所选用的土工合成材料应具有足够的抗拉强度,具有较高的刺破强度,顶破强度和握持强度等。
1.1 采用加筋技术提高路基稳定性
当路堤的稳定性不足时,可采用土工合成材料加筋,以提高路堤的稳定性。
1.1.1 结构形式
提高路基稳定性加筋结构形式的选择,应根据工程具体情况,遵循技术可行、经济合理、施工方便的原则综合比较确定。
1.1.2 设计计算
加筋材料的铺设层数、铺设范围应通过对加筋路堤的稳定计算、土工合成材料锚固长度计算以及平面稳定验算确定。
加筋路堤整体稳定性和堤身稳定性验算采用圆弧条分法进行计算,求得安全系数最小值和相应的临界滑动面;当路堤下地基为浅层软弱土层时,还应验算加筋路堤的平面滑动的稳定性,我国设计规范中已建立了一套相对成熟的设计计算方式。
1.2 采用加筋技术减小路基不均匀沉降
加筋对路堤的沉降特别是不均匀沉降有一定的减小和调节作用,这在许多工程中都已证实,但基本理论研究还不够成熟,目前还没有建立一套完整的设计计算方法,应用效果较好的主要结构形式如下:
1.2.1 软土地基处理
处理软土地基时,在路堤底部设置土工合成材料,其兼有过滤、排水、加筋、隔离等多种功能。采用土工合成材料对垫层和路堤下部加筋处理,不但提高路堤的稳定性,还可以加强路基底部的完整性和连续性,无化应力分布,从而减少总沉降量和不均匀沉降。
排水垫层之上,尽量设置于路堤底部,且在路基全宽范围内满铺。
1.2.2 桥头台背路基填土加筋
台背路基填土采用土工合成材料加筋主要是利用土工合成材料与构造物之间的铺固力以及与路基填料之间的嵌锁力和接口摩阻力,将结构物与路基填料联为一体,以增强其整体性,减少两者之间的不均匀沉降。加筋材料一般采用土工网或土工格栅,台背填料选用水稳性与压实性能良好的材料,一般选择砾石土、碎石土或天然砂砾填筑。
2 路面加筋
近年来路面结构中采用土工合成材料加筋,在工程实践中得到广泛的应用,路面工程中使用土工合成材料加筋主要是减少或延缓反射裂缝的数量,减少沥青路面的车辙,在半刚性基层沥青路面中还可适当提高(底)基层的疲劳寿命。
路面加筋防治裂缝的主要方法有(1)在路面面层上部采用土工合成材料加筋,减少温度裂缝,加强路面面层,减少车辙,提高路面使用寿命(2)沥青路面新路施工中,基层已有裂缝,为减少反射裂缝的影响,采用土工合成材料在基层和面层之间进行加筋处理(3)对于老路补强,桥面及桥头路面铺装、旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土路面中使用土工合成材料加筋处治,可防止反射裂缝。
3 加筋土挡土墙
加筋土挡土墙由填土和填土中布置一定的筋带以及墙面板三部分组成,从20世纪60年代初期发明以来,经过三十多年的研究,发展和应用,加筋土挡土墙已成为土木工程中重要的挡土墙一类的建筑物。我国公路工程中,加筋土挡土墙主要应用于路基挡土墙、加筋土桥台以及护坡工程。
3.1 加筋土挡土墙结构的特点
加筋土挡土墙结构能得到迅速的发展和应用是由于它具有以下的特点:(1)组成加筋土挡墙的面板和筋带可以预先制作,在现场用机械(或人工)分层填筑,这种装配方式的方法,施工简便、快速、并且节省劳力和缩短工期;(2)加筋土挡土墙是柔性结构物,能够适应地基轻微的变形。同时,由于具有一定的柔性,它的抗震动性强,是一种很好的抗震结构物(3)加筋土挡土墙节约用地,造型美观。加筋土挡土墙造价比较低,加筋土挡土墙与钢筋混凝土挡土墙相比,可节约造价一半;与石砌重力式挡土墙比较,也可节约造价20%以上,它具有良好的经济效益(5)加筋土挡土墙的工程安全性优越。
3.2 加筋土挡土墙的基本结构和原理
加筋土挡土墙是由墙面板、填料、筋带结合而成。在加筋土结构中,由填料自重和外力产生的侧压力作用与面板,通过面板上的筋带连续件将此侧压力传递给筋带,企图将筋带从填料中拉出,而筋带材料又被子填料压住,于是填料与筋带之间的摩擦力阻止筋带被拔出。摩擦力将填料和筋带联结起来,组成一合成体,加上墙面板,即形成一重力式挡土墙。
3.3 加筋土挡土墙的材料与构件
3.3.1 筋带
筋带的作用是承受垂直荷载和水平拉力作用,并与填料产生摩擦力,筋带必须具有以下特性,抗拉性能强,不易脆断,蠕变量小,与填料之间的摩擦系数大,具有良好的柔性、耐久性并且经济。
筋带为带状,国内以采用聚丙烯土工带、钢塑复合筋带、钢筋混凝土带为主,国外广泛使用镀锌钢带。对于高等级公路,从工程安全考虑,应选用钢带和钢筋混凝土筋带。
3.3.2 填料
填料是加筋土的主体材料,由它与筋带产生摩擦力。填料应符合土工标准,化学标准和电化学标准。
土工标准包括力学标准和施工标准。规定力学标准是为了使填料和筋带之间能发挥较大摩擦力,以确保结构稳定,力学标准主要是确定填料的计算内摩擦角和填料与筋带间的视摩擦系数。施工标准是确保力学标准的重要条件,主要是确定填料的级配和压实密度。
3.3.3 面板
面板的作用是防止填料侧向挤出及传递土压力。面板设计应满足坚固、美观以及运输与安装方便的要求,国内常用的面板为混凝土或钢筋混凝土预制件。面板的类型主要有十字型、六边型、槽型、L型及矩形等。
3.4 加筋土挡土墙的计算
为保证加筋土挡土墙在使用过程中发挥应有的作用,设计时应进行内部稳定计算和外部稳定计算。内部稳定计算包括筋带的强度验算和抗拔验算,外部稳定计算包括挡土墙沿基底滑动验算、基底承载力验算、承载地基与墙后土体的整体滑动验算以及必要时的地基沉降量计算。
4 结束语
加筋技术采用材料的范围广泛,其工程应用是一项不断发展完善的新技术。一方面新型材料不断推出,另一方面应用的领域不断扩展,应用的形式在不断更新。
参考文献
[1]高速公路格栅加筋技术.东南大学.2002-01-01
加筋挡墙有限元分析 篇5
针对加筋挡墙筋材与挡墙及墙后填土的相互作用机理,采用有限元方法对加筋挡墙进行力学分析,得到墙后填土路堤中筋材受力的特点,对加筋挡墙设计和施工有实践意义.
作 者:袁瑞军 刘景旺 王登勇 YUAN Bui-un LIU Jiag-wang WANG Deng-yong 作者单位:袁瑞军,刘景旺,YUAN Bui-un,LIU Jiag-wang(赤峰市公路管理处,内蒙古,赤峰,024000)
王登勇,WANG Deng-yong(内蒙古乌兰察布市公路工程局)
加筋土边坡稳定性的影响因素分析 篇6
【关键词】强度折减;似摩擦系数;轴向拉伸刚度;筋带间距
【Abstract】Existing specification does not affect the stability of reinforced soil comprehensive analysis of the factors, which Based on the strength reduction finite element analysis of reinforced soil slope stability influence factors more fully reflect geogrid reinforcement effect: like the greater the friction coefficient is relatively greater the safety factor; ribs with axial tensile stiffness size will have some impact on the high slope stability, the actual project must ensure that the grid has a certain axial tensile stiffness; in meet the engineering requirements of the stability and displacement control under the premise of the design can be optimized with reinforcement bars with spacing and length, so that the best design.
【Key words】Strength reduction;Like friction coefficient;Axial tensile stiffness;Reinforcement with spacing
1. 引言
鑒于现行规范方法中没有对加筋土体稳定性的影响因素,没有进行全面、充分的考虑,不能确保设计安全[1~6]。因而本文将对加筋土边坡稳定性影响因素,通过数值极限方法进行全面考虑,并进行敏感性分析,而且借助数值极限分析法还可对筋带的长度、间距、刚度等进行设计优化。
2. 工程简介
以某高速公路土工格栅加筋土边坡的实际工程作为算例,如图1(a)所示。高边坡高9.6米,筋带长6.4米,垂直间距为0.4米,共铺设21层筋带。土体重度 γ=19.5KN/m3,粘聚力c=5KPa ,内摩擦角φ=35° ,筋土界面摩擦系数等于0.44,筋带轴向拉伸刚度EA=1000KN/m 。采用有限元强度折减法进行该高边坡的稳定性分析,得到安全系数等于1.376,滑面位置如图1(b)所示。分析筋土间摩擦系数、内摩擦角、粘聚力、重度、筋带轴向拉伸刚度、筋带长度以及筋带间距对高边坡稳定性的影响。
3. 不同因素影响分析
3.1筋土间摩擦系数。
(1)在PLAXIS有限元计算软件中,参数Rinter 与似摩擦系数相关,可由似摩擦系数求得。当似摩擦系数 f=0.44时,Rinter =0.63 ;当 f=0.14时,Rinter =0.2 。下面通过变化参数 Rinter 来分析其对高边坡稳定性的影响。 Rinter 分别取0.2、0.3、0.4、0.5、0.58、0.66、0.8和1进行计算,计算结果见表1与图2。从计算结果可以看出,安全系数随参数 Rinter 变大也逐渐增大,这是因为筋土间的摩擦是拉筋抗拉强度发挥的前提,也就是说在进行加筋土边坡的设计时应选择能提供较高的似摩擦系数的筋材,从而保证筋土之间有足够的强度,加筋土边坡具有较高的稳定性。从表1看出, Rinter小于0.58以后,安全系数迅速降低,可以按此选用筋带材料。
(2)图3所示的破裂面位置都在加筋土体内部,同时似摩擦系数 f或参数Rinter 越大破裂面的位置越靠前,失稳的范围越小,对应的安全系数越高。
3.2粘聚力。
由表2和图4可以看出,同粘聚力对安全系数的影响一样,随着内摩擦角的逐步提高,安全系数也逐步增大。
3.3内摩擦角。由表3和图5可以看出,同粘聚力对安全系数的影响一样,随着内摩擦角的逐步提高,安全系数也逐步增大。
由表4和图6可知,安全系数随填土重度的增大逐渐减小。
3.5筋带轴向拉伸刚度。
(1)土工格栅加筋土边坡设计中选择合理的土工格栅至关重要,它直接影响到高边坡的稳定性和变形。在PLAXIS有限元计算软件中,土工格栅的材料性质主要是定义弹性拉伸轴向刚度 ,用 表示。
(2)表5中列出了轴向拉伸刚度与安全系数的关系,从表中的计算结果可以看出,当 时安全系数已经满足设计要求,再增大 ,安全系数并没有明显的增加,因而选用轴向拉伸刚很高的土工格栅并无必要。反之,当 低于 时,安全系数随轴向刚度的减小迅速降低,位移量也迅速增大,所以应该选择轴向拉伸刚度 满足要求的土工格栅,而现行的设计计算方法则无法考虑轴向拉伸刚度的影响。从下图所示不同轴向拉伸刚度对应的破裂面位置可以看出,随着轴向拉伸刚度 的减小,
破裂面的位置逐渐向高边坡内部移动,失稳区也随之扩大,安全系数逐渐降低,因此轴向拉伸刚度的大小与破裂面的位置和高边坡的稳定性都有关。当 时,加筋土边坡的破坏是因为筋带的强度不足而发生的破坏,此时计算得到的破裂面位置与最大拉力点连线的位置是一致的,并且在 破裂面以内。由此可见,轴向拉伸刚度选择十分必要,尽量选取最佳的刚度。当 时,加筋土边坡的破坏则是由于筋带的轴向拉伸刚度过小,因此筋带的变形过大,丧失了对土体的有效约束,大部分加筋土体进入塑性,导致破裂面后移并进入未加筋的土体。由上可见,数值极限方法也为筋带刚度的优化提供了有效方法。
(3)从表6、图8、图9可以看出,采用有限元强度折减法进行加筋土边坡的稳定性分析能反映不同筋带间距对破裂面位置和安全系数的影响。随着间距的增大,安全系数逐渐减小,但是设计时采用过小的筋带间距也没有必要,反而会造成工程浪费,延长施工时间,只要间距的大小能满足设计安全系数的要求就可以了;随着间距的增大,破裂面的位置逐渐上移。由此可以看出,通过分析不同筋带间距条件下高边坡的稳定性可以确定筋带铺设的合理间距,而传统的设计方法显然无法做到这一点。筋带间距的优化必须结合筋带长度的优化,两者综合可以给出最佳的筋带间距与长度。
4. 结论
通过上述的内容可以看出,基于有限元强度折减法进行加筋土边坡稳定性影响因素的分析,可以克服传统方法的不足,较为全面地反映土工格栅的加筋效果:
(1)通过分析筋土界面似摩擦系数对稳定性的影响可以看出,似摩擦系数越大安全系数也相对越大,计算还表明似摩擦系数不宜小于0.4;
(2)筋带轴向拉伸刚度的大小对高边坡的稳定性会产生一定的影响,实际工程中必须保证格栅具有一定的轴向拉伸刚度,才能满足工程稳定性和和位移控制的要求;
(3)通过分析不同筋带间距下高边坡的稳定性,在满足工程稳定性和位移控制要求的前提下,可以进行筋带间距和筋带长度的优化设计,做到最佳设计,传统的设计方法显然无法做到这一点。
参考文献
[1]张同伟,赵莹莹,张孝存,赵阳阳. 土工格栅加筋土三轴试验研究[J]. 建筑科学,2013,03:64~69.
[2]王旭,劉一通,刘伟. 超高加筋土挡墙有限元方法计算分析[J]. 四川建筑科学研究,2013,02:185~190.
[3]张同伟,赵莹莹,赵阳阳. 土工格栅加筋土三轴试验研究[J]. 河南理工大学学报(自然科学版),2013,01:103~108.
[4]朱登远,张帆. 加筋土的土拱作用[J]. 华东公路,2013,03:86~89.
[5]李金和,郝建斌,陈文玲. 纤维加筋土技术国内外研究进展[J]. 世界科技研究与发展,2015,03:319~325.
[6]林彤. 超高加筋土挡墙的离心模型试验及其在三峡库区移民工程中的应用研究[J]. 岩石力学与工程学报,2001,05:632.
浅谈加筋土挡墙施工技术 篇7
本工程为某小区规划-室外工程加筋挡土墙, 建设地点位于某市大学西路。挡土墙的分布:东面加筋土挡土墙高差为12米~15米;南面加筋土挡土墙高差为6米~8米, 小区内花圃及单元高差3米~5米处。
2 施工方法
施工总体顺序:施工准备→测量放线→加筋土挡墙素混凝土基础施工→土方开挖→土工格栅铺设, 码放网眼袋及回填挡墙填料→碾压→重复铺设土工格栅及回填填料、碾压→浇注沥青混凝土封闭层。
2.1 加筋土挡墙施工工序。
2.1.1测量放样:将加筋陡坡坡脚、挡墙墙趾线在地面上测量放样。2.1.2条形基础开挖及清基:清除基底松土并夯实地基后, 进行C20素混凝土浇筑, 混凝土强度达到设计强度75%后方可进行网眼袋的铺设。2.1.3基地整平:将加筋陡坡、挡墙基底整平, 不得出现坡度误差在±30mm范围内, 进行边坡分级处土方开挖。2.1.4校正边坡线:按土工格栅设计横断面边坡坡比, 将坡面线挂好, 坡面线要准确, 如果有误差会影响坡顶路线。2.1.5格栅下料:按照设计裁剪格栅, 格栅长度=设计长度+每层格栅距离+反包长度;为保证坡面形状, 格栅需从格栅横档条端裁剪。2.1.6土工格栅铺设:铺设应平整, 不得有褶皱, 土工格栅间填土应均匀, 间距符合要求。铺设第一层土工格栅时将格栅放在压实好的地基之上, 土工格栅强度大长度方向垂直与边坡, 并将预留的反包长度部分置于墙线外。2.1.7将网眼袋装砂夹砾石、网眼袋装土及草籽, 将装填好的网眼袋按设计坡度及位置码放成墙体, 同时将土工格栅一段反包网眼袋通过连接帮固定好;末端张拉紧, 并用木锲钉好, 不得出现皱褶。2.1.8用木板或铁锹将码放的网眼袋墙体拍出形状, 土袋周围用小型碾压机碾压, 如条件不允许可以用人工夯实。2.1.9填土夯实:依据主次土工格栅的竖向间距, 每层填筑虚铺厚度为30~35cm, 应选用小型运输设备进行运土作业。筋材上面必须有20cm厚的铺土才允许进入机械和车辆。2.1.10顶层格栅反包回来的格栅埋置于土中30cm以下, 埋入端长度不得小于1.5m。土工格栅加筋土挡墙施工完后, 应对边坡再次休整使其美观。施工过程中应及时洒水养护装有草籽的网眼袋。2.1.11墙面封顶和护栏施工。顶层压实完最后一层回填土时, 浇筑沥青混凝土防渗层, 然后施工小区室外道路, 并安装护坡栏杆。
2.2 基础处理, 场地清理。
2.2.1施工前先将路基范围内的树根、草皮、腐植土全部挖除。加筋挡土墙基槽 (坑) 底整平夯实, 在砌筑加筋土挡土墙前, 对基础底面的地基土 (岩) 进行承载力检测, 当达不到设计值时, 采用换填法进行处理, 直到达到设计值, 才可进行基础C20混凝土施工。2.2.2挡墙基底纵向坡度大于5%时, 应设基底台阶, 台阶高度为0.3m。挡墙埋深0.6m。
2.3 铺放筋材。
首先平整场地, 然后在铺第一层加筋材料。筋带采用强度高, 受力后变形小, 能与填料产生足够的摩擦力、抗腐蚀及抗老化性好的高强涤纶经编双向土工格栅, 主受力方向每30cm筋带宽度不小于5cm;网眼袋采用抗腐蚀、抗老化性能好的网眼袋。2.3.1材料在进货是均应分批查验其合格证和材料性能报告单, 并抽样做强度试验, 其中土工格栅的极限抗拉强度为400×50k N/m, 网眼袋限抗拉强度≥120k Pa, 确保工程质量。2.3.2土工合成材料铺设时需按要求予以搭接, 纵横向搭接长度应符合规定。沿挡墙长方向, Á两幅筋材搭接宽度不小于15cm;垂直前面方向, 两幅筋材搭接宽度不小于20cm。2.3.3筋材强度高的主方向应垂直墙面。铺放前须先将铺面碾压平整, 避免凹凸不平而损坏筋材。筋材应铺放平整并拉紧、插钉固定, 保证填土压实过程中不卷躯、不褶皱、不滑动。2.3.4为了保证筋材在垂直墙面方向的强度, 筋材应一次铺足长度, 不宜二次缝接或搭接。2.3.5为了保证在碾压过程中筋材不遭到损坏, 应避免筋材与角砾填料直接接触, 并且筋材上面的填料不应小于20cm。2.3.6在拐角、曲线出铺设筋材, 可能出现缝隙或重叠不均, 为了确保筋材整体性、连续性和摩擦力的发挥, 可在此处用品种小片筋材将其余全部包覆盖。2.3.7拉筋的水平及纵向间距为0.3m。拉筋设计长度为L, 拉筋回折反压宽度不小于2m (顶部二层3.0m) , 拉筋回折长度2.6m (顶部二层3.6m) , 拉筋剪裁长度=L+2.6m (顶部二层为L+3.6m) 。土工格栅回折包裹后用专用塑料连接棒逐孔缝合。2.3.8筋材交叉重叠时, 筋材应用填料隔开, 隔开厚度应大于5cm。
2.4 网眼袋装袋、堆放及排水板安放。
2.4.1网眼袋内所装草籽选用根系发达茎矮叶茂且适合本地区成活的多年生草种。施工完后需要及时进行洒水。2.4.2网眼袋堆放应在设计胸坡坡率基础上在预留2%的后仰度, 以确保加筋土体压密变形后墙面仍具有等于或缓于设计要求稳定胸坡, 严禁前倾。2.4.3包裹式墙体内侧的压载为网眼袋加砾石, 外侧的压载为网眼袋+草籽, 两者宽度不小于0.5m, 墙前铺砌标高以下的网眼袋 (内装装黏土夯填) 。施工时将装有土壤及草籽的网眼袋按放线控制线位置整齐码砌, 装有草种的一端面向挡土墙外侧。2.4.4网眼袋装砾石时不能装满, 且每袋装袋时需要过磅质量要一样 (质量误差±0.1kg) , 封袋时用线缝合, 不得用绑扎。2.4.5每施工完四层沿着挡土墙纵向安装一层18mm厚排水板 (C型) , 排水板宽度为1.0米。排水板夹在上下层网眼袋之间。
2.5 填土。
土体回填前, 需要把用来回填的土样送检, 测其最佳含水量, 是否能到达0.95的压实度要求, 如不能则需该土不能直接用于回填, 需要改良后才能用与回填。2.5.1填料应优先一定级配砾石类土、砂类土, 以便互相紧密结合, 性能必须符合规定, 不得将不合格的土料用做填料。填料严禁使用腐殖土及有机土、粉砂, 不应含有粒径大于10cm及带有尖锐棱角的碎石块。2.5.2每层铺土厚度应与碾压及功率相匹配, 本工程要求每层压实后厚度为30cm, 但是在回填时只能高不能低。2.5.3摊铺填料时, 卸料机具与墙边距离不小于1.0m, 严禁沿拉筋铺设方向推土。2.5.4应选用小型运输设备进行运土作业。筋材上面必须有20cm厚的铺土才允许进入机械和车辆。
2.6 碾压。
2.6.1应选用中、轻型碾压机械压实作业, 并配备平板式或蛙式小型压实机进行边沿、转角等处的压实作业。2.6.2应针对填料类别、工程规模、场地条件选用碾压机械。如砂性土, 适应振动碾和夯板;黏性土, 适用气胎碾和滚筒碾;含水率较高的土料。坡面、边沿、转角等处适用小型机械碾压。2.6.3压实作业必须保证碾压质量, 压实过程中应按要求取样进行压实度实验, 墙体及墙背填料的压实度均不小于95%。2.6.4较重型碾压机械碾压时, 距网眼袋装砂加砾石压载体的距离不小于1.0m, 此1.0m范围内用小型机械压实或人力夯实达到设计要求压实度。压实顺序为:拉筋中部→尾部→前部。2.6.5碾压机械宜前进和后退作业, 尽量不要拐弯行驶, 防止筋材折叠或移动, 避免损坏筋材, 轮迹应按要求重叠, 碾压变数以无明显轮迹为准, 通常为4~6遍。2.6.6护坡边沿及靠近挡墙边, 应采用平板夯之类的小夯机械进行夯实。
3 工程验收
3.1 验收程序和内容。
验收程序:3.1.1在土工格栅加筋体施工机加筋体后的填土施工过程中, 应按要求分批、分项进行施工单位自检和监理工程师抽检, 并达到合格;3.1.2整个工程完工后, 应由监理工程师组织设计、施工、建设等单位初验;3.1.3初验合格后, 应由建设单位组织相关单位进行最终验收。3.1.4各阶段验收均应提供相应完整的、符合要求的技术资料。
3.2 验收执行标准 (见表1, 2) 。
注意事项:3.2.1拉筋带在运输、保管、加工中应尽量防止阳光照射, 筋带铺设时尽量缩短暴露时间, 及时用填料覆盖, 施工时暴露总时间不得超过8小时。3.2.2加筋体后的回填料与加筋体同步进行, 压实度满足设计要求。3.2.3做好施工现场的排水工作, 遇到降雨天气应采取适当措施将水迅速排走或将施工现场进行遮盖。
结束语
加筋土挡土墙节约占地、造型美观、造价比较低。与钢筋混凝土挡土墙相比, 可减少造价一半左右;与石砌重力式挡土墙比较, 也可节约20%以上。而且加筋土挡土墙造价的节省随墙高的增加而愈加显著, 具有良好的经济效益。
参考文献
[1]薛殿基, 冯仲林等.挡土墙设计实用手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2008.
加筋土技术的研究现状与展望 篇8
从如何提高土的抗拉强度这一思路出发, 有鉴于以受压性能为主的混凝土中增加了能承受抗拉性能的钢筋后, 改善了混凝土的性能, 共同发挥两种材料的特性受到启迪, 发展了加筋土, 土工合成材料也被誉为继钢筋、木材、水泥之后的第四种建材, 是一种非常有生命力的新型土工材料。
土的加筋[1]是指在土中沉入碎石桩 (或砂桩) ;或在路堤或挡土墙内铺设土工聚合物, 使这种人工复合土体可以承受抗拉、抗压、抗剪、或抗弯作用, 籍以提高地基承载力, 减少沉降和增强地基的稳定性。这种加筋作用的土工合成材料称为筋体, 它随着化工技术的发展而日新月异, 材料性能不断提高, 加固作用也日趋明显, 从早期的平面加筋材料发展到现在的立体加筋材料。
将土工格栅、土工织物等传统的加筋技术定义为平面加筋, 而将土工格室这种新型的三维加筋技术定义为立体加筋。土工格室是上个世纪90年代出现的一种新型的土工合成材料, 这是一种由高分子聚合物宽条带经过强力焊接而成的三维网状结构, 它伸缩自如, 运输时可以缩叠起来, 使用时张开, 并在格室内充填砂、碎石、或泥土等材料, 构成具有大侧限和大刚度的结构。它可以用来作为垫层提高软基承载力;也可以铺设在坡面, 构成坡面防护结构;还可以用来建造支挡结构等。目前广泛用于浅层地基处理, 坡面的防冲和城市的管道支撑等工程中。正因为它比平面加筋材料的优点多, 从而成为替代土工格栅的新一代理想产品。
2 文献综述
加拿大皇家军事工程学院土木工程系教授理查德[2] (Richard.J.Bathilsf) 等人采用砂土进行了一系列的大尺寸三轴试验。试验分为三种状态: (1) 未加土工格室的中密砂; (2) 加土工格室的松散砂; (3) 加土工格室的中密砂。从加土工格室和未加土工格室的中密砂在不同围压条件下, 偏应力和垂直应变间的关系图中可以看出:在相同围压条件下, 加土工格室的应力值远远大于未加土工格室的, 加土工格室试验在大变形时显示应变硬化特性。未加土工格室试样只显示出微小的粘聚力, 而加土工格室后受侧向的限制, 显示出很大的表观粘聚力。
印度的马德拉斯技术学校土木系工程部[3]在室内做了加筋砂垫层的三轴试验, 得出加筋后c值有了明显的提高, c提高的程度与格室材料的强度有关, 与上述里查德的实验大致相符合。
西安公路交通大学[4]采用7组不同规格的土工格室进行静载试验, 测试结果表明, 土工格室的侧向限制作用, 对基层滑动面的形成和发展有一定的控制作用。土工格室的常用规格能满足不同垫层条件的要求。当垫层变形量达到预定值土工格室垫层承载力增大7倍以上, 此时垫层的土工格室仍没损坏, 变形是由下部软弱基床破坏造成的。
铁道部科学研究院[5,6]针对土工格室垫层这一复合材料做了试验研究, 在试验中重点研究了土工格室在受力条件下与其填料间的相互作用以及土工格室垫层在受力条件下的应力~应变关系, 得出如下结论: (1) 土工格室复合材料在竖向加载过程中应力应变关系表现出了明显的双线性关系; (2) 在计算过程中土工格室复合材料可以近似的被当作弹性材料来考虑, 其变形模量E在10~25MPa之间; (3) 土工格室复合材料在受压状态下产生的竖向变形主要来源于下面的三种变形:土工格室内填料的塑性变形、土工格室内填料的弹性变形、土工格室材料自身环向变形导致整个复合材料的竖向变形; (4) 随着加卸载循环次数的增加, 土工格室复合材料整体累积塑性变形的增长速率逐渐降低, 荷载~变形曲线也越来越接近一个稳定的状态。
上海铁道大学[7]研究了列车运行时设置土工格室后基床的应力应变的变化规律, 并与换砂法进行了比较, 结果表明:用土工格室后, 轨下动应力的衰减大于换砂法, 但枕木端部的动应力衰减比换砂法减小;基床下0.25m处的应力横向分布衰减很小, 且较之换砂法 (出现了应力集中和不均匀沉降) 更加均匀。关于动应变, 设置土工格室后轨下和轨心都变现为拉应变, 换算成拉应力后, 其值均远小于格室本身的最大抗拉强度。
长安大学公路学院[8]进行了黄土路堤土工格室护坡的冲刷模型试验, 采用正交试验设计方法, 以边坡坡率、江水流量、土工格室规格为主要影响因素, 进行了一系列的室内模型冲刷对比试验, 试验的结果表明:对于黄土路堤边坡而言, 有土工格室防护的坡面不会形成连续的冲沟, 冲刷深度小于10cm, 无土工格室防护的坡面, 可以形成连续的“V”型冲沟, 冲刷深度可以达到20~30cm;采用土工格室可以减少40%的冲刷量, 说明土工格室对黄土路堤边坡的冲刷防护效果很明显, 是一种有效的方法。
3 国内外相关经验
对于加筋机理的研究, 一般通过理论分析, 有限元分析, 模型试验等方法, 在整理试验数据和分析有限元数值计算的基础上得出规律。在分析的过程中, 一般都要作一些假设。通过引入这些假设, 可以推导出设计的计算公式, 但是这些假设在实际工程中是很难满足的, 所得的结果的准确性就令人怀疑。国内外许多学者对这一领域进行了广泛的研究, 得到了一系列的很有意义的结论, 加深了人们对加筋的机理的认识, 促进了其在工程中的运用, 根据到目前为止的研究结果, 加筋机理大致可以分两大类:一类是摩擦加筋机理, 二是准粘聚力原理, 或似粘聚力原理。
俞仲泉[9]通过土工离心模型试验, 探讨了土工织物加固堤基的机理, 并得出:采用土工织物砂垫层复合体加固堤基有明显的效果, 即减少了堤轴线附近的最大沉降, 也可以减少地基土的水平位移, 并且提高了堤基的稳定性, 土工织物与砂垫层在界面上有相互滑动, 在设计时, 应考虑土工织物与砂垫层之间的界面特性。
徐少曼[10]认为土工织物的综合加筋效应应该包括三点:土工织物的抗拉作用, 织物与土体的摩擦作用以及加筋层的应力扩散作用。按此方法计算, 加筋土的安全系数大幅度提高, 且与实测情况较为接近, 可见, 现行的规范仅考虑抗拉作用一项是远远不够的。因此, 徐少曼的方法就更为合理。
殷建华[11]建议了模拟软土上土工合成材料的粒状的数学模型, 在Pasternak剪切假定的基础上, 在模型中增加了变形相容条件, 并引入了土工合成材料的刚度参数。与现有的二维模型和三维模型比较, 该模型在变形和拉力方面获得了更好的成果。
李广信[12]在Yan“等效附加应力”理论的基础上进行引伸, 在加筋土的应力应变关系中成功介入了筋材的等效附加应力法, 并给出了模拟筋材等效的附加应力表达式。这是一种新的计算加筋土应力变形的方法。它无需建立和引进任何新的本构模型, 完全可以使用已经建立的关于土的本构模型和计算参数, 并用一个等效的附加应力来代替筋材的作用, 即可进行加筋土的应力变形计算。
王铁儒[13]把油罐地基下的加筋垫层当成以砂石为基质, 土工合成材料为增强体的层合板, 采用弹性地基上的薄板理论来计算垫层的变形。俞仲泉从土工织物约束土体水平位移这一点出发, 采用分层总和计算法, 但这一结果不需要乘以地基中的综合修正系数, 就可以作为加筋堤坝的沉降量。
Gzalatkay[14]介绍了一种水平加筋地基的沉降计算方法, 假定地基土体的弹性模量随深度而变化, 采用虎克定律求出应变然后用图解法积分得出沉降, 计算中把织物上、下加固范围内的土体指标E, u由三轴试验确定, 此范围以外的土仍用原来的指标, 但是这种算法未考虑加筋引起的地基附加应力变化。
土工织物加筋垫层对的沉降的影响目前有两种观点:一种认为加筋对减小地基沉降无效, 或不明显;另一种看法认为加筋能够有效地减少地基的沉降量。两种意见都有实测数据或者有限元计算结果证明它。
加筋对沉降的影响与很多因素有关, 如工程的尺寸, 筋体本身强度特性, 加筋层数和高度, 地基土体的性质, 软土层的厚度, 填土高度等, 所以对沉降的分析要综合考虑各种因素。
相对而言, 加筋路堤的沉降计算方法研究很少, 目前没有成熟的方法。
4 展望
近年来, 随着我国现代化事业的不断推进, 经济快速发展, 带动了相关的基础设施的建设, 修建了大量的公路、堤防、铁路。我国的东部沿海地区是基础设施建设的主要地区, 这些地方的土以软土为主, 在这些地方进行地基处理的时候, 加筋技术是一项比较经济且效果比较明显的方法。加筋法处理软土地基已经在国内外的工程实践中得到了广泛应用, 实践表明, 这种方法具有施工简便, 造价低, 工期短, 效果良好等优点。然而, 对加筋路堤的设计还停留在概念设计上, 尤其是土工格室这种新型的品质卓越的加筋材料, 目前的规范上并没有相应的说明, 平面加筋的计算方法很不成熟, 计算的加固效果远不如实测值, 造成盲目性和浪费。因此加强对加筋机理的研究, 有利于揭示加筋体与地基土, 填料之间的作用机理, 评价加筋效果, 发展土工合成材料加筋处理软基的分析计算方法。
从目前加筋的问题和发展的趋势看, 尚待进一步探讨研究的问题主要包括:
(1) 传统的平面加筋的稳定性计算方法已经不能满足实际工程设计的需要, 尽快地从大量的工程实践中总结出一些比较合理的计算方法需要进一步的研究。
(2) 数值计算方面, 建议全面考虑填土的施工过程、土体的渗流, 固结和变形等方面, 更准确的找出土体变形规律, 指导工程实践。
(3) 如何合理的模拟处土工格室与其中填料相互作用, 在土工格室加筋层本构模型中如何考虑到筋材与其中填料之间的接触问题, 提出比较合理的界面接触单元模型。
谈加筋格宾挡土墙的施工技术 篇9
随着高速公路穿越沿河滩涂,路基经常遭受到河水及雨水的冲刷,冲毁河岸浆砌片石防护堤;高速公路路基边坡及护脚墙受到来自洪水的侵蚀和冲刷,将路基边坡掏空等,而留下重大的质量和安全隐患严重后果已引起了人们的高度重视。
1 工程概况
闻垣高速公路LB1项目K22+100~K22+930段通过涑水河,路基填方高度过大,为保证路基不受河水冲刷故采用加筋格宾挡土墙的施工技术。加筋格宾挡土墙具有安全性、柔韧性、渗透性、耐久性、环保性和经济性等优点。加筋格宾挡土墙能够有效提高结构的整体性与牢固性,抵抗不同形式的弯曲应力、张应力和剪切应力,适应大的不均匀沉降和无法预测的荷载,不需设置沉降缝,且格宾内填石间的空隙也提高了格宾的排水能力,无需反滤层。
2 基本原理
土体的抗剪强度较低,抗拉强度几乎可以忽略,但土具有一定的结构整体性。在地面超载及其他因素作用下将发生突发性整体破坏。一般挡土结构则基于一种被动制约的机制,即以自身结构承受其后压力。加筋格宾挡土墙能够有效提高结构的整体性与牢固性,抵抗不同形式的弯曲应力、张应力和剪切应力,适应大的不均匀沉降和无法预测的荷载,显著提高了整体稳定性。
3 工艺流程
3.1 施工工艺流程
施工工艺流程如下:
施工准备→测量放样→地基处理→格宾单元组合→相邻格宾单元现场绞合→方格面墙安装→石料干砌与装填→绞结面墙盖板→拉筋网面及土工布布设→墙后回填。
3.2 施工工艺
3.2.1 加筋格宾运输
加筋格宾单元在运输时被折叠并呈捆束状态。为方便运输加筋格宾单元捆束,在工厂内即被压实并捆扎牢固。绞合钢丝另外成卷放置,加固钢环成箱包装。加筋格宾材料由厂家用拖挂车运输至工地,卸于指定地点。
3.2.2 清基
在安装加筋格宾前,现场施工工人再次将地基表面的浮土、杂物进行扫除和清理,然后现场技术员放样出每个加筋格宾安装位置,并在现场用石灰洒出每个格宾轮廓线。
3.2.3 构件安装
清基完成后,现场施工人员将木板加工好的方格面板,用钢丝按间隔1 m固定绑在加筋格宾的前面,使其紧靠在格宾面上,以保证格宾面的平整度和竖直度。
加筋格宾内的装填石料采用鹅卵石和弱风化片石,石料强度大于30 MPa,石料粒径选用10 cm~30 cm,采用人工干摆砌石方法填充格宾笼,对于加筋格宾高度为0.5 m的,现场施工分2层装填,每次填充厚25 cm石头,对于高度为1 m的,现场施工分3层装填,每次填充厚30 cm左右,一个格宾内装填好第一层石料后,先在相邻格宾内也装填好第一层石料,然后在该格宾内的前面板与后面板间加装加强钢丝,使单元间充分绞合以保证构成一个连续的整体结构,由于加筋格宾构件每件长2 m,并在中部已设有一道横隔板,因此,加强钢丝沿格宾长度方向间距按40 cm一道设置,即每2 m长格宾内设4道加强钢丝。然后再装填该格宾内的第二层石料,这样可防止引起侧边挤压变形。最后用人工摆放小粒径填料以减少空隙率(设计要求填充率不小于70%),每层填充的石料高出顶面3 cm~5 cm,以预留填充石料的自然沉陷,如此循环作业。
3.2.4 墙后回填
每一层加筋格宾全部安装并填充完毕后,现场施工人员将加筋格宾后部的拉筋网面完全拉撑,并在拉筋网面尾部按每间隔1 m打设小木桩将拉筋网面固定在地基上,相邻幅面间按每米间隔采用绞合钢丝点绞合,将两幅拉筋网面连接。同时,现场剪切宽110 cm(对于高度为0.5 m的加筋格宾)或宽160 cm(对于高度为1 m的加筋格宾)的土工布,沿加筋格宾墙背部竖向铺设并固定于格宾墙背部、底部30 cm平铺于基底上、顶部预留30 cm待墙后回填后平铺。
墙后填土每层松铺厚度按30 cm、压实厚度按25 cm、松铺系数按1.2进行控制,填料采用自卸车运至作业现场,卸于加筋格宾的一端,再用推土机逐步推至加筋格宾拉筋网面上,土料摊铺顺序为由面墙向加筋网面尾部进行,依次前进将拉筋网面上逐步填满,用平地机进行精平,压实时,先用18J振动压路机静压1遍,以避免拥土将筋带推起或错位,第2遍采用18J振动压路机弱振碾压,行进路线由拉筋中部先向尾部进行,然后再由中部向面墙进行,压路机沿与墙平行方向行走,碾压搭接宽度不小于设备宽度的1/3,第3遍采用18J振动压路机强振碾压,碾压方向与第2遍相同,其后采用22J振动压路机强振碾压,直至压实度符合要求为止,经过现场的试验,碾压5遍后测点压实度可全部达到93%以上。
第一层回填完成后,在进行第二层土方的填筑之前,现场用石灰打格上土控制层厚、按照第一层总结的施工参数进行施工,碾压5遍后试验室开始检测压实度,直至全部达到93%以上。如此循环填筑直至回填高度稍低于已安装的加筋格宾顶面(2 cm左右)时停止回填,进行第二层加筋格宾的安装。
现场施工人员在压实的土层上安放第二层加筋格宾单元,并采用与第一层相同的方法进行石料填充和格宾单元绞合,然后回填第二层加筋格宾网面上的填土,如此类推直至安装完最后一层加筋格宾。再按正常施工方法进行加筋格宾之上的路基的填筑。
3.2.5 施工注意事项
1)装填加筋格宾内石料时应轻拿轻放,严禁直接扔于网面上而砸伤格宾钢丝,从而降低格宾使用寿命。
2)在石料装填过程中,应保证相邻格宾一同填充,不得出现相邻格宾填石高度相差超过35 cm的情况,另外,加筋格宾外侧的30 cm填石必须采用干砌片石的方式进行施工,以确保面墙整体平整、密实、石料粒径均匀,严禁随意堆放。
3)本项目加筋格宾挡土墙的最高高度为8 m,由于加筋格宾是分层安装和装填石料的,因此装填石料时要力求减小空隙率并应装填饱满,以防墙后回填时,在振动压路机的振压过程中,格宾内的石料发生位移或累积沉降过大,从而使拉筋面产生较大的拉应力。
4)为达到视角美观的效果,预防挡土墙向同一方向倾斜,现场技术人员对将要施工的段落和正在施工段落的标高应随时检测,务必使同一层次的加筋格宾单元位于同一标高线上。
4 材料及机具准备
4.1 材料准备
经过多家比选,选用单价合理、质量较好的加筋格宾材料,其主要技术指标为:低碳钢丝直径2.7 mm/3.7 mm,抗拉强度不小于350 MPa,延伸率不小于10%,钢丝容许公差为±0.06 mm,最小镀锌量245 g/m2,网格型号8 cm×10 cm,钢丝网面抗拉力不小于50 k N/m。为了加强构件刚度,钢丝面板边端采用直径为3.4 mm/3.4 mm的边端钢丝,镀层钢丝公差为±0.07 mm,最小镀锌量265 g/m2,绑扎钢丝直径为2.0 mm/3.0 mm,公差为±0.05 mm,最小镀锌量215 g/m2。
4.2 机具准备
加筋格宾材料进场后,同时进场的小型机具有尖嘴钳、钢棒、撬棍、闭合工具等,用于绞合钢丝、拉紧格宾盖子、固定格宾盖子,另外,项目部专门用方木加工了长2 m、高0.5 m和1.0 m的固定方格面板若干个,用于防止格宾面墙在装填石料时受压鼓出及保持面板平整。
另外,在施工现场配备有1台1.0 m3挖掘机用于基坑开挖,配备大锤2只用于超粒径石块的破解,2台水泵用于排除基坑内的水,1台18J振动压路机、1台22J振动压路机和1台电动夯用于墙后填筑土的压实。
5 结语
加筋格宾挡土墙在高填路基护坡中是行之有效的方法之一,它在闻垣高速公路LB1合同段应用实践中证明:加筋格宾挡土墙能够有效提高结构的整体性与牢固性,抵抗不同形式的弯曲应力、张应力和剪切应力,适应大的不均匀沉降和无法预测的荷载,不需设置沉降缝,且格宾内填石间的空隙也提高了格宾的排水能力,无需反滤层。
参考文献
[1]姚华,陈朝霞.谈土工格栅加筋土挡墙设计[J].山西建筑,2009,35(11):100-101,147.
[2]马玉静.加筋土挡墙的应用与发展[J].山西建筑,2009,35(1):119-120.
加筋技术 篇10
1 路堤施工中加筋技术的应用
1.1 采用加筋技术提高路基稳定性
当路堤的稳定性不足时, 可采用土工合成材料加筋, 以提高路堤的稳定性。提高路基稳定性加筋结构形式的选择, 应根据工程具体情况, 遵循技术可行、经济合理、施工方便的原则综合比较确定。
1.2 设计计算
加筋材料的铺设层数、铺设范围应通过对加筋路堤的稳定计算、土工合成材料锚固长度计算以及平面稳定验算确定。加筋路堤整体稳定性和堤身稳定性验算采用圆弧条分法进行计算, 求得安全系数最小值和相应的临界滑动面;当路堤下地基为浅层软弱土层时, 还应验算加筋路堤的平面滑动的稳定性, 我国设计规范中已建立了一套相对成熟的设计计算方式。
1.3 采用加筋技术减小路基不均匀沉降
加筋对路堤的沉降特别是不均匀沉降有一定的减小和调节作用, 这在许多工程中都已证实, 但基本理论研究还不够成熟, 目前还没有建立一套完整的设计计算方法, 应用效果较好的主要结构形式如下:首先, 软土地基处理。采用土工合成材料对垫层和路堤下部加筋处理, 不但提高路堤的稳定性, 还可以加强路基底部的完整性和连续性。其次, 桥头台背路基填土的加筋处理应该利用土工合成材料与构造物之间的铺固力以及与路基填料之间的嵌锁力和接口摩阻力, 将结构物与路基填料联为一体, 达到减少两者之间不均匀沉降的目的。
2 路面施工中加筋技术的应用
加筋技术在路面施工中的应用主要体现在土工合成材料的运用, 土工合成材料具有较好的结合性、强度、耐久性和韧性, 有利于路面温度裂缝、反射裂缝、车辙等通病的预防和控制, 在半刚性沥青混凝土路面的基层中应用土工合成材料还有利于延长路面的抗疲劳性和使用寿命。路面施工中加筋技术的应用主要用于裂缝的防治, 其主要的方法有:一是温度裂缝控制技术的应用。在路面面层上应用土工合成材料可以达到加筋的效果, 确保路面对温度裂缝的防治效果, 同时可以减少车辙病害的发生, 可以有效提高公路的使用寿命。二是对抗反射裂缝的应用。将土工合成材料应用于沥青混凝土路面的基层和面层之间, 起到加筋的目的, 可以达到减少反射裂缝的效果。三是补强操作中应用加筋技术。特别在桥面铺装、水泥混凝土路面改造过程中, 使用土工合成材料有利于实现补强的目的。
3 挡土墙施工中加筋技术的应用
加筋技术应用于挡土墙施工的主要形式是加筋土挡土墙, 这种公路设施被广泛应用于路基、桥台和护坡的工程施工中。加筋土挡土墙的面板和筋带可以预先制作, 施工简便、造型美观、造价低廉, 同时具有优越的安全性。加筋土挡土墙施工中应该做好以下几个环节:
3.1 筋带选择的技术要点
筋带的作用是承受垂直荷载和水平拉力作用, 并与填料产生摩擦力, 筋带为带状, 国内采用聚丙烯土工带、钢塑复合筋带、钢筋混凝土和镀锌钢带。对于高等级公路应选用钢带和钢筋混凝土筋带。
3.2 填料选择的技术要点
填料是加筋土挡土墙的主体材料, 由它与筋带产生摩擦力。填料应符合土工标准、化学标准和电化学标准, 这样才能确保加筋土挡土墙结构的稳定。设计和施工中应该确定填料的类型, 计算内摩擦角和填料与筋带间的视摩擦系数。此外, 加筋土挡土墙填料施工中应该确保填料的级配和压实密度符合设计和实际的需要。
3.3 面板施工的技术要点
面板设计应满足坚固、美观以及运输与安装方便的要求, 面板的类型主要有十字型、六边型、槽型、L型及矩形等。为保证加筋土挡土墙在使用过程中发挥应有的作用, 设计时应进行内部稳定计算和外部稳定计算。内部稳定计算包括筋带的强度验算和抗拔验算, 外部稳定计算包括挡土墙沿基底滑动验算、承载地基与墙后土体的整体滑动验算, 在特殊地段要计算地基的沉降量。
新时期加筋技术在公路建设中得到了普遍的应用, 特别是在路堤、挡土墙和路面的设计和施工中, 加筋技术正在发挥着功能上的优势, 促进公路设施和公路路面实现稳定和耐久。特别在新材料和新工艺不断更新的时代背景下, 加筋技术必将产生更加重大的变化, 其应用范围将会越来越广、形式将越来越多、作用将会越来越大, 因此, 我们必须把握加筋技术这一关键环节, 以做好路堤、挡土墙和路面等项目的加筋技术运用为基础, 更好地结合新材料、新工艺, 使加筋技术的运用达到一个新的层次, 进而将加筋技术的应用扩展和深化到公路建设的其他领域, 促进公路建设整体质量和技术水平的提升。
参考文献
[1]周明斌.浅述植筋技术在加建工程中的应用[J].科技资讯, 2009, (08) :65-66.
加筋技术 篇11
关键词:钢筋砼;加筋土挡墙桥台;加固
中图分类号:TU3 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2009)35-0038-02
1工程概况
下岭桥位于运城市平陆县境内国道209线K944+405处,原桥为2m~20m后张法预应力空心板桥,桥面宽由9m渐变至11m,下部采用柱式桥墩,桥台采用加筋土挡墙型式,1#桥台高度为20m,2#桥台高度为22m,分3层砌筑。该桥修建于1993年9月。近年来。由于交通量和超限车辆的急剧增加,导致该桥加筋土挡墙桥台整体沉陷、变形,墙身多处壅鼓,加筋土挡墙与桥面铺装之间形成较大空洞,给交通运输和行车安全带来隐患。对此,2007年6月-2007年10月对该桥实施了加固改造。
2技术标准与规范
(1)《公路工程技术标准》JTC B01-2003
(2)《公路桥涵没计通用规范》JTG D60-2004
(3)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTC D62-2004
(4)《公路加筋土工程设计及施工规范汇编》
(5)《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG 024--85
3技術指标
(1)设计荷载公路-Ⅰ级。
(2)桥面宽度9m~11m。
(3)设计洪水频率1/100。
(4)地震动峰值加速度0.15g。
(5)行车速度40km/h。
(6)跨径2m~20m。
4主要材料
(1)混凝土:桥台钢筋混凝土围箍框架、平面框架C30砼。
(2)钢筋。
(3)普通钢筋:直径≥12mm采用Ⅱ级和Ⅰ级钢筋。
直径<12mm采用Ⅰ级钢筋。
技术指标符合CBl31013-91、GB1499-98规定。
(4)钢板:采用A3钢板技术指标符合CB700-97规定。
5加固方案
(1)拆除原桥面,在加筋土挡墙桥台桥面铺装层下增设C30钢筋砼框梁。1#桥台长24m,每12m设置1道伸缩缝,内填沥青麻絮。2#桥台长42m,在15m和30m处各设置1道伸缩缝,内填沥青麻絮。
(2)加筋土挡墙桥台采用现浇C30钢筋砼“井”字框架加固,每10m~15m设置1道自上而下的变形缝,现浇C30钢筋砼框架在变形缝处断开,内填沥青麻絮。
(3)钢筋砼框梁与桥台立面框架顶横梁联结成一体。
(4)桥台上下级墙框架横梁长度根据锥坡高度进行调整,至少伸人锥坡内50cm。
(5)桥面铺装采用5cm沥青砼+12cm钢筋砼。拆除原桥伸缩缝,采用Cd-40型伸缩缝。修复防撞护栏70m。
6施工工艺
(1)以原桥桥台搭板处标高为控制点。对主桥桥面、桥台及桥头引道进行详细水平测量,绘制纵、横断面图,计算填挖厚度,以保证桥面平整,桥台与主桥标高衔接顺适。
(2)钻孔定位。施工前先对加筋土面板裂缝进行封抹,然后依照设计图纸,按照所给尺寸在加筋挡土墙纵横方向放线定出横梁与立柱的准确位置,在横梁与立柱的中心线上,分别标识出每个断面各个钻孔的准确位置。钻孔方向应平行于加筋土挡墙桥台侧面,钻孔前用经纬仪定出方位角,以便在钻孔过程中控制钻头的前进方向。
(3)水平钻孔。两侧桥台分别取6个断面钻孔,自上而下①A-A'和B-B'断面均在结点处钻孔;②C-C'、D-D'和E-E'断面每间隔1.7m钻一个孔,钻孔位置均在结点处和横粱的跨中处;③F-F'断面每根横梁处钻3个孔,钻孔位置在每个结点处和横梁的1.1m和2.3m处。对加筋土挡墙钻孔应分排自下而上,每排每批钻孔间距不小于3m,钻孔直径为10cm,钻孔位置设在面板的横缝上。不能设在面板拉带设置处。成孔后灌浆,水泥浆凝固强度达70%以上后,再进行下一批钻孔。两侧桥台钻孔可同时交替进行流水作业,但必须下排钻孔凝固后再进行上一排钻孔,以保证桥台在施工过程中的安全。
(4)对拉锚固筋。对拉锚固钢筋采用闪光对焊。焊接前先进行试焊。合格后再正式施焊。对拉锚固筋一端先在弯曲机上做成弯钩。钢筋的弯制和末端的弯钩应符合设计要求,另一端待穿入后再与事先做好的弯钩焊接,每一个孔内对拉两根或三根钢筋时。应注意保证焊接口错开,不在同一断面上,①A-A'断面每个孔内放置1根¢18和1根¢25钢筋;②B-B'断面每个孔内放置1根¢18和2根¢25钢筋;③C-C'断面结点处钻孔内放置3根¢25钢筋,横梁跨中钻孔内放置2根¢18钢筋;④D-D'和E-E'断面结点处钻孔内放置3根¢28钢筋,横梁跨中钻孔内放置2根¢25钢筋;⑤F-F'断面结点处钻孔内放置3根¢28钢筋,横梁1.1m处钻孔内放置3根¢25钢筋,横梁2.3m处钻孔内放置3根¢18钢筋。
(5)钻孔封口。钻孔完成加入配置钢筋后,应立即用水泥砂浆对孔口进行封抹,并预埋注浆管,用注浆以一定的压力压浆注入,直至注浆管口有水泥净浆流出方可停止注入。
(6)钢筋连接。伸出孔外钢筋要与现浇C30钢筋砼框架立柱钢筋绑扎在一起,端头均现浇在框架内。两层结点加强钢筋网均与框架立柱钢筋焊接。钢筋接头采用搭接电弧焊时,要求双面焊缝,其长度不小于5d,如双面焊缝有困难可采用单面焊缝,其长度不小于10d。加强钢筋网网片结点及与框架立柱钢筋的连接全部采用电焊焊接。
(7)浇筑加筋土挡墙桥台框架。在加筋土挡墙三个外露面处搭设钢管架,采取平行与流水作业相结合,设置C30钢筋砼围箍。紧贴原土挡墙面板。现浇C30钢筋砼框架时。每10m~15m设置一道自上而下的变形缝,内填沥青麻絮。桥台上下级墙框架横梁根据锥坡高度进行调整,但横梁伸入锥坡内至少50cm。在挡墙错台顶部设2%的排水横坡,用水泥砂浆防护。横梁间距与桥台立面“井”字框架间距一致。内填C15贫水泥混凝土。
(8)桥面铺装。桥台桥面采用C40钢筋砼铺装,铺装时,预留好伸缩缝位置,并将防撞护栏、伸缩缝、泄水管等有关预埋件埋入。
7施工质量控制
(1)推行全面质量管理,建立健全质量保证体系。项目部成立质量管理领导组,项目经理任组长,副经理、技术负责人任副组长,项目部设专职质量检查工程师,队、班设专职质量检查员。质检人员跟班作业,随时掌握施工动态,定期召开质量分析会议,及时解决施工过程中出现的问题,不断改进施工方法,提高施工质量。
(2)严把材料进场关。材料选用是工程质量控制的重点,为确保工程质量,所用施工材料全部采用国标材料,水泥采用高标号桥梁专用水泥,钢筋采用国标钢筋,砂采用水洗中粗砂。所购材料三证齐全,进场后按规定抽检,不同品种、不同规格分别堆放,并插牌标识,使原材料始终处于受控状态。
(3)严把工序质量关。确立自检、互检与交接检查相结合的质量“三检”制度,建立工前试验、工中检查、工后验收的工作制度,各负其责,各把其关。上道工序检验合格后,方可进行下道工序的施工,形成层层监督、环环紧扣的激励机制,使各道工序施工质量得到保证。
浅谈加筋土挡土墙施工技术 篇12
加筋土挡土墙施工技术是目前地基处理过程中比较常用的技术之一, 加筋土挡土墙施工技术的应用对于建筑施工企业的发展有着极为重要的意义。本文就加筋土挡土墙施工技术的几个技术要点进行分析。
2 对加筋土挡土墙施工的几个论述
随着我国建筑行业的不断发展, 越来越多的工程对于建筑的技术要求越来越高, 加筋挡土墙是在现在建筑施工过程中为了提升相关的土体承受能力而采取的一种特殊的处理方法, 其相关的处理效果非常显著。所谓的加筋挡土墙施工所运用的相关土体是由拉筋、面板以及填土共同混合而成, 其作用发挥的原理为利用拉筋以及填土之间的摩擦力的增加, 对于相关土质的物理性能进行改善, 进而使得拉筋和土能够融为一个整体。在加筋挡土墙施工过程中, 所运用的面板的作用是对填土起到一定的阻挡作用, 以防在施工过程中填土会因为压力问题而流出, 对于加筋挡土墙施工的效果造成影响。把这项技术的运用到路基处理的过程中, 能够在满足路基基本要求的基础之上, 最大程度的保证所占用面积的减少, 这对于促进工程施工速度的提升有着极为重要的意义。另外加筋土挡土墙施工技术的应用还能够尽可能的降低在施工过程中对环境的损害, 并能够在保证工程基本进度的情况下使得工程成本得以降低, 这对于相关施工企业的发展以及利益的获得来说, 有着重要影响。
3 加筋挡土墙施工的技术要点
3.1 基底处理过程
在加筋挡土墙施工过程中, 最先要进行的就是基底的处理过程, 基底处理质量的好坏将直接对加筋挡土墙施工造成影响。在对基底进行处理的过程中, 相关的施工单位应该在对基底的土壤状况以及基底周围的情况了解的基础之上, 对相关的基底处理方案进行确定, 目前在施工过程中最常用的基底处理方法为对原地表覆盖层进行处理或者对被处理地方进行挖台阶处理。在对路基表面进行基底处理的过程中, 可以利用推土机或者挖掘机等机械对于相关设计标高以上的部位进行挖掘或者去除, 在这一过程完成之后在利用压路机等对所挖部位进行压实处理。压实过程的完成能够保证基底处理过程顺利完成。在施工部位对基底处理过程完成之后, 相关的人员以及单位应该及时的对基底进行检测, 要尽可能的保证基底处理能够符合相关的设计要求。
3.2 加筋挡土墙基础施工过程
在对基底进行处理时, 为了保证加筋挡土墙施工质量能够被保证, 还要同时进行开挖工序, 开挖过程是加筋土挡土墙施工技术的重要组成部分, 在开挖过程完成之后, 相关单位以及技术人员应该对开挖地的承载能力进行检测, 只有经过检验之后, 地基的承载能力能够达到13兆帕左右才能够进行下一步的施工。在检验过程完成之后, 要进行的工序就是对开挖处进行混凝土浇筑, 在浇筑时一定要采用耐性较好的混凝土, 从而使得浇筑质量能够被保证。另外还需要特别注意的是在浇筑过程中所采取的方法应该为分段建筑法, 施工单位必须对建筑时间以及浇筑面的曝露时间进行控制, 以防外界的条件对建筑的质量造成影响。除此之外, 浇筑过程中还应该注重振捣环节的进行, 一般的施工工程中所采用的振捣所采用的器械为插入式振捣器, 每次振捣时间应该间隔20秒到30秒, 当浇筑的混凝土不会出现气泡或者不在沉落时即可体制振捣过程。在加筋挡土墙施工过程中还要加强沉降缝的设置, 一般情况下每隔20米左右设置一个沉降缝即可, 在沉降缝设置过程中所采用的材料为全面沥青麻筋。
3.3 模板的制作
模板的制作直接对加筋挡土墙施工的质量造成影响, 因此加强对模板制作工程的重视对于提升加筋挡土墙施工水平有着极为重要的意义。模板的尺寸的设计应该根据相关工程的特质以及要求所决定, 但是所有的模板在制作过程中都应该把上面设置为凹榫, 与凹榫相对应的下面设置为凸榫。为了能够最大程度的保证凹凸榫尺寸的精确性, 在进行模板的制定过程中可以采用定型刚作为模板的主要材料, 在模板不同部位进行连接的过程中可以运用螺栓等。另外还需要特别注意的是在模板制作过程中要充分的考虑到其可循环利用的特性, 尽可能的把其设计为方便脱模的样式。
3.4 筋带铺设过程
筋带铺设是加筋土挡土墙施工技术作用得以发挥的最重要的步骤之一, 此环节的质量将会直接对加筋土挡土墙施工技术作用的发挥造成影响。在进行筋带铺设过程中最先进行的步骤就是把筋带下料至相关的施工地, 下料的时间应该早于施工之前, 下料的长度应该以设计长度为准, 最恰当的下料量是设计长度的2倍, 为了能够保证加筋挡土墙施工能够顺利进行, 相关施工部门应该严禁边施工边下料现象的出现。在进行铺设过程中, 为了保证施工质量, 相关的施工人员应该尽可能的保证筋带能够和墙面垂直, 并且最大程度的能够使其呈现出辐射状存在。为了保证施工质量, 筋带在铺设过程中应该最大程度的避免弯曲以及扭结的现象, 铺设的密度和固定筋带的位置应该相对应。在铺设过程完成之后, 相关验收人员应该对其进行验收, 从而保证加筋挡土墙施工效果的体现。
4 结束语
加筋土挡土墙施工技术和其他施工技术相比, 具有独特的优势, 此项技术能够在保证基本施工质量的基础之上尽可能的减少工程施工时间以及施工成本, 这对于施工工程质量的保证以及施工企业利润的获得有着极为重要的意义, 因此相关的部门以及人员必须加强对其的重视, 为施工企业的发展以及施工质量的保证创造条件。
摘要:随着社会的不断发展, 加筋土挡土墙施工技术被越来越多的应用到建筑施工工程中去, 其极大程度的在保证施工质量的基础之上缩短了相关的施工时间, 这对于相关建筑施工质量的提升有着极为重要的意义。
关键词:加筋土挡土墙,施工技术,技术要点
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