装配式绿色生态挡土墙在市政工程中的应用

2020-08-23 07:46杨迅
中国房地产业·上旬 2020年8期
关键词:挡土墙绿色生态装配式

杨迅

【摘要】随着国家经济的快速发展,各地城市化进程不断加快,扩容新建和旧城改造的城市建设力度不断提高。

【关键词】装配式;绿色生态;挡土墙;市政工程;应用

在我国城市化进程加快的过程中,对城市扩容新建与旧城改造的力度也得到了一定程度的提高,传统挡墙技术因对施工场地的要求较高以及浇筑时间过长等缺点已无法满足现代社会的需求。越来越多的人更加关注装配式绿色生态挡墙技术。

1、装配式挡土墙特点

(1)主要优点及适用性。装配式挡土墙不同于一般整体现浇的钢筋混凝土扶壁式挡土墙,其优点在于装配、工期短,即挡土墙面板(含肋板)采用工厂化标准预制、现场安装施工,缩短了建设工期,预制施工质量易于控制;且墙身轻小、占地较少,地基承载力要求较低,地基条件较差和石料缺乏地区均可采用,特别适用于大中型城市道路及桥梁引道工期要求紧张、周围有建筑物限制、交通压力大、地基承载力较差的路肩挡土墙施工。(2)主要缺点。装配式挡土墙面板及肋板需另设场地和模板做标准化预制,并须转运、吊装和焊接施工;工序较多,投资较普通挡土墙大。主要效益。装配式挡土墙因工期缩短,减少了施工对周边社会和生态环境的负面影响,减轻了城市道路建设的交通压力,且符合节约型社会的低碳建设要求。

2、装配式挡土墙具有的优点与适用性

新型装配式绿色生态挡土墙与传统现浇混凝土挡土墙在施工过程中形成了鲜明的对比,即绿色生态挡土墙具有一定的工程优点,其具体体现在以下几个方面:(1)这种新型绿色生态装配式挡土墙的大部分预构件均在指定的工厂进行标准化预制,其工程质量可以得到有效的控制;(2)大量预构件的现场装配施工不仅极大地提高了工作效率,使施工工期明显缩短,而且建筑企业的成本相对有所降低;(3)通过对植生板上植物的种植,既突显出挡土墙的外观造型美观,又实现了墙体与周边环境的协调性。此外,由于挡土墙的大部分施工环节都在施工现场安装操作,可以大幅度降低因建筑垃圾与施工扬尘造成的环境污染问题,使建筑工程更加环保。新型装配式生态绿色挡土墙与一般整体现浇混凝土结构的扶壁式挡土墙相比,其优点主要在于施工灵活、挡土墙墙体结构中倾角以及底部基础性设计均可根据施工现场实际地质情况及水文等多方面情况进行有针对性的设定,并且这种新型装配式绿色生态挡土墙具有墙身较轻、小,占地面积少,对于底部基础地基的承载力要求较低,特别是在施工现场条件较差或者严重缺乏石料的地区均不受限制。同时,对于施工工期较为紧张且周边有建筑障碍物、城市景观环境要求高的一些边坡工程来说,其不失为最佳施工模式选择。

3、装配式挡土墙主要设计重点、难点及解决办法

3.1总体设计及计算

装配式挡土墙抗滑、抗倾、基底应力等按常规挡土墙整体分析计算;面板按以扶壁为支点的悬臂梁计算;肋板按悬臂T梁计算;基础前趾板按面板前缘为支点的悬臂梁计算,后踵板按以扶壁末端为支点的悬臂梁计算,顺路线方向的后踵板按以支承于扶壁的连续梁计算;肋板与基础之间连接采用钢板焊接,焊缝验算按钢结构设计规范执行。

3.2车辆碰撞荷载

城市立交桥匝道段,一般未设置人行道,且匝道上车辆一旦失事,不仅会破坏匝道挡墙等设施,而且将对匝道下道路造成二次重大事故。由此,考虑车辆碰撞荷载与否是本设计的重点。考虑车辆碰撞荷载,势必加大挡土墙整体工程量和投资;不考虑车辆碰撞荷载,势必对无人行道的道路造成安全隐患。设计对策为按两种情况考虑车辆碰撞荷载:(1)对无人行道的匝道、引道或公路,采用考虑车辆碰撞荷载设计,碰撞荷载按A等级设置,墙顶护栏上车辆碰撞力P=53kN/m。此类情况的挡土墙计算成果基本受碰撞荷载控制。(2)对有人行道的一般道路,采用不考虑车辆碰撞荷载设计。此类情况的挡土墙计算成果基本受地震工况控制。

3.3连接设计

以往工程事故分析,装配式挡土墙事故较多发生在连接部分,就其原因主要为:连接设计薄弱、连接部分焊接未按设计和规范要求执行、连接部件未封闭完整导致腐蚀锈烂等。由此,连接设计和施工是本设计的难点。对策:按规范加强连接设计,增加地基均匀性,减小结构不均匀沉降,及时封闭连接部件避免地下水、土、气对连接件的腐蚀。(1)严格按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)进行连接材料和焊缝设计。(2)对于土质地基,采用换填水泥稳定砂砾石(碎石)增加地基的均匀性,减少因地基不均匀沉降导致连接失效。(3)连接施工验收合格后,及时浇筑底板顶层,后浇钢筋混凝土封闭连接构件,并于表面形成坡度5%、倾向墙踵横坡,以避免连接处积水渗入后浇混凝土内。

3.4基础设计

为保证挡土墙稳定和减少挡土墙基底尺寸,设计采用基底设置凸榫增加挡土墙抗滑力。但对于土质地基,开挖凸榫基坑易出现扰动并破坏地基现象,由此对挡土墙整体稳定将造成负面影响,此为设计的重点和施工难点。对策:于土质地基换填水泥稳定砂砾石(碎石),以保证凸榫的抗滑作用,增强凸榫前土体强度,并使挡土墙基底有一个良好的应力扩散过渡层,减少因地基不均匀沉降导致结构变形。

4、装配式挡土墙的结构

新型装配式绿色生态挡土墙是由若干个相同层次的预制构造件和预制块单元共同拼装而成,其主要由底梁基础、PC构件、肋柱、压顶梁组成。新型装配式生态挡土墙采用的是钢模整体成型,产品质量更加可靠、稳定。预制PC构件单元基本上呈空间框格型,其地垫底部的植生板与墙体左右两侧壁和后壁有效的结合并围成一个中空植生土槽。通常,植生板上可填装适合绿色植物生长的土壤,在预制印壁设计有排水窗可作为水体排泄的通道,也可作为种植植物根系与墙后水体之间的联系通道。植生板外部设有一定的坡度以防其被雨水冲刷而造成土壤流失,與此同时,还可确保土槽的蓄水能力以满足植物生长的需求。预制块左侧壁和右侧壁分别设有吊装孔,位于预制单元块竖直方向,其主要作用是增强施工中上预制单元体与下预制单元体两者之间的连接强度,且将预制块上端设为凸起,而下端设为凹槽,这样设置有利于上、下预制块拼接过程中能够完全卡锁。其在水平方向的作用是为了增强水平方向预制块的有效连接。在预制块后端两侧都留有相应的钢筋穿孔,非常有利于左右不同的预制块利用U形钢锁进行固定。预制单元块左、右壁闭合工作完成后,即可形成一定的构造柱空间;同时,在构造柱空间内利用现浇混凝土技术形成坚实的构造柱,最后将构造柱与基础底部进行刚性连接并设置顶部压顶梁,使整个墙体的稳定性得到保障。其中施工中的压顶梁、构造柱以及基础建筑底部均釆用现浇混凝土结构。

结语:

综上所述,装配式绿色生态挡土墙与传统混凝土挡土墙相比具有明显的优势,运用该技术可以弥补传统现浇混凝土挡土墙施工现场工程量大、工程造价高且景观效果差等方面的不足。

参考文献:

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