海绵城市建设中高扶壁式钢筋混凝土挡土墙的应用

目前用于支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的挡土墙有重力式挡土墙，衡重式挡土墙等，此类挡墙虽形式简单，施工便捷，造价低廉，但不适用于高山坡土体，高填方土坡。当墙身高度在8?m及以上时，采用悬臂式钢筋混凝土挡土墙，往往会因墙身过厚很不经济，而若采用扶壁式钢筋混凝土挡土墙常能收到满意的经济效果。

扶壁式钢筋混凝土挡土墙由垂直墙身、基础底板和扶壁组成，其基础底板又分为外挑板和内挑板，施工时需要考虑地基承载力，墙后回填土的压实度和排水等问题。本文通过案例介绍填方段高扶壁墙施工重难点部位、基础换填深基坑施工、主体及模架 系统。

1　工程概况

青岛市李沧区老虎山公园建设工程南北长约4.3?km，东西宽约2.2?km，总投资12.3亿元，其山体属集体土地，是全国首批海绵工程试点区重点项目， 主要建设内容包括山体公园相关设施建设、山体基础道路路网建设、景观环境工程、海绵设施建设、亮化工程、给排水工程等。

该项目建成后将成为一处集生态保护、观光游憩、登山健身、科普宣传、人文展示、影视取景等集多功能于一体的城市山体公园和文化旅游产业 基地。

本文介绍的上王埠林舞广场地块为老虎山公园的1个子项，其占地面积约7万㎡，工程造价7?000万元。

2　项目特点

该地块所在位置为历史遗留弃土（渣）场，自形成至今已有10年，主要成分为杂填土、建筑垃圾及生活垃圾，土堆东侧与在建李家庵小学的水平距离为20?m，与市政路最大高差约16?m。因该处高差较大，存在塌方及滑坡隐患，需设置挡墙以保证边坡稳定及安全。

原设计方案考虑公园整体布局及美观，以公园主园区最高点至土坡东边界长约50?m的距离进行放坡处理，并做7道总长120?m的2?m高混凝土挡墙以消化高差，但施工过程中发现处在最下部的两道挡墙地基存在大量生活垃圾。

在重新分析基础及土体斜坡受力后，得知此类挡墙难以满足抵抗土层滑动力的要求，仍存在塌方及雨水冲刷滑移隐患。

对该部位进行地质勘探发现，该处有一段长40?m的垃圾回填段，不满足一般挡墙的基础标准，对此设计单位提出第二种解决方式，即使用钻孔灌注桩排桩的方式加固土体，经多方研究认为该方案虽可行，但成本高且施工空间有限，最终选择采用9.8?m高、120?m长的高扶壁钢筋混凝土挡墙、墙后土体采用放坡方式消化高差，对基础以下杂填土、垃圾回填区域采用C30毛石混凝土换填。毛石混凝土中毛石与混凝土的比例为4∶6。

经计算，基础换填深度平均达7.1?m，属深基坑，需经专家论证，且换填前需将边坡后方土进行刷坡处理达到安全坡度，放坡处理后坡比为1∶1.5，如图1所示。

图1　挡墙剖面示意

3　施工难点及处理措施

施工过程的主要难点如下。

（1）施工阶段可利用空间的有限，钢筋加工区、操作平台，物料存放区，机械停留区空间狭窄，与在建小学仅相距20?m（含小学的一条6?m宽便道），去除与便道的安全距离后，可利用的空间仅13?m左右，因此必须精简操作区，提前将该段所用钢筋加工完毕备用，及时清理多余物料以消除安全隐患，将换填所需的毛石料尽量堆放在基坑边缘，以提高换填毛石混凝土机械的倒运效率，预留模板及支架堆放区和机械施工区。

（2）由于挡墙基础开挖及墙后刷坡的多余土方无处消纳，故施工前须做好精确规划，将120?m长的挡墙分三段施工，先施工的30?m段土方恰与设计旱溪的土方量相近，可将该段土方运到旱溪内，待第一段施工完毕后再将中段土方倒运至第一段挡墙后方，尾段也采用相同做法，将旱溪内土方倒运至第三段，以解决土方存储问题，满足了业主土方不外运的 要求。

（3）基础换填深基坑施工的难点在于基坑开挖后，存在大量生活垃圾及位于上方的公园绿化喷灌水外渗。换填毛石混凝土基底承载力设计值需达到150?MPa，若挖到标高但仍为生活垃圾段须继续下挖至持力层，并及时抽走开挖渗出的水，用毛石挤压主要渗水点。在施工期间，绿化养护采用增加喷灌次数，减小喷灌水量的方法来控制渗水。

（4）因墙体高达9.8?m，钢筋采购及加工时应充分考虑每段钢筋的绑扎长度，避免下料不均导致的浪费。挡墙每隔15~20?m设一道沉降观测缝，扶壁的距离为3?m，因此施工过程中应规划施工缝及扶壁的相对位置，避免各段挡墙施工缝的扶壁位置重叠，对横筋钢筋下料提前做准备（图2）。

图2　挡墙结构剖面示意

模架系统的施工难点在于扶壁墙高超过5m，若1次支模到顶，不仅难以保障混凝土浇筑质量及安全，也会降低空间利率，很不经济，故施工前期对钢筋，模架进行受力分析，采用两次支模、两次浇筑方式，以避免混凝土烂根，蜂窝麻面的质量隐患。两次浇筑的衔接面要凿毛，模板壁板和扶壁板采用1.8?cm厚高强竹胶板，外竖楞采用6?cm×8?cm方木，方木中距20?cm；横楞为 ?48×3.5双钢管，间距40?cm，采用M16对拉螺栓加固，间距50?cm，拉杆外套直径18?mm的PVC管。每侧拉杆端配一块10?cm×10?cm的1?cm厚加强钢板和双螺母。

高扶壁挡墙高9.8?m，因混凝土分两次浇筑，脚手架支撑体系也搭设两次，底层高5?m，上层高4.8?m（图3）。

图3　脚手架及模架剖面示意

4　结束语

（1）经对施工完成扶壁式钢筋混凝土墙进行持续监测，其水平位移总量小于0.5?cm，沉降总量小于1?cm，满足设计和规范要求。

（2）本工程采取的扶壁式钢筋混凝土挡墙不仅施工方便，墙身断面较小，自重轻，可较好地发挥材料的强度性能、适应承载力较低的地基，且断面尺寸较小，踵板上的土体重力可有效抵抗挡土墙倾覆和滑移，由竖板和扶壁共同承受土压力产生的弯矩和剪力，可有效防止填方边坡的滑动，解决了对东面在施的小学的安全隐患，社会效益良好。

（3）本工程前期预算中未考虑复杂的地质情况，采用本挡墙方案可大幅降低成本，比灌注排桩法降低造价约200万，经济效益良好。