高大挡土墙施工

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摘要：烟台港西港区一期挡土墙工程项目挡土墙长度1169米，每单元墙体高度12.0米，长度12.1米，合同要求为钢模板，墙体为清水砼，如何设计模板及控制砼浇筑质量成为该项目施工的关键。

关键词：模板、砼浇筑

中图分类号：TU476+.4文献标识码： A 文章编号：

工程概况

工程简介：本工程东西全长1169米，为钢筋砼挡土墙，总高12米，地面以上高度10米，墙体厚度为600～650㎜，挡土墙共97个标准单元，每单元长度12.1米，各单元之间留缝50㎜。基础宽度9.4米，底板换填500㎜厚碎石。墙体砼强度等级为C40。两个单元墙之间布置透水性砂石反滤层，立壁后设置点式反滤包，设置土工布隔砂板。立壁后方土方分层回填碾压.

工程主体断面图

模板设计

1、模板形式对比分析：合同要求工期4个月，考虑基槽开挖及基础施工，剩余可作业时间仅为2个月，需安排两支施工作业队伍，流水作业，模板加工4套。以往模板设计多采用面板加围柃加桁架的制作方式，每平米模板重量大，总体费用高，挡土墙标准单元面积约为500平米，桁架形式每平米约为170-180Kg,4套模板重量约为340-360吨；另外一种模板形式为面板加围柃加穿墙拉条，该形式每平米约为100-120Kg,，4套模板重量约为200-240吨，大大减轻了模板重量，降低了费用。模板形式对比如下图：

以往挡土墙模板设计

改进模板设计

2、模板计算分析

（1）、砼侧压力的确定

砼最大侧压力按中国港口工程技术规范推荐的公式计算，采用插入式振捣器时,其公式如下：

Pmax=8ks+24ktV1/2

h= Pmax/γ

式中

Pmax——混凝土对模板的最大侧压力(kN/m2)

kt——温度校正系数;

ks——外加剂影响系数，坍落度大于80mm时取2.0;

V——砼浇筑速度m/h;

γ——混凝土的重度（kN/m3），取24。

温度校正系数

根据施工具体情况

取ks=2.0，kt=1.33，V=1m/h

Pmax=8ks+24ktV1/2=48kN/m2

根据理论计算和施工经验,考虑倾倒砼所产生水平动力荷载，确定砼对模板最大压力为48+6*1.4=56.4kN/m2。

有效压头高度H=Pmax/24=2.35m

挡土墙模板采用钢结构模板，由横竖围柃加钢拉杆组成，模板分三层设计，第一层模板高度为2.5m，第二层及顶层模板高度为4.75m，模板受力计算以第二层模板为例。

板面和小肋验算

取1mm宽板条作为计算单元：

q=0.057×1=0.057 N/mm

5mm钢板参数：I=bh2/12=300×5×5×5/12=3125mm3

W= bh2/6=300×5×5/6=1250mm3

=0.057×300=17.1 N/mm

σ=M/W=0.078 qL2=0.078×17.1×300×300/1250=96 N/mm2

挠度计算：

f=K×Fl4//Bo

式中K为板的挠度系数，取0.00247

Bo为板的刚度，Bo=Eh3/12(1-γ2)=2.06 ×105×53/12(1-0.32)=2358059

f=0.00247×0.057×3004/2358059=0.48mm

板肋计算

50×5扁钢竖肋验算

荷载：q=0.057×300=17.1 N/mm

Max=1/8 ql2=17.1×300×300/8=192375N.mm

W=5×50×50/6=2083.3mm2

σ=M/W=192375/2083.3=92.3 N/mm2

挠度验算：

f=0.644ql4/100EI=12×0.644×17.1×3004/100×2.06×105×5×503=0.083mm

满足要求

横连杆【10计算】

荷载：q=0.057×750=42.75 N/mm

查表得：W=39.7×103mm3,I=198×1043mm4

σ=M/W=0.125×q×1000×1000/ W=134.6 N/mm2

挠度验算：

f=0.644ql4/100EI=0.644×42.75×10004/100×2.06×105×198×1043=0.65mm

满足要求

竖围柃验算

荷载：q=0.057×1000=57N/mm

M=0.125×57×750×750=4007812 N.mm

需要W= M/σ=18.6cm3

采用2根8#槽钢，W=50.6 cm3，惯性矩为I=202.6 cm4

挠度验算：

f=0.644ql4/100EI=0.644×57×7504/100×2.06×105×202.6×104=0.65mm

选用2根8#槽钢满足变形要求

钢拉杆计算

按模板受均布荷载56.4 kN/m2进行计算，模板总受力Q=12×4.5×56.4×1000=3045600N，按上中下四排计算拉杆受力

F上= F下= F中=Q/4=761400N

钢拉杆截面面积

S上= S下= S中= 761400/σ=3541mm2

上下采用φ18钢筋做钢拉杆，

需要根数

N上= N下= N中=3541/254.5=14根

钢拉杆布设间距

L上= L下= L中= 12/13=1m

根据实际条件，采用φ25圆钢作为钢拉杆，间距采用1米。

钢拉杆σ=761400/14×490.62=110.8

所选钢拉杆强度满足要求

根据胡克定律

ΔL=FL/EA

φ28钢拉杆最大变形为ΔL=761400/14×850/2.06×1011×490.62=0.05mm

符合模板变形要求。

砼浇筑

砼配合比为C40，施工中严格控制砼拌合，控制砼的和易性，严格按40-50厘米分层振捣，每层浇筑至顶层完成后，进行二次振捣，防止松顶。施工中，模板表面打磨清理干净，涂刷脱模剂均匀，遇有大风天气进行模板覆盖，防止尘土污染模板，造成砼表面污染。模板拆除后，及时进行洒水养护，对局部外观缺陷及时进行修补，尤其是麻面及砂斑，对拉条孔洞用高标号砼进行封堵，表面与墙体平顺。

总结：工程经过4个月的紧张有序施工，按期保质完成挡土墙项目，墙体外观顺直，平整度较好，分段、分层错牙均控制在要求范围内，砼表面色泽一致，无明显外观缺陷，受到监理工程师和业主好评。