柱板式锚杆挡土墙施工工艺工法
QB/ZTYJGYGF-LJLM-0403-2011 第三工程公司 杨 博
1 前言 1.1 工艺概况
锚杆挡土墙指的是由钢筋混凝土肋柱、墙面板和锚杆所组成的支挡结构物，如下图所示
图1 锚杆挡土墙示意图
1.2 工艺原理
锚杆挡土墙是利用锚杆加固连接岩体，依靠锚固在岩层内的锚杆的抗拔力来平衡挡土墙后的岩土侧压力,达到边坡防护稳定的目的。 2 工艺特点
1、结构物体积小、使挡土墙的结构轻型化，与普通重力式挡土墙相比，可以节省大量的圬工材料和工程投资。
2、有利于挡土墙的机械化、标准施工，可以减轻笨重的体力劳动、提高劳动生产率、加快施工进度。
3、减少基坑开挖方量、对基底的承载力要求也较低、能克服不良地基挖基的困难、有利于施工安全。
4、锚杆挡土墙施工灵活，可根据地形设计为单级或多级。 3 适用范围
适用于铁路及公路路堑边坡支挡防护工程。
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4 主要技术标准
1、《高速铁路路基工程施工技术指南》铁建设【2010】241号 2、《高速铁路路基工程施工质量验收标准》TB10751 3、《铁路路基施工规范》TB10202
4、《铁路路基工程施工质量验收标准》TB10414 5、《公路路基施工技术规范》JTG F10 6、《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1 5 施工方法
搭设脚手架，清除岩面松动石块，整平墙背坡面。按锚杆设计间距及布置形式测定孔位，采用冲击钻或旋转钻钻孔，达到设计要求的深度后用高压风清孔，清孔完成后及时安装锚杆。采用重力灌浆与压力灌浆相结合的方式灌注砂浆，并确保孔内注满砂浆。待砂浆锚杆强度达到设计强度并验收合格绑扎肋柱钢筋，浇注肋柱混凝土，最后安装预制槽型墙面板。 6 工艺流程及操作要点
6.1 施工工艺流程框图（见图2） 6.2 操作要点 6.2.1施工准备
1在进行锚杆施工前，应充分核对设计条件、土层条件和环境条件。 2复核设计图纸、领会设计意图，编制施工组织设计，编制施工技术交底及安全交底书，对作业人员进行先培训后上岗教育。
3施工前，要对施工中所需的各种原材料的主要技术性能进行试验检测、确保原材质量符合要求。
4根据设计图纸，确定砂浆及混凝土配合比。 5施工前，应先清除岩面松动石块，整平墙背坡面。 6.2.2施工放样
1中心线复测，定出肋柱的基线桩，准确定出挡土墙的位置和高程。 2测定孔位，用仪器测出各个锚孔的位置作出标记，并设置孔位方向桩，以便校正。 6.2.3 钻孔
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1根据施工图所规定的孔位、孔径、长度及倾斜度采用钻机钻孔，钻孔采用流水作业法，钻孔过程当中要做好钻孔地质记录，成孔孔壁必须顺直、完整。
施工准备 放样布孔 钻孔、清孔 安设锚杆 锚杆制作 配合比选定 注浆 验收锚杆 安装锚头、安装肋柱及面板钢筋 肋柱、面板立模 浇注肋柱、面板砼 墙背处理及封闭
图2 柱板式锚杆挡土墙施工工艺图
2按照设计钻孔深度
应根据肋柱与主动破裂面和已有的滑动面的实际距离确定，并需在稳定层中达到足够的有效锚固长度。当岩层风化程度严重或其性质接近土质地层时，可加用套管钻进，以保证钻孔质量。
3在岩石低端钻至要求的深度成孔后，用高压风清孔，将孔内壁及端部残留废土及沉渣清除干净、严禁采用水冲洗。 6.2.4 锚杆制作安装
1锚杆类型、规格及性能应与设计相符合，并应按施工图尺寸下料、调直、除污、制作。
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2插入钻孔的锚杆要顺直，并应除锈，锚固段部分一般用水泥砂浆防护；锚杆孔外部分需做防锈层，采用在钢筋表面涂防锈底漆，再包扎沥青麻布两层或塑料套管及化学涂料等方法进行防锈。如防锈层局部遭到破坏，应及时加以修复处理。
3锚杆放入孔内时需居中，可沿锚杆长度间隔2m左右焊接定位支架。孔位允许偏差符合规范要求。
4清孔完毕后应及时安装锚杆，把制作好的锚杆钢筋缓慢地送入钻孔内，定位支架在锚杆下部撑住，插入锚杆时应将灌浆管与锚杆钢筋同时放至钻孔底部。安装的锚杆钢筋应保持顺直。
5有水地段安装锚杆，应将孔内水排除或采用早强速凝药包式锚杆。 6.2.5 灌浆
1按施工配合比采用搅拌机拌制砂浆，随拌随用，经过2.5mm×2.5mm的滤网倒入储浆桶防止石块、杂物混入浆液。桶内水泥砂浆在使用前仍需低速搅拌，防止砂浆离析，拌制的浆液应在初凝前用完。
2压浆用砂以中砂为宜，配合比一般为1∶1（重量比）、水胶比不大于0.50的水泥砂浆，同时尽可能采用膨胀水泥。为避免孔内产生气垫，压浆泵料仓内要始终有一定的砂浆。注浆作业开始和中途停止较长时间情况下，再作业时宜用水或水泥浆润滑注浆泵及注浆管路。
3采用重力灌浆与压力灌浆相结合的方法灌注。先将内径5cm胶管与锚杆同时送入距锚孔底10cm处，用灌浆泵（灌浆压力为0.3MPa左右）使砂浆在压力下自孔底向外充满。随着砂浆的灌筑，把灌浆管从孔底朝孔口缓慢匀速拔出，但要保持出管口始终埋入砂浆面以下1.5m～2.0m。当砂浆灌至孔口时立即减压为零，以免在孔口形成喷浆。浆体硬化后不能充满锚固体时，应进行补浆。补浆结束后立即将制作好的封口板塞进孔口，灌浆结束。
4一次常压注浆结束后，应将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净。 5砂浆锚杆安装后，不得敲击、摇动，普通砂浆在3d，早强砂浆在12h内不得在杆体上悬挂重物。
6进行灌浆锚杆拉拔试验测试。 6.2.6肋柱浇筑
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1就地浇筑挡土墙的模板以组合钢模板为佳，若采用木模时应内衬铁皮；模具要涂刷隔离剂，使用后及时清理。
2按规范要求做好钢筋及预埋件的下料、弯制、绑扎、焊接等工序，安装时应控制好预埋件（预埋孔）位置和混凝土保护层厚度，不得有露筋现象。浇筑混凝土前按照设计要求预埋好泄水孔。
3按照配合比拌制混凝土，严格控制用水量。采用混凝土振动器振捣混凝土，边角处辅以人工捣固，确保混凝土密实。
4按规定做好构件的脱模、覆盖养生工作。 6.2.7 安装预制槽型墙面板
1安装挡板时，应随时作反滤层和墙背回填。
2挡板安装前应将飞边打掉，防止安装后超出柱顶，对立柱、挡板的倒运、安装应符合混凝土强度要求并防止碰撞和震动，以免损坏构件。 6.2.8墙背处理及封闭
当墙背土为非渗水土时，应在最低排泄水孔至墙顶以下0.5m高度内，填筑不小于0.3m厚的砂砾石等反滤层。
挡板后填料应均匀，不应填入大块石料以免挡墙集中受力。 分级式挡土墙平台应回填密实，并做好泄水坡或设排水护板的施工。 7 劳动力组织
施工劳动力人数应根据具体工程数量和施工进度的有关要求配备，一般情况的劳动力组织见下表。
表1 劳动力配置表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 合计 工种 现场负责人 技术负责人 钻孔 注浆 钢筋 架子、模板及混凝土 修理及电工 杂工及养护 5
人数 1 1 4 3 4 8 1 6 28
8 主要机具设备
主要配套机械设备数量应根据设计，结合现场实际情况，综合考虑工程数量、进度等因素配备。一般的主要机械设备见下表。
表2 主要机械设备配置表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 名 称 电 焊 机 钢筋弯曲机 钢筋切断机 钢筋调直机 发 电 机 钢筋对焊机 空压机 钢筋拉伸机 静态应变仪 砂浆搅拌机 钻机 强制搅拌机 混凝土罐车 插入式振动器 规格 25KW 40mm 40mm 14mm 8m 3单位 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 个 数量 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 6 2.2kw 9易出现的质量问题及保证措施 9.1易出现的质量问题
9.1.1锚杆深度、孔位偏差不符合设计要求。 9.1.2注浆压力不足，注浆不密实。 9.2保证措施
9.2.1 钻孔的直径、深度、倾斜度必须满足设计及规范要求，尤其是坡面破碎时，应防止坍孔。施工现场安排专人对其钻孔质量进行检测。
9.2.2 注浆严格按配合比施工，从孔底向孔口注浆，应保证注浆的密实度。 10 安全措施
10.1主要安全风险分析
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10.1.1施工作业区危石掉落伤人。 10.1.2高空作业人员坠落。 10.2保证措施
10.1施工前，应认真检查和处理锚杆施工作业区的危石，施工工具应布置在安全地带；对水箱、储风筒、灌浆罐应进行密封性能和耐压试验，合格后方可使用，并定期进行检查。当锚杆挡土墙上方还有边坡等时，还应在顶部增设临时防护。
10.2支架搭设应牢固可靠，必要时，需在坡面设连接杆，将支架与坡面连接为整体；工作步板需固定牢固，作用面处应挂设安全网，施工人员必须佩戴安全帽及高空作业人员必须挂安全绳。 11 环保措施
11.1施工过程当中降低噪声和振动对周围居民区的影响。 11.2灌浆剩余砂浆收集处理，不得随意丢弃。 12 应用实例 12.1工程简介
湖南省吉首至常德高速公路项目JK0+200～JK0+250右侧路堑边坡高度8米，坡率为1∶0.25、一级边坡设置为锚杆挡土墙。
该段上覆土层为1～3m厚坡积土、碎石土，其下为全、强、弱泥质粉砂岩，节理裂隙发育，岩体破碎，地下水不丰富。
锚杆挡土墙长50m，高9m，锚杆长12～15m，竖向间距、纵向间距均为3.5m，现浇C20肋柱、预制槽型挡土板。 12.2施工情况
施工过程中间隔1.5～2m设锚杆固定支架，锚杆支架钢筋为φ8钢筋，每处摩擦型注浆锚杆采用3根φ25螺纹钢，弯转部分长度不小于90cm，锚杆钢筋必须点焊成束，锚孔的深度需大于锚固深度50cm，锚孔直径为100mm，用M30水泥砂浆注浆。锚杆施工完成后，经检测合格后施工肋柱，肋柱为现浇C20钢筋混凝土，肋柱宽60cm，厚40cm,肋柱的设置间距为2m（中对中），主筋为φ20螺纹钢，箍筋为φ8钢筋，间距20cm。预制安装槽型挡土板。 12.3工程结果评价
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该段锚杆挡土墙右侧边坡由于受地形限制，设计坡度较陡，在施工过程中已经有局部产生顺层滑动，后该处经变更为锚杆挡土墙防护处理后，边坡稳定，坡面直顺美观。 12.4建设效果图片
图3 锚杆施工
图4 施工完成的柱板式锚杆挡土墙
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