锚杆挡土墙施工工艺

'锚杆挡土墙施工工艺1工艺概述适宜于岩石路堑和石料缺乏、地基不良以及挖基工作量大的地段，锚杆挡土墙是铁路基建工程一种轻型支挡形式，施工方便，工艺简易，施工速度快。一、锚杆挡土墙的结构形式1.锚杆挡土墙由立柱、挡板和钢锚杆三部分组成。锚杆挡土墙组成部分和构造要求见图3-4.1所示。①立柱（也叫肋柱）：断面采用矩形或方形。立柱间距根据土压力而定，一般在2~4m之间。②锚杆：可分为单根锚杆和多根组合锚杆。③挡板：可分为矩形挡板，槽型挡板和拱形挡板几种。2.锚杆与柱的联结方式①螺栓联结：用螺栓及垫板联结立柱和锚杆端部，这种联结适用于直径20~30各类粗钢筋。②焊接联结：在立柱支点处安置钢垫板，然后在穿出钢垫板的钢筋头部焊数根8~10cm长的短钢筋头，以代替螺帽；也可以穿过立柱和钢垫板的钢筋弯钩，以代替螺帽。③自锚联结：在立柱支点并沿锚杆钢筋通过的位置预留一个楔形孔道，待锚杆与立柱安装就位后，用高强度混凝土填充楔形孔与钢筋周围的孔隙，形成握固锚杆的自锚头。3.当挡土墙较高时，应布置成两级或多级挡土墙。每级之间设1.5~2m宽的平台，自上而下逐级施工，避免边坡坍塌。每级挡墙不宜过高，一般为5~6m。为便于立柱及挡板的安装，以竖直墙背为多。墙后应回填砂卵石等渗水材料，由下部泄水孔排入边沟内。二、锚固有效长度计算路堑锚杆挡墙可分为岩质地段和土质地段两种。（1）岩质地段锚杆L=σs/4u·dL=（K-σs）/·d式中σs——锚杆的极限抗拉强度（MPa）u——砂浆对钢筋的平均握固力，一般u=2.5~4.0MPa;d——锚杆直径（cm）;K——安全系数。按上式应考虑岩石由于裂隙和节理的切割而有松动的可能，安全系数取1.05~1.1。（2）土质地段锚杆（包括风化岩石、页岩、泥岩、半岩质类的地段）L=K·T1/τ·D(C+K0·r·h·tgρ)式中K——安全系数；T1——极限拉力（N）；D——锚杆钻孔直径（cm）;C——锚固区土层的黏聚力；ρ——土的摩擦角；r——土层的容重量（Kn/m2）h——锚固段以上地层覆盖厚度； K0——锚固段的孔壁土压系数。一般要求有效锚固长度不小于5m。或采用加压灌浆及内部扩孔工艺提高抗拔力。2作业内容1.测量放线。2.边坡开挖。3.现灌混凝土基础：模板安拆，混凝土拌制、灌筑、振捣及养护。4.混凝土肋柱、墙面板制安：木模制安拆，混凝土拌制、灌注、振捣及养护，成品堆放，吊装定位。5.钢筋：钢筋制作、绑扎、安放、定位、校正。6.钻孔压浆：脚手架搭拆，坡面清理、定位、钻孔，浆液制作，压浆。7.锚杆：锚杆制作、安装、锚固，锚头处理。8.铺设反滤层泄水孔。9.墙后土石回填。10.分级平台封闭。3质量标准及检验方法一、原材料检验1.水泥：宜用32.5级普通硅酸盐水泥，有出厂合格证及试验报告。2.粗、细骨料的各项指标应符合规范规定。3.钢筋：品种和规格均符合施工图规定，并有出厂合格证和试验报告。4.外加剂：根据施工需要并通过试验确定。5.拌制用水：一般饮用水均能满足要求。二、锚杆挡土墙施工主控项目质量检验（见表3-4.1、表3-4.2）表3-4.1锚杆挡土墙质量检验主控项目、检验数量及检验方法分部项目序号检验项目质量要求检查数量检验方法基坑1基坑底面无浮渣、基坑地基承载力应符合施工图要求检查2处动力触探（N63.5）击数标准经试验确定或施工图给定2基坑开挖高程应符合施工图要求检查4点水准测量、尺量3台阶形坑底应完整无损伤，台面与台阶壁应平顺。斜面地基应平整、无贴补。全部检查观察、尺量基础4基础砌筑材料所用砂、石料、水泥等的品种、规格、质量应符合施工图要求按工艺2-11-3办理5基础混凝土（砂浆）强度等级符合施工图要求每100m2砌体砂浆混凝土取试件1组，不足者亦取1组。混凝土（砂浆）试件做抗压强度试件。6沉降量（伸缩缝）沉降（伸缩）缝的预留及塞缝处理应符合施工图要求每道全部检查观察、尺量www.zhulong.com7锚孔灌浆 锚杆制作安装所用各种材料品种、规格、质量应符合施工图要求8浆体强度应符合施工图要求每检验批取试件2组，每组试件，每组试件不少于6块试件做抗压强度试件9锚杆抗拔力应达到施工图要求抽样检查锚杆总数3%锚杆抗拔力试验10锚杆布置布置形式应符合施工图要求全部检查观察、尺量11锚杆防腐处理锚头及锚杆未锚入土层部分应按施工图做好除锈、防锈处理全部检查观察肋柱、墙面板12灌注肋柱、墙板材料所用材料的品种、规格、质量应符合施工图要求符合工艺2-11-3项的要求13回填填料回填料的品种、规格、质量应符合施工图要求见表3-4.214肋柱、墙板混凝土强度混凝土强度等级符合施工图要求每100m2混凝土取1组试件，不足者亦取1组混凝土试件做抗压强度试验15回填分层夯实、密实度墙面板后回填应经夯实，质量应符合施工图要求每夯实层检查3点轻型动力触探（N10）其击数标准经试验确定16反滤层墙面板后反滤层构造及厚度应符合施工图要求每层检查5点反滤层厚度用尺量17泄水孔墙面泄水孔孔尺寸、排水坡应符合施工图要求并排水通畅抽样检查总数10%炮棍法测排水坡，尺量分级平台18平台高程分级平台高程应符合施工图要求抽样检查5点水准仪测量19平台宽度封闭质量分级平台宽度、封闭质量应符合施工图要求检查3处宽度用尺量，封闭质量采用观察表3-4.2填料的检验项目、检查数量表填料品种颗粒级配相对密度液、塑限击实试验大于5mm颗粒的单位体积重大于20mm颗粒的单位体积重大于40mm颗粒的单位体积重颗粒土及粉砂、黏砂——每5000~10000m3每5000~10000m3每5000—每5000粗粒土（除粉砂、黏砂外）每10000m3每10000m3——每10000m3—每10000m3碎石类土—每5000~—— 每10000m3每10000m310000m3块石类土每10000m3——————注：1.表列数字为进行一次试验的填料体积（m3）；2.大于5、20、40mm颗粒的单位体积重系进行密度校正计算时应做的试验；3.当细粒土中含有粗颗粒的最大粒径大于重型击实试验试筒所规定的最大粒径时，超过的粗颗粒应做颗粒密度试验。三、锚杆挡土墙施工一般项目质量检验（见表3-4.3~表3-4.5）表3-4.3锚孔位置、直径、倾角、深度及锚杆长度允许偏差及检验标准序号项目允许偏差施工单位检查数量检验方法1位置±50mm每孔2组4点经纬仪测、尺量2直径（＋10,-5）mm每孔2组4点尺量3倾角±3%每孔导杆法测量4深度±50mm每孔尺量5锚杆长度±50mm抽查10%尺量表3-4.4锚杆挡土肋柱、墙面板钢筋混凝土构件允许偏差及检验标准序号项目允许偏差施工单位检查数量检查方法1柱长度L（＋5,-10）mm每批成品10%，且不少于3%。每件2点（组）尺量2板、块件长度（＋10,-5）mm每批成品10%，且不少于3%。每件2点（组）尺量3板、柱体宽（厚）±5mm每批成品10%，且不少于3%。每件2点（组）尺量4板宽、高度±5mm每批成品10%，且不少于3%。每件2点（组）尺量5柱弯曲L/750每批成品10%，且不少于3%。每件2点（组）拉线尺量6板对角线10mm每批成品10%，且不少于3%。每件2点（组）尺量7外面平整度5mm每批成品10%，且不少于3%。每件2点（组）2.5m直尺、中钢尺8预埋中心3mm每批成品10%，且不少于3%。每件2点（组）尺量表3-4.5锚杆挡土墙肋柱高度、间距及与线路中线距离允许偏差及检验标准序号项目允许偏差施工单位检查数量检验方法1肋柱高度（＋2，-1）mm2点测量2肋柱间距±50mm3~6点测量3与线路中线距离（＋5，-1）mm2点测量4施工准备一、现场核对 熟悉施工图，进行现场核对。重点是对地形地貌、地表和地下水源、边坡稳定、山坡裂缝、滑动面、气象等情况作详细调查了解，根据实际地形，核查施工图中挡土墙设置是否合理，沉降缝与伸缩缝、泄水孔等设置是否合理，地质描述与实际地基情况是否相符，挡土墙与路基或构造物连接是否平顺、稳定等。当施工图与实际情况不相符时，应做必要修改。一、锚杆抗拔试验提前做好和砂浆配合比设计。锚杆正式施工前，应采用与正式施工相同的施工方法施做试验锚杆，对锚杆做抗拔力试验并确认其能达到施工图要求，确定施工参数。试验的杆数为工作杆数的3%，且不少于3根。二、编制施工组织设计根据核对的工程量、工地特点、工期要求以及施工条件，结合设备能力，做出实施性施工组织设计，应包括施工方法和相应的技术措施、工程数量、所需劳动力、机械设备、材料数量、临时工程、场地布置以及车辆运输等。培训作用人员，做好技术交底。准备好各种质检原始记录表。5施工机械及工艺装备表3-4.6机具及仪器设备序号机具设备规格单位数量用途1对焊机额定容量75~150kVA台1锚杆焊接2气焊设备套2封套3电焊机40kVA台2焊接钢筋4强制式搅拌机出料容量0.25~1.0m3台15砂浆拌制机出料容量0.25~1.0m3台1拌水泥砂浆6全液压灌浆泵压力可调0~10MPa，排量可调0~90L/min台1灌浆用7混凝土喷射机台1喷混凝土8加压泵0.3MPa台1喷混凝土加压9钻机钻孔深度50m台4钻孔10电钻台3钻挂网钢筋孔11空气压缩机中小排量/中高压，如VY-9/7（9m3/7MPa）台1清孔、清坡、喷混凝土12插入式振动棒2P-35台4振捣立柱、横梁混凝土13钢筋调直机台1钢筋调直14钢筋弯曲机φ6~40台1弯制钢筋15钢筋切断机φ6~40台1切钢筋16钢筋拉伸机台1抗拔试验17切削机台1切锚杆18抽水机台119静态应变仪YJ-26台1抗拔试验6施工工艺及质量控制流程图锚杆挡土墙施工工艺及质量控制流程见图3-4.27工艺步序说明一、肋柱、挡板预制1.购价可采用工厂或就地预制，采用何种形式要视现场情况和施工单位条件而定。一般当施工现场场地较狭窄，选择工厂预制，可保证面板质量，但在运输过程中要采取有效措施防止 构件破损。面板在运输和堆放时要竖立不可平放堆叠。2.预制场地要平整加固，当采用底垫时也可不设置混凝土地面；面板预制模板以组合钢模板为佳，若采用木模板时应应内衬铁皮；模具要涂刷脱离剂，使用后要及时清理。3.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，预制时应控制好预埋件（预留孔）位置和混凝土保护层厚度，不得有漏筋现象。4.按照配合比配制干硬性或半干硬性混凝土，严格控制用水量。采用混凝土振动器将混凝土振捣，边角处应辅以人工捣固，确保其密实。5.按规定要求做好构件的脱模、养护，当混凝土达到一定强度后可集中养护28d。图锚杆挡土墙施工工艺及质量控制流程图（图3-4.2右图）二、边坡开挖1.锚杆挡墙应自上而下进行施工，施工前，应清除岩面松动石块，整平墙背坡面。2.边坡开挖，一般要跳槽开挖，除要尽量多段工期外，还应根据情况考虑临时支撑，以免引起山坡坍滑，影响锚杆抗滑力。三、施工放线1.复测定线：恢复中心线，定出肋柱的基线桩，准确定出挡墙位置和高程。2.测定孔位：用仪器测出各个锚孔的位置，并设置孔位方向桩，以便校核。四、钻孔1.根据施工图所规定的孔位、孔径、长度与倾斜度可采用冲击钻或旋转钻钻孔，钻孔采用干作业法，要做好钻孔地质记录，成孔孔壁必须顺直、完整。2.钻孔深度须超过挡墙后的主动土压力区和已有的滑动面，并需在稳定地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.在岩石地段钻至要求的深度成孔后，用高压风清孔，将空内壁及根部残留废土清除干净。严禁用水冲洗。五、锚杆制作安装1.锚杆类型规格及性能应与设计符合，应按施工图尺寸下料、调直、除污、制造。2.插入钻孔的锚杆要顺直，并应除锈，在锚固段部分一般用水泥砂浆防护；锚杆孔外部分需作防锈层，采用在钢筋表面涂防锈底漆（可采用富锌漆或船底漆），在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，应及时加以处理。3.锚杆放入孔内为使在孔内居中，可沿锚杆长度间隔2m左右焊接一对定位支架。孔位允许偏差±50mm，深度允许偏差+50mm、-10mm.4.清孔完毕后应及时安装锚杆，把预制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孔壁，插入锚杆时应将灌浆管与锚杆钢筋同时放至钻孔底部。预制的锚杆钢筋应保持顺直。5.有水地段安装锚杆，应将孔内水排出或采用早强速凝药包式锚杆。 六、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，桶内水泥砂浆在使用前仍需低速搅拌，以防止砂浆离析。2.压浆用砂子以中砂为宜，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。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。随浆灌筑，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1.5~2.0m。当砂浆灌至孔口时立即减压为零，以免在孔口形成喷浆。灌浆管拔出孔口后立即将制作好的封口板塞进孔口，灌浆结束。4.砂浆锚杆安装后，不得敲击、摇动，普通砂浆在3d，早强砂浆12h内不得在杆体悬挂重物。七、肋柱挡板安装1.待锚杆孔内砂浆达到施工图标示强度70%以后，方可开始进行立柱和挡板安装工作。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剧烈振动，以免损坏构件。3.锚杆挡墙立柱间距应要求正确或用卡尺固定，以使挡板与柱搭接部分尺寸符合施工图要求；挡板与立柱搭接部分接触面应保持平整，可填入少量砂浆，避免产生集中受力。4.锚杆焊接、锚固及防锈是锚杆施工中的关键工序，应严格要求按施工工艺操作。八、铺设反滤层泄水孔泄水孔按施工图要求设置，孔径为φ100mm，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。九、墙后土石回填挡板后填料应均匀，不应填入大块石料以免挡墙形成集中受力。十、分级平台封闭分级式挡土墙平台回填密实，并做好泄水坡或设排水护板。8作业组织表3-4.7劳动组织序号作业内容人数序号作业内容人数1制作锚杆、防腐处理、制作钢筋网47封墙62搭设作业平台、钻孔、清孔148试验、测量33锚杆入孔、制浆、钻孔、清孔139技术指导14清坡、挂网、焊接610指挥15上料、压风、混凝土整平14合计806制立柱、横梁189生产效率及材料消耗表3-4.8人工、材料消耗表项目单位基础肋柱、墙面板制安钻孔及压浆锚杆制安混凝土C15混凝土C20钢筋10m3t100mt人工工日22.4184.9711.1738.5525.43 水泥砂浆M30混凝土C15混凝土C20普通水泥32.5级碎石25以内碎石80以内中粗砂圆钢Q235-AΦ6~9圆钢Q235-AΦ10~18螺纹钢φ16以上钢板16qδ=6~10铁拉杆组合钢模板组合钢支撑组合刚配件防锈剂704水m3m3m3kgm3m3m3kgkgkgkgkgkgkgkgkgt--(10.20)--2519.00--9.205.81--------57.6626.719.046.91--6.00----(10.10)3494.008.38--5.56--------0.34--------18.00--------------355.00670.00----------------(1.30)----734.00----1.35------------------4.00----(0.18)62.000.15--0.10--22.961068.5938.57--------3.00--表3-4.9机械设备消耗表项目单位基础肋柱、墙面板制安钻孔及压浆锚杆制安混凝土C15混凝土C20钢筋10m3t100mt动力头式液压钻机气动锻钎机d≤90钻头磨床电动空气压缩机≤9m3min汽车起重机≤8t单筒慢速卷扬机≤50kN混凝土搅拌机≤250L气动灌浆机≤3m3/h灰浆搅拌机≤400L交流弧焊机≤40kVA钢筋切断机d≤40钢筋弯曲机d≤40木工圆锯机d≤500木工单面压刨床B≤600台班台班台班台班台班台班台班台班台班台班台班台班台班台班--------0.050--0.460----------------------0.830--0.310----------0.4030.084----------0.15------0.2000.1400.190----8.3301.9001.9002.080------1.7000.070------------------0.0400.150------0.3500.1400.190----10施工安全及环境保护一、安全措施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。 2.向锚杆灌浆时，灌浆罐内保持一定数量的砂浆，以防罐体放空，砂浆喷出伤人。处理管路堵塞前，应消除罐内压力；施工中，应定期检查电源线路和设备的电器部件，确保用电安全。3.非操作人员不得进入正在进行施工的作业区。施工中，灌浆管前方严禁站人。4.施工操作人员的皮肤应避免与速凝剂、树脂胶泥直接接触，严禁树脂卷接触明火。5.检查锚杆锚固时应遵守下列规定：①拉力机必须固定牢靠；②拉拔锚杆时，拉力机前方或下方严禁站人；③锚杆杆端一旦出现颈缩时，应及时卸载。二、环境保护1.钻机作业区的粉尘浓度不应大于10mg/m3。施工应按规定技术要求测定粉尘浓度。2.钻机及灌浆作业人员，应采用个人防尘、防护工具。3.灌浆剩余砂浆不得随意丢弃。'