CN103603369A - 一种锚拉桩扶壁式挡土墙施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锚拉桩扶壁式挡土墙施工方法，在填土之前先进行抗滑桩的施工，在抗滑桩后施工挡土板、墙趾底板及肋板，在扶壁式挡土墙的肋板中预留锚索孔道，锚索穿过肋板的预留孔洞，待砼强度达到设计要求强度后，施加第一阶段预应力，然后进行分层填土并碾压夯实，在填土过程中同步施工预应力。本发明的积极效果是：通过在肋板中预留孔道中安装锚索将将桩板式挡土墙及扶壁式挡土墙这两种支护结构的优越性有效地结合在一起形成一种新型的支挡结构，适用于高度超过15米的填土边坡支挡，可以大大降低工程成本，提高工程的可靠性，适应更大的填方高度。

Description

一种锚拉桩扶壁式挡土墙施工方法

技术领域

本发明涉及一种锚拉桩扶壁式挡土墙施工方法。

背景技术

随着我国经济建设的快速发展，土地资源越来越稀缺，如何利用原来无法利用的土地以及在工程建设中节约用地，是工程建设中必须解决的问题。

高填方边坡的处理，目前常用的方法有桩板墙、加筋土挡土墙、扶壁式挡土墙及重力式挡土墙等。

板桩墙是利用锚固桩作为主要受力构件，来抵抗侧向土压力的直立板条状构件形成的挡土结构物，用于填方支挡时填方高度不宜大于15米。

扶壁式挡土墙是利用竖板和扶壁共同承受土压力产生的弯矩和剪力，用于填土时填方高度不宜大于10米。

加筋土挡土墙是在土中加入拉筋，利用拉筋与土之间的摩擦作用，改善土体的变形条件和提高土体的工程特性，从而达到稳定土体的目的，用于填土时填方高度不宜大于10米，而且该形式挡土墙占地较多。

重力式挡土墙是利用墙体的自重来抵抗土压力，用于高填方支挡时一般采用衡重式挡墙，用于填土时填方高度不宜大于8米，而且占地较多。

目前常规用于填方区的支挡结构所适应的填方高度最大不宜超过15米，对于超过15米高填方采用以上几种支挡结构，需要进行特殊设计，而且存在支护工程量的大幅度增加或工程建设用地的大量增加。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种锚拉桩扶壁式挡土墙施工方法，通过在填土之前先进行抗滑桩的施工，在抗滑桩后施工挡土板、肋板及墙趾底板，在扶壁式挡土墙的肋板中预留锚索孔道，锚索穿过肋板的预留孔洞，待结构强度达到设计要求后，施加第一阶段预应力，然后进行分层填土并碾压夯实，在填土过程中同步施工预应力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种锚拉桩扶壁式挡土墙施工方法，包括如下步骤：

步骤一、抗滑桩施工：在抗滑桩施工中预留锚索孔道及与挡土板的连接筋；

步骤二、墙趾底板施工：在墙趾底板施工中预留锚索孔道及与挡土板的连接筋；

步骤三、挡土板施工：在抗滑桩后施工挡土板，挡土板施工时应预留锚索孔道；

步骤四、锚索钻孔施工；

步骤五、肋板施工：肋板施工过程中预留锚索孔道； 

步骤六、预应力锚索预张拉施工：在抗滑桩、挡土板、肋板强度达到设计要求后，在预留的锚索孔道中安装锚索并注浆，在注浆强度达到设计要求后施加第一次预应力进行预张拉； 

步骤七、回填及预应力施工：在挡土板后面进行回填及碾压，随着填土过程的进行同步施工预应力；

步骤八、封锚：在填土完成并施工完预应力后，进行预应力锚索的紧固及封锚头；

上述步骤中，所述预留锚索孔道，均采用Φ108钢管设置锚索预留孔，锚索孔预留钢管的角度按45°锚固角固定。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：通过在肋板中预留孔道中安装锚索将将桩板式挡土墙及扶壁式挡土墙这两种支护结构的优越性有效地结合在一起形成一种新型的支挡结构，适用于高度超过15米的填土边坡支挡，可以大大降低工程成本，提高工程的可靠性，适应更大的填方高度；在挡土板后施作肋板，将挡土板与墙趾底板结合起来，使结构整体性得以加强；在挡土板后的肋板中预留锚索孔道，解决了填土回填及碾压时预应力锚索水平方向受力的难题并可以有效保证填土质量；在填土回填过程中分阶段施加预应力，可以大大减小抗滑桩的断面，节省工程量及成本。

具体实施方式

锚拉桩扶壁式挡土墙施工方法包括如下步骤：

步骤一、抗滑桩施工：在抗滑桩施工中预留与挡土板的连接筋及锚索孔道，以方便下一步挡土板及锚索施工。

抗滑桩中心距6米，抗滑桩的受力钢筋在临空面侧布置两排，每两根组成一束，1/3的钢筋通长布置，1/2的钢筋在距桩顶4m处截断，1/6的钢筋在距桩顶1m处截断，以节约钢筋用量。

由于该型式挡土墙用于大于15米的高填方支挡，因此桩的长度均大于20米，为防止抗滑桩砼浇筑过程中离析，采用串桶倾卸砼，同时在桩的中途每隔5米设置一道砼减速装置。由于钢筋密度大，用4台插入式振动器同时进行捣固，浇筑层厚度15cm左右振捣一次。浇筑混凝土时须一次性全桩浇成。

从抗滑桩顶3米处开始，向下每4米采用Φ108钢管设置锚索预留孔，锚索预留孔钢管的角度按45°锚固角固定，在砼浇筑时该位置应仔细振捣，以保证锚孔处的砼强度。

步骤二、墙趾底板施工：在墙趾底板施工中在与挡土板连接的位置预留与挡土板的连接筋，并按设计位置在墙趾底板上采用Φ108钢管设置锚索预留孔，锚索预留孔钢管的角度按45°锚固角固定。

步骤三、挡土板施工：在抗滑桩后施工挡土板，挡土板施工时应在锚索的设计位置预留孔道。

挡土板采用单层配筋，受力筋布置在临空侧；为增强结构安全性，使受力更加可靠，在挡土板与肋板结合部位，靠填土侧布置加强筋，加强筋长度3米。

步骤四、锚索钻孔施工：按45°进行锚索钻孔施工，钻孔长度根据地层情况经锚固力计算后确定。

采用潜孔冲击钻机进行锚索孔钻进，该工艺利用空气作循环介质，推动钻具钻进成孔，排除了因采用水作循环介质影响边坡稳定性。该工艺护壁效果好，解决孔壁垮塌问题，钻进效率高，缩短了成孔时间，要求实际钻孔深度超出设计孔深0.5m左右。钻进过程中如遇地层松散、破碎时应用跟套管钻进技术，以使钻孔完整不塌。如遇塌孔或地下水丰富时，应立即停钻，进行固壁灌浆处理（灌浆压力0.2～0.4MPa），待水泥浆凝固后，再重新扫孔钻进。钻孔到位后，用风压大于0.4MPa的高压风将孔内的岩粉清干净。

步骤五、肋板施工：肋板施工过程中在设计位置采用Φ89钢管设置锚索预留孔，锚索预留孔钢管的角度按45°锚固角固定，钢管要向两端伸入已埋设的钢管孔洞中，钢管要保持平直，不能弯曲，在砼浇筑过程中不能影响预埋钢管的平直。

常规的预应力锚索由于要考虑填土施工的影响，其下倾角度小于15°，该施工方法中由于在肋板中设置锚索孔留孔道，为了减少肋板的工程量，将锚索下倾角度设置为45°。

步骤六、预应力锚索预张拉施工：在抗滑桩、挡土板、肋板等强度达到设计要求后，在预留的孔道中安装锚索并注浆，在注浆强度达到设计要求后进行预张拉，施加第一次预应力，进行预张拉。锚索预应力的总张拉力为100KN，第一次张拉在砼养护强度达到设计规定值后进行，张拉力为总张拉力的10%。

锚索材料选用低松弛环氧喷涂无粘结钢绞线，灌浆管绑扎在锚索体上，灌浆管头部距孔底5～10cm，灌浆管使用前，检查有无破裂、堵塞。绑扎好的锚索顶部要安装导向帽，以方便穿索。

灌浆采用M30砂浆，根据实验室试配配合比搅拌砂浆，砂浆灌注采用压力注浆泵进行灌注，要求注浆管必须插入孔内距孔底0.5m左右，再进行灌浆，灌浆压力0.3MPa。锚索内锚固段注浆压力>0.5MPa, 持浆压力>0.4MPa，持浆时间>20分钟，内锚段设置止浆环，锚索张拉锁定后，对自由段压力灌浆，注浆压力>0.4MPa。

注浆浆材采用M30水泥砂浆，内掺5%UEA微膨胀剂。

注浆管随锚索一起插入钻孔内，距孔底5~10cm，注浆管直径为Ф25mm。灌浆前应检查灌浆管是否畅通，发现堵塞起重新下灌浆管；注浆采用孔底注浆法，且分段注浆，先注锚固段，注浆时应缓慢搅拌砂浆，直到注满锚固段，砂浆灌注必须饱满密实。

步骤七、回填及预应力施工：在挡土板后面进行回填及碾压，随着填土过程的进行按设计要求同步施工预应力。

锚索张拉分三次逐级张拉，总张拉力设计为100KN，第一次张拉在填土达到挡土板高度1/3时进行，张拉力为总拉力的20%；第二次张拉在填土达到挡土板高度1/2时进行，张拉力为总拉力的30%；第三次张拉在填土达到挡土板高度2/3时进行，张拉力为总拉力的40%，两次张拉间隔时间不少于3~5天，张拉必须等孔内砂浆强度达到设计强度的70%后方可进行。

常规的预应力锚索下倾角度小于15°，填土面形成和锚索倾角平行的坡面，没法像一般填土一样进行碾压回填，一般采用先施工锚固段，填土至锚索口位置，再在锚索位置开挖槽，放入锚索并用水泥浆保护；或者先施工锚固段，分段开槽、分段防护，导致填土及锚索施工难度极大，互相之间干扰极大，施工效率低且质量很难保证，容易留有安全隐患。该施工方法由于是把锚索安装在肋板中预先设置的孔留孔道中，使填土施工与锚索张拉互不影响，锚索的布置角度可以根据现场情况灵活调整，保证了填土及预应力锚索施工的质量。

在填土与靠近挡土板处填一层宽度30cm的级配碎石反滤层，在级配碎石与填土之间铺设一层聚丙烯针刺无纺土工布，可以防止填土中的粘粒填塞碎石反滤层的孔隙，保证渗入填土中的雨水从挡板泄水孔排出，使挡土墙后面的填土不会饱水，从而减少作用在结构上的土压力，提高挡土墙的安全性。

步骤八、封锚：在填土完成并施工完预应力后，进行预应力锚索的紧固及封锚头。

锚杆张拉锁定后进行自由段注浆，注浆完毕进行封锚头。

锚头部分涂防腐剂，再用C30混凝土封闭。

Claims (10)

1.一种锚拉桩扶壁式挡土墙施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、抗滑桩施工：在抗滑桩施工中预留锚索孔道及与挡土板的连接筋；

步骤二、墙趾底板施工：在墙趾底板施工中预留锚索孔道及与挡土板的连接筋；

步骤三、挡土板施工：在抗滑桩后施工挡土板，挡土板施工时应预留锚索孔道；

步骤四、锚索钻孔施工；

步骤五、肋板施工：肋板施工过程中预留锚索孔道； 

步骤六、预应力锚索预张拉施工：在抗滑桩、挡土板、肋板强度达到设计要求后，在预留的锚索孔道中安装锚索并注浆，在注浆强度达到设计要求后施加第一次预应力进行预张拉； 

步骤七、回填及预应力施工：在挡土板后面进行回填及碾压，随着填土过程的进行同步施工预应力；

步骤八、封锚：在填土完成并施工完预应力后，进行预应力锚索的紧固及封锚头；

上述步骤中，所述预留锚索孔道，均采用Φ108钢管设置锚索预留孔，锚索孔预留钢管的角度按45°锚固角固定。

2.根据权利要求1所述的一种锚拉桩扶壁式挡土墙施工方法，其特征在于：所述抗滑桩中心距6米，抗滑桩的受力钢筋在临空面侧布置两排，每两根组成一束，1/3的钢筋通长布置，1/2的钢筋在距桩顶4m处截断，1/6的钢筋在距桩顶1m处截断。

3.根据权利要求1所述的一种锚拉桩扶壁式挡土墙施工方法，其特征在于：在抗滑桩施工中采用串桶倾卸砼，同时在桩的中途每隔5米设置一道砼减速装置；用4台插入式振动器同时进行捣固，浇筑层厚度15cm左右振捣一次；浇筑混凝土时一次性全桩浇成；从抗滑桩顶3米处开始，向下每4米预留锚索孔道，在砼浇筑时对其进行振捣确保锚孔处的强度。

4.根据权利要求1所述的一种锚拉桩扶壁式挡土墙施工方法，其特征在于：步骤四所述的锚索钻孔施工采用潜孔冲击钻机进行锚索孔钻进，实际钻孔深度超出设计孔深0.5m；钻进过程中如遇地层松散、破碎时采用跟套管钻进施工方法；钻孔到位后，用风压大于0.4Mpa的高压风将孔内的岩粉清干净。

5.根据权利要求4所述的一种锚拉桩扶壁式挡土墙施工方法，其特征在于：如遇塌孔或地下水丰富时立即停钻，进行固壁灌浆处理，灌浆压力0.2～0.4Mpa，待水泥浆凝固后，再重新扫孔钻进。

6.根据权利要求1所述的一种锚拉桩扶壁式挡土墙施工方法，其特征在于：肋板施工过程中钢管向两端伸入已埋设的钢管孔洞中，确保钢管平直。

7.根据权利要求1所述的一种锚拉桩扶壁式挡土墙施工方法，其特征在于：锚索预应力的总张拉力为100KN，其中步骤六所述的第一次张拉力为总张拉力的10%；步骤七所述的预应力为总张拉力的90%，三次逐级张拉，其中：第一次张拉在填土达到挡土板高度1/3时进行，张拉力为总拉力的20%；第二次张拉在填土达到挡土板高度1/2时进行，张拉力为总拉力的30%；第三次张拉在填土达到挡土板高度2/3时进行，张拉力为总拉力的40%；两次张拉间隔时间不少于3~5天，在孔内砂浆强度达到设计要求的70%后方可进行预应力张拉施工。

8.根据权利要求1所述的一种锚拉桩扶壁式挡土墙施工方法，其特征在于：锚索材料选用低松弛环氧喷涂无粘结钢绞线，灌浆管绑扎在锚索体上，灌浆管头部距孔底5～10cm，灌浆管使用前，检查有无破裂、堵塞，绑扎好的锚索顶部安装导向帽；灌浆采用M30砂浆，根据实验室试配配合比搅拌砂浆，砂浆灌注采用压力注浆泵进行灌注，注浆管需插入孔内距孔底0.5m，再进行灌浆，灌浆压力0.3MPa；锚索内锚固段注浆压力>0.5MPa, 持浆压力>0.4MPa，持浆时间>20分钟，内锚段设置止浆环，锚索张拉锁定后，对自由段压力灌浆，注浆压力>0.4MPa，注浆浆材采用M30水泥砂浆，内掺5%UEA微膨胀剂；注浆管随锚索一起插入钻孔内，距孔底5~10cm，注浆管直径为Ф25mm。

9.根据权利要求1所述的一种锚拉桩扶壁式挡土墙施工方法，其特征在于：在填土与靠近挡土板处填一层宽度30cm的级配碎石反滤层，在级配碎石与填土之间铺设一层聚丙烯针刺无纺土工布。

10.根据权利要求1所述的一种锚拉桩扶壁式挡土墙施工方法，其特征在于：封锚头时锚头部分涂防腐剂，再用C30混凝土封闭。