探讨锚杆挡墙施工技术

2015-09-18 197 0

   摘要:锚杆挡墙是土木建筑工程中用来加固岩土体的一项新技术,具有非常广泛的用途。本文在介绍锚杆挡墙作用原理、结构形式及逆作法施工原理,分析重力式锚杆挡墙施工技术的基础上,讨论了逆作法下板肋式锚杆挡墙的施工技术,以促进锚杆挡墙的应用。
 
  前言
 
  锚杆挡墙是一种新型的联合支护技术,它是利用锚杆与工程结构物或挡墙联结形成的一种档土结构物。它具有施工灵活、方便、适用于各种复杂的地形地层,施工周期短,占地少,建设成本低,工程建设安全可靠性高等优点,特别适用加固新开挖的路堑和基坑。并广泛用于水利、公路、铁路、建筑等建设工程,同时在整治滑坡,边坡防护中也有广泛的用途。本文主要是结合锚杆挡墙的作用原理对其施工技术进行了介绍,同时讨论了逆作法锚杆挡墙施工技术。
 
  1锚杆挡墙及逆作法作用原理
 
  锚杆挡墙是靠锚固于稳定土(岩)层中的锚杆所提供的拉力(主要是锚杆在土(岩)体中的抗拔力),将锚杆作为一种新型受力杠杆,以承受结构物的压力来保证挡墙的稳定。它的一端与工程结构物联结,另一端通过工程钻机在地(岩)层中成孔,在孔中埋入拉杆(粗钢筋或钢铰线,即为锚杆),然后再在拉杆中灌注水泥砂浆(或纯水泥浆等浆体),形成支挡结构(如挡墙)、拉杆、锚固体、土(岩)体共同作用的综合体,以承受土压力对结构物所施加的推力。它的工作原理主要是依靠锚杆与地层间的锚固力(即锚杆的抗拔力)承受土压力,维持挡墙的平衡。锚杆挡墙塌方和反工量都较少,施工安全,经济划算。适用于墙体较高,缺乏石料的地区或挖基困难的地段。由于其对地基承载力要求不高,墙体较高时,可分级建造,所以也可用于具有锚固条件的路堑墙,锚杆挡墙的结构形式有重力式、肋助式、板壁式、格构式和竖向预应力式等。在实际应用中可根据地质条件及工程具体情况,选用适当的锚杆挡墙的结构形式。后面我们将对重力式锚杆挡墙施工技术及逆作法板肋式锚杆挡墙施工技术进行简单介绍。
 
  逆作法一般用于建筑深基坑工程施工中,它的基本原理是先沿建筑物地下室轴线或周围,施工建设地下连续墙或其他支护结构,作为地下室外墙或基坑的维护结构。同时在建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱,从而组成逆作的竖向承重体系,
 
  用来承受在施工期间、地板封底之前上面所有结构的重量和施工时产生的负载。然后为了给地下连续墙提供强有力的支撑,需要开始施工地面一层的梁板和楼面结构。随之从上向下挖一层土方,同时用土模浇筑一层地下室梁板结构,当达到一定强度后,即可作为维护结构的内水平支撑,以满足继续往下施工的安全要求。同时,由于前面已经完成了对地面层楼面结构的施工,所以可以在此基础上同时向上逐层进行地上结构的施工。
 
  2重力式锚杆挡墙施工技术
 
  重力式锚杆挡墙施工过程主要分为6步,分别是重力部分的施工、钻孔、锚杆就位、灌浆、锚杆连接、锚杆防锈。
 
  2.1重力部分的施工应先施工填腹部分的浆砌片石,然后再施工锚固板壁和框架部分的钢筋混凝土。施工过程中要格外注意预埋连接锚杆的钢筋位置、角度的准确性,要经常测量、复核,以免误差过大,锚杆受力不均。
 
  2.2钻孔前应精确测定锚杆的位置,设立牢固的角度支架,并根据当地地质情况选择钻孔设备,所用钻杆的直径要符合设计孔径要求。钻孔过程中,要注意检查角度支架的变化,以免出现偏差,同时应时刻观察孔渣的变化,如发现地质变化应要立即上报处理。钻孔完成后,要将孔内清除干净,同时保持孔壁顺直。钻完第一个孔后,需做压水试验,防止孔内有水泥浆漏失,降低锚杆的受力性能和耐腐蚀性。
 
  2.3锚杆就位前应对锚杆进行全面检查,保证锚杆的光亮、顺直,就位时应慢而稳,同时注意将锚杆有撑架的一面向下。插入锚杆时应将灌浆管同时放至钻孔底部,但应留50cm左右的保护层。
 
  2.4灌浆的过程包括配置砂浆和灌浆两个步骤。配制砂浆时要选用氯化物和硫酸盐含量适合的水泥,以防腐蚀锚杆钢筋。然后应该以0.45的比例融合水与石灰,砂一般采用经过细筛筛过的中粗砂,严格按照各种材料的配合比例在搅拌机中搅拌成砂浆,然后通过筛网将搅拌后的砂浆进行处理,处理完后再倒入压浆泵。在将搅拌好的砂浆通过压浆泵灌入钻孔底部时,要选择一个直径合适的胶皮管或钢管作为导管,并将其一端与锚杆同时送入底部,一端与压力泵连接。在灌入砂浆的过程中,为了保证灌浆的质量,应该随着砂浆的灌入将导管拔出直至孔口,拔管的时候应确保导管的管口一直埋在砂浆内。
 
  2.5为了避免影响墙背填土的坚实,必须等到前一层的墙背填土到这一层锚杆的孔位,并且该锚杆所在孔的填入的砂浆凝固度达到一定的设计要求,才可以进行锚连接。在锚杆连接时为了保证非锚固段锚杆的顺直并在锚杆连接好后就处于受力状态,防止锚杆因弯曲,无法受力而失去作用,连接时要用夹持器在锚固段锚杆和墙体间施加拉力。
 
  2.6锚杆防锈是指应严格按照设计要求做好锚固段锚杆的外露端、非锚固段锚杆、墙体预埋连接钢筋以及它们之间连接处的防锈施工,确保无误后方可填土。填土时应注意不要碰撞防锈层。如若损坏防锈层,应及时修复。
 
  3逆作法板肋式锚杆挡墙施工技术
 
  通过上面对逆作法基本原理的介绍我们已经了解了逆作法的使用场合。这里我们简单介绍在采用逆作法施工时,板肋式锚杆挡墙的施工技术。该项工程的施工主要包括施工准备、定位放线、边坡土石方开挖、钻孔、锚杆放置、压浆养护、肋梁及面板钢筋制安、肋梁模板支设、肋梁混凝土,喷射混凝土面板。
 
  锚杆挡墙“逆作法”过程实例
 
  施工准备就是在施工前要确保地质合适,并对地层的表面进行清理,定位放线是为确保位置精确,测量的过程中,边测量边放线,在以后的施工过程中可以参照施工线,以免出现误差。
 
  边坡施工时,要边开挖边加固,即开挖一级,就要对这层进行防护,做好加固工作。不能一次开挖到底,这样容易造成塌方。然后根据各工点工程立面图,按设计要求,在坡面上测量出准确的钻孔位置,为钻孔做好准别,孔位的误差不得超过50mm。
 
  为了确保锚杆施工不致于影响恶化边坡岩体的工程地质条件并保证孔壁的粘结性能,钻孔时采取干钻。钻孔的过程和重力式锚杆挡墙施工技术的钻孔过程基本相同,要记录好每个孔的地质变化、钻速、钻进状态、及一些特殊的意外情况,如遇塌孔、卡钻、缩孔等不良钻进现象时要立即停钻。然后及时对钻孔进行灌浆处理,以保证钻孔的内壁稳固,等到水泥砂浆基本凝固后重新进行钻孔。
 
  在组装锚杆前,所用钢筋应除油污、去锈、严格按设计尺寸进行裁剪,每根钢筋的长度误差不应大于50mm。组装时,钢筋应按一定规律平直排列、沿杆体轴线方向每隔一定距离设一定位支架,如果钢筋需要接长,应按施工规范焊接或机械连接。在安放锚杆体时杆体放入角度应与钻孔角度保持一致,应防止杆体扭、转弯曲。
 
  这里的压浆基本和上面的灌浆一样,在压浆前,需要采用上面配置砂浆的方法,采用机械拌制砂浆。然后利用压浆机进行压浆,压浆压力一般为0.5-1.0Mpa,压浆管要采用直径合适的钢管或胶皮管作导管,压浆前要注意检查排气管、压浆管是否畅通、止浆器是否完好,然后将导管和锚杆一起放入钻孔中,并且使导管端与孔底保持50-100mm的距离,在压浆的过程中要做好记录,出现异常情况要及时汇报解决,同时要随着砂浆的进入慢慢拔出导管,导管的拔出量由压入砂浆的量控制。注浆结束后,将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净。压浆完成后要注意养护,在砂浆凝固强度未达到70%前不能扰动。
 
  肋梁采用混凝土整体浇筑,肋梁模板采用建筑用标准组合模板立模,在制作模型的过程中,要保证拼缝严密,在模板内要均匀涂刷脱模剂,外用钢管脚手架支撑加固。模板的竖横向支撑必须牢固可靠,保证在向模板内浇筑混凝土的过程中不变形、不跑模、以保证混凝土面板的整体平整度达到施工规范要求。由于逆作法是自上而下分层开挖,分层支护,所以在下层浇筑混凝土时,需将模板上口做成喇叭口,以便于混凝土的浇筑。
 
  在喷射混凝土时,应分段分片,自下而上依次进行,同时在边壁上隔一定距离打入垂直短钢筋作为厚度定位标志,以保证喷射混凝土的厚度均匀,并且满足设定值的要求,不至过厚或者过薄。喷射过程中,射距应该保持在0.6-1.0m范围内,喷射混凝土的路线可从壁面下方逐渐向上进行,并使射流垂直于壁面。
 
  总结
 
  总而言之,锚杆挡墙技术构造经济合理,应用范围广。同时,对施工工艺的要求也很高。在整个过程中,工程技术人员和监理人员需始终密切关注每一个环节的施工及质量控制,遇到问题要及时解决,充分保证了工程的顺利进行。逆作法工艺由于适应性强,对基坑周边环境影响小,节约施工场地等优点,将越来越得到人们的重视,随着机械设备,仪器精度的逐步提高以及在工程中的广泛应用,锚板挡墙及逆作法施工技术将成为土木建筑工程中不可替代的重要方法。

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