柱板式锚杆挡土墙施工
2013-08-15李国玥杨上城
李国玥,杨上城
(1.黑龙江省公路工程监理咨询公司;2.赣州诚正公路工程监理有限公司)
1 锚孔
其锚孔直径一般大于100 mm,宜用钻机成孔,并针对地层软硬和破碎等情况,分别采用不同类型并能做斜孔钻进的钻机。
锚杆一般沿水平方向倾斜10°~45°。倾角的大小应视施工机具、岩层定向、倾角等情况和肋柱的受力条件而定,但尽可能按锚杆最短长度考虑。锚杆在岩层中的有效锚固长度一般不小于4.0 m:锚入稳定土层内锚固长度一般不小于9.0~10 m。为判定锚杆材质和压浆的密实性,应做锚杆的确认试验:锚杆锚固后,待水泥砂浆强度达85%以上时,进行极限抗拔力试验,一般做2~3根,以便验证和积累资料。
2 灌浆工艺
(1)锚孔的灌浆是影响锚固能力的主要因素之一。灌浆前应冲水清洗孔壁,将孔中的碎渣岩粉清除干净,保持孔内干燥及孔壁干净粗糙。为增加锚杆的抗拔能力,在成孔过程中,可将钻孔中部或孔端部,用小药量爆破扩孔,形成葫芦形状。当插入锚杆时,为了锚杆正确就位和居中,可在锚杆间每隔1~2 m焊一个支架。
(2)在孔口深0.4 m范围内先用1∶3水泥砂浆堵塞,并预留排气孔灌浆孔,或采用孔盖封闭更好,钻孔中如有地下水及孔壁渗水不易排干时,应将灌浆管送入孔底,随着灌浆浆液挤出孔中水并逐步抽拔灌浆管。在灌注过程中,要注意排气孔不被堵塞,待灌满后拔出灌浆管,封闭排气孔及灌浆孔。灌浆孔以外至挡土板之间的锚杆,需刷防锈漆两遍再包扎两层沥青麻布,在肋柱外露部分的螺帽用砂浆或小石子混凝土包头。
(3)灌浆采用M30水泥砂浆,以1∶3质量比配制,其水灰比按现场试验确定,一般为0.5~0.6,砂子粒径不宜大于2 mm,过火时易于沉积堵塞管路。如需提高砂浆早期强度,加快进度,可酌情掺加适量外加剂。采用水泥净浆时,其水灰比一般为0.4 ~0.5。
(4)灌浆采用压浆泵,通常为一次常压灌浆,压力不宜过大。但有压力的灌浆可扩大加固土壤和裂隙性岩石的作用,一般应在0.5~0.6 MPa左右,一直持续到饱满为止。最上一层锚孔离地面应有一定的高度,可视地层结构情况而定,一般不小于2.0 m,以防砂浆使地面隆起甚至喷出地面。
3 肋柱
(1)肋柱施工有就地灌筑和预制拼装两种,当为预制时应结合肋柱高度及吊装设各的能力,考虑为整根或分两根拼接,其两端拼接处可用大于20 mm×300 mm的预埋销钉连接或用预留榫接。必要时,可在两节段端部分别焊上钢板,装配时将两钢板焊接,再用多颗螺件拧紧固结。肋柱部位的锚杆预留孔,其位置必须正确,便于锚杆的穿越和固定。当采用就地灌筑时,锚杆与肋柱连接,可把锚杆钢筋弯八肋柱内。
(2)分级设墙,可使各级墙高相剥降低有利于自上而下逐级开挖,施工较为安全。虽在施工中可能也会产生碎落掉块和其他困难,但比做单级高墙较易处理。
(3)路基土石方开挖与锚杆施工要相互协调,紧密配合。当开挖到接近设计边坡线2.0 m范围内,应采用松动爆破以免破坏坡体,增加锚固施工困难。做到边坡开挖与锚杆施工同步进行。局部高墙或高边坡施工锚杆时可构筑临时性脚手架和平台。在边坡开挖中当挖至某一层锚杆标高后,应对锚杆附近岩石加以清除,及时进入锚杆施工,以免坡体产生变化。当为多级墙时,达到平台高度后,即可进行现浇或拼装肋柱。
4 挡土板
挡土板均为预制拼装构件,顺高方向的宽度可视工地起吊设备的能力而定,但不小于30 cm。挡土板可做成槽形板、矩形板,但以槽形板较为经济,板厚不宜小于20 cm,与肋柱的搭接长度小得小于10 cm。同一根肋柱上相邻两跨挡土板搭接处的对缝宽度宜为0~2 cm,其缝隙可按伸缩缝处理。
5 基础
除按基础部分进行处理外,对于肋柱宜采用杯形基础。杯形基础模板在模板的顶部中间装杯芯模板,所有的杯芯侧模都要刨光,并用木板拼钉,以便拆模时拔出。灌筑混凝土时,要防止杯芯模板向上浮升或四面偏移,杯芯模板的拆除要掌握混凝土凝固情况,一般在初凝前后即可用锤轻钉或撬棒松动,各部尺寸和埋置深度应按设计要求。
6 墙背填料
可不专门设置伸缩缝和泄水孔。填料应优先采用具有一定级配的砾类及砂类土,当用透水性差的黏性土填筑时,应在墙背做好反滤层、透水层、隔水层以及纵横间的盲沟等防排水设施,并结合填料进度同步进行。由于锚杆间距不大,回填时易将锚杆钢筋压弯,导致上段肋柱内倾,接头外侧张开,内侧压裂而使墙身变形,因此,填料时要特别注意,并严禁在未覆盖填土的锚杆钢筋上进行车辆行驶和碾压。
[1] 王繁,张静.支挡结构的不断发展和创新[J].科技信息(科学教研),2007,(26):106-113.
[2] 殷占宝.支挡结构设计要求及注意事项[J].科技信息(科学教研),2007,(34):442.
[3] 晏同珍.滑坡学[M].武汉:中国地质大学出版社,2000.
[4] 池淑兰,孔书祥.路基工程[M].北京:中国铁道出版社,2007.
[5] 中交第二公路勘察设计研究院.公路路基设计规范(JTGD30-2004)[S].北京:人民交通出版社,2004.
[6] 铁道第一勘察设计院.铁路路基设计规范(TB10001-2005)[S].北京:中国铁道出版社,2005.
[7] 铁道第四勘察设计院.铁路特殊路基设计规范(TB10035-2006)[S].北京:中国铁道出版社,2006.
[8] 李海光.新型支挡结构设计与工程实例[M].北京:人民交通出版社,2004.