关于装配式生态锚杆挡墙边坡支护中施工技术要点及适用条件探讨

唐川 朱殿芳 聂青 李果 范鹏源 刘千帆

装配式生态锚杆挡墙作一种新型的支挡结构体系，具有结构轻型、可批量生产、景观效果好的特点，文章对该支护体系组成构件、传力路径进行了系统分析，从而得出该支护结构在边坡支护中施工技术要点及适用条件，为以后选择此类支护体系的边坡提供工程经验。

装配式; 锚杆挡墙; 施工技术; 适用条件

U418.5+2 B

［定稿日期］2022-03-03

［作者简介］唐川（1987—），男，硕士，工程师，从事道路岩土工程设计工作。

［通信作者］朱殿芳（1975—），女，硕士，高级工程师，主要从事城市防洪工程方面的工作。

随着国家关于《关于大力发展装配式建筑的指导意见》的提出，装配式建筑是目前国内大力推广的新型建造模式，装配式生态锚杆就是顺应上政策导向与发展理念而开发的，它是一种新型的可工业化生产、装配化施工的支挡结构体系，它不但具备传统锚杆挡墙“轻型”、节约圬工和混凝土的特点，而且其独有的构造设计能够满足后期使用阶段对景观需求，因此装配式生态锚杆在市政道路、公路以及旅游景点等边坡支护中正得到越来越多的应用。

1 装配式生态锚杆挡墙的特点

1.1 装配式生态锚杆挡墙构件组成

传统的锚杆挡墙主要由挡土板、肋柱、锚杆、基础四大构件组成，装配式生态锚杆挡墙则由预制钢筋混凝土PC构件、肋柱、锚杆、基础组成，其预制钢筋混凝土PC构件作用对应于传统锚杆挡墙的挡土板，每个构件具体如图1～图3所示。

1.1.1 预制钢筋混凝土PC构件

PC构件整体呈空间框格形，由左、右侧壁和后壁围成一定空间，底部为带一定坡度的植生板，板上可培土种植绿色植物，后壁开有排水窗，可作为墙后水体排泄和植物根系与自然土体联系的通道。采用钢模整体成型， PC构件上、下端面均设置有榫接台阶。

1.1.2 现浇肋柱

在边坡支护现场，PC构件装配后左、右侧壁相互形成一闭合空间，在此闭合空间现场插入钢筋，并现浇混凝土形成肋柱，并与基础梁刚性连接，以加强整体结构的刚度。

1.1.3 基础

基础位于坡脚部位，由现场设模板现浇混凝土形成，同时肋柱钢筋锚固于基础内，与肋柱形成刚接。

1.1.4 锚杆

锚杆是锚杆挡墙主要的受力构件，锚杆钢筋的大小由计算确定，锚杆锚固于肋柱中，锚杆的竖向间距由计算确定，并满足规范构造上的要求。

1.2 装配式生态锚杆挡墙传力路径分析

传统的重力式挡墙主要依靠挡墙自身重量与底部地基土的摩擦抗剪力来抵抗支护土体的土压力，由于其底部的摩擦力与墙体的自身重量正相关，为了获得足够的抵抗力其需要大量的圬工及混凝土，使其看起来相对比较笨重。

装配式生态锚杆挡墙是一种相对“轻型”的支護结构，支护土体的土压力作用于预制PC构件上，通过预制PC构件将土压力传递于肋柱上，然后肋柱通过锚固于肋柱的锚杆传递于稳定的锚固土体中，整个支护体系受力路径明确、巧妙。

2 施工技术要点及适用条件

2.1 施工技术要点

（1）边坡临时刷坡：为了保证预制PC构件现场组装精确，装配式生态锚杆挡墙背后土方临时刷坡除满足设计要求的坡度外，其外表面必须平整，同时为了保证临时边坡的稳定，现场必须分段跳槽施工，边坡高超过6 m应考虑适当放缓边坡，保证边坡稳定及施工安全，基槽地基需要满足一定的承载力。

（2）挡墙PC构件安装：PC构件从下到上依次拼装完成，第一层PC构件安装在基础顶部，须安放平整，高度一致，底座可用水泥砂浆找平；每次安装高度3 m后，在PC构件预留孔处安装110 mm PVC预埋管、浇注构造柱混凝土后，再继续装配上部PC构件。

（3）肋柱混凝土浇筑：当PC构件每3 m安装完成后，左右侧壁相互形成一闭合空间，在此闭合空间现场插入钢筋，并现浇混凝土形成肋柱，肋柱钢筋必须锚固与基础中，以保证结构的整体刚度、强度。

（4）锚杆施工：在构造柱混凝土强度达到70%后，在装配式锚杆生态挡墙PC构件预留孔位置施作锚杆钻孔，然后安放锚杆，灌注砂浆，施作锚墩。

2.2 适用条件分析

（1）挖方边坡：由于装配式生态锚杆挡墙，必须在边坡按照设计坡度刷坡形成后才能拼装完成施工，与传统的锚杆挡墙逆作法施工工艺相比，其施工主要采用顺作法施工，因此设计边坡地质条件临时稳定性决定了装配式生态锚杆挡墙适用性。由前面的施工要点分析可知，装配式生态锚杆挡墙适用于自身稳定性较好，且具有良好的锚固条件的挖方边坡，如岩质边坡，密实度较好，固结较好的的碎石土边坡。当边坡稳定性较差时，应通过计算分析，应谨慎选择装配式生态锚杆挡墙，同时有条件时，应采用分台阶的形式进行支护。

（2）填方边坡：当填方高度不大、土压力不大时，可采用悬臂式装配构件，同时底部基础应加宽，肋柱与基础组成一个L型的挡土构件；当填方高度较大、土压力较大时，可设置锚定板或加筋土挡墙，此支护形式对现场施工质量要求较高，必须严格保证施工质量，同时由于锚定板的存在，在挡墙底回填三角区内，压实施工不能采用大型机械压实， 以免锚定板受损坏。

3 实际应用

龙泉山城市森林公园某上山道路桩号K4+342～K4+400道路北侧为挖方岩质边坡，岩层为中风化的侏罗系蓬莱镇组（J3p）泥质砂岩，设计边坡顶部采用1∶1稳定坡率放坡，下部由于道路空间采用0.1∶1坡体刷坡，并采用装配式生态锚杆挡墙进行支护，装配式生态锚杆挡墙高7～9 m，锚杆采用2根28 mm的HRB400钢筋，锚杆长度6 ～9 m，锚杆竖向距离2 m，水平向距离为一个PC预制构件的距离，共设置4排锚杆，锚杆采用全粘结锚杆，倾角15°（图4）。

通过后期监测情况，现场边坡变形较小，边坡稳定性较好，挡墙上景观植物长势好，景观效果得到了业主好评，参观学习者众多。

4 结束语

装配式生态锚杆挡墙作为一种新型的装配式边坡支护形式，具有结构轻盈，可工业化批量生产，后期景观效果好的特点，响应了国家提倡的绿色环保、节能减排的发展理念，具有非常广泛的应用前景。

选择该支护型式时，应注意几点：

（1）现场施工时，为了保证挡墙顺利组装完成，临时边坡必须修整平整。

（2）为了临时边坡需要保证足够的临时稳定性，支护边坡本身地质条件较好，自稳条件能够满足临时边坡稳定性需要，现场施工时，应分段跳槽施工。

（3）当支护边坡较高时，宜分台阶进行支护。

（4）装配式生态锚杆挡墙应具备良好的锚固条件，如岩质边坡，密实度较好，固结较好的的碎石土边坡。

参考文献

［1］ 唐仁华，历永杰. 基于全概率法的锚杆挡墙中锚杆设计［J］.公路交通科技，2019，36（12）：47-52.

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［3］ 卫云丽.锚杆挡土墙施工技术在公路边坡防护中的应用［J］.黑龙江交通科技，2020，6：14-15.

［4］ 黄家愉.岩质边坡锚杆挡墙设计中一些问题的探讨［J］.地质灾害与环境保护，1995，6（3）：55-57.