锚索桩板式超深挡土墙的脚手架搭设与挡土板施工

摘 要：本文以某工程项目的预应力锚索桩板式超深挡土墙结构施工为例，提出了脚手架和挡土板施工工艺流程与方法以及关键控制点，并深化了施工技术措施。通过支护监测和施工验证表明，该脚手架的选型、挡土板施工方案以及加强质量的技术措施切实可行，符合现行《建筑基坑支护技术规程》（DB11/489-2007）的要求，且能缩短建设工期、降低工程造价，可为类似锚索桩板式超深挡土墙施工提供借鉴。

关键词：超长超深；桩板式挡土墙；脚手架；挡土板施工文章编号：2095-4085（2024）10-0079-04

0 引言

桩板式挡土墙主要用于土方工程的支撑土体、稳固边坡土体，是保障建（构）筑物的施工可靠性与维护安全的重要设施^［1］。锚索结构在房屋建筑土方工程边坡的大应力处理、解决地下工程的复杂结构与构件水平受力等方面具有显著效果^［2］。锚索桩板式挡土墙结构的选型、计算和施工方案是否正确合理，对工程的质量安全、建设工期和经济效益有着至关重要的影响。通常在基坑开挖深度6～14m的情况下采用排桩支护，由一系列相邻桩组成，作用是抵抗水平土压力，防止边坡失稳。目前，当在特定结构的超长超深挡土墙的设计中，采用预应力锚索式挡土墙时，其施工脚手架的搭设、挡土板施工技术等研究甚少。因此，对其开展研究具有重要意义。本文结合工程案例，以“开挖一级，防护一级”的原则^［3］，分析与研究切实可行的该类型挡土墙脚手架搭设与挡土板施工方法，同时提出控制质量关键点，以期能为类似工程应用起到抛砖引玉的作用。

1 工程概况与地质水文条件

1.1 工程概况

某工程项目位于吉林省延边朝鲜族自治州延吉市南部，延南路与延龙路交叉口以东，临近恐龙博物馆和帽儿山国家森林公园。支护对象为西侧土体，该挡土墙长为415.10m，挡土墙坡顶的地面线高程为237.00m～256.00m，挡土墙坡底的场地地面线高程为225.00m～237.11m，起伏较大，土方工程平均挖深为26m，最大挖深为32m。

1.2 地质条件

第①层：素填土，勘探所揭示的层厚为0.70～1.80m，场地内连续分布。

第②层：粉质黏土夹砂，可塑偏硬，中压缩性，干强度及韧性中等。层顶埋深为0.70～1.80m，层顶标高为236.22～261.89m，层底埋深为3.40～12.80m。层厚为2.40～11.10m，场地内连续分布，砂层厚度0.10～0.40m。

第③层：全风化泥质粉砂岩，岩石结构已基本破坏，有残余结构强度，干钻可钻进，岩芯呈黏性土混粗砂或粗砂混黏性土状。层顶埋深为3.40～12.80m，层顶标高为228.02～255.79m，层底埋深为13.50～17.20m。层厚为4.40～11.60m，场地内连续分布。

第④层：强风化泥质粉砂岩，岩石结构大部分已破坏，岩层强度由上而下逐渐增大。层顶埋深为13.50～17.20m，层顶标高为222.72～247.99m，层底埋深为16.50～21.0m。层厚为1.0～5.10m，场地内连续分布。

第⑤层：中等风化泥质粉砂岩，结构部分毁去呈碎块状岩芯若短柱。层顶埋深为16.50～21.0m，层顶标高为219.42～246.09m，钻探深度为22.0～30.0m。最大层厚为12.60m，场地内连续分布。

1.3 水文条件

拟建场区黏性土层在丰水年份或季节，可赋存地下水，地下水类型为上层滞水。在勘探孔深度范围内未见地下水。

2 脚手架搭设总体设计

2.1 选型与搭设流程图

（1）根据现场实际情况和规范要求^［4］，采用落地式双排钢管脚手架，脚手架立杆纵距为1 500mm，步距为1 800mm，双排间距为700mm。

（2）搭设流程图（如图1）。

2.2 地基处理

根据设计要求，采用分层处理的办法夯实回填土。同时，每层土方回填后必须采样送检，需确保取样试验合格，符合质量要求。回填后，应采用厚度为100mm的C15混凝土对低级表面进行硬化。在底座下设置垂直墙面的脚手板垫板1 000mm×300mm×50mm，其布设定位必须平稳，不得悬空。为顺利排水，有效引导积水外流，采取的方法为布设排水沟和转角处积水坑。排水沟的选址应设在相距脚手架外立杆500mm处；在积水坑和排水沟底处用粗砂拌制混凝土硬化，侧壁采用砖砌，坑、沟内均用水泥砂浆抹面。

2.3 立杆

立杆顶部至少要高出结构栏杆1 500mm，以确保安全稳固，并按规定使用对接扣件进行连接，与大横杆之间应使用直角扣件。立杆顶部接头需交错布置，要避免相邻立柱接头出现在同一跨度和高度位置，同时确保在高度方向上至少错开500mm，以增强整体结构的稳定性。此外，各接头中心与主节点的距离必须控制在步距的1/3以内，本工程选取600mm中心距控制标准。同时，需确保端部扣件盖板边缘与杆端的距离控制在100mm，以确保整体结构的稳固与安全。

在搭建首层脚手架的过程中，沿四周每隔6 000mm设置一道斜支撑，并在立面拐角处双向增设支撑，以增强整体结构的稳定性和承载能力。

2.4 大横杆

（1）按照施工规范，大横杆位于小横杆下方，立柱外侧，以直角扣件与立杆进行连接，以确保结构稳固。在材料选择上，尽量优先采用6 000mm长的钢管，或者根据具体情况进行合理搭配，以满足工程需求。

（2）大横杆主要连接方法为对接扣件，交错布置，要避免接头出现在同一跨度和同一高度位置。当相邻接头不在同步同跨内时，应确保水平距离至少错开500mm。

此外，各接头与立柱之间的距离也需进行控制，要确保不超过纵距的1/3。在本工程中，选取的纵距控制值为500mm，以保障脚手架的稳固性。

2.5 小横杆

（1）小横杆的轴线偏离主节点的距离被严格控制在150mm以内，且小横杆的间距与立杆的纵距保持一致，这样的设计不仅增强了脚手架的整体性，也提高了其承载能力。此外，根据作业层脚手板搭设的实际需求，在两立柱之间等距离地设置了2根小横杆，以确保脚手板的稳固支撑。同时，应严格控制小横杆的最大间距不超过750mm，以保证脚手架的安全性和稳定性。在脚手板的铺设过程中，必要时会加设小横杆以提供额外的支撑。由于本工程采用平铺脚手板的方式，应注意确保小横杆的设置能够满足脚手板的铺设需求。

（2）小横杆伸出里排大横杆边缘距离为100mm，外排大横杆150 mm，上下相近两排小横杆同侧布置，左右相邻小横杆相向布置。

2.6 纵、横向扫地杆

（1）纵向扫地杆在立柱上的固定方式为直角扣件，距离底座200mm，横向扫地杆则紧靠下方的立柱上。

（2）当立杆的高低差数值较大时，高处的纵向扫地杆向底处延长两跨与立柱固定。

2.7 剪刀撑

脚手架采用混合方法布置，分别为剪刀撑与横向斜撑。这一方法不仅提升了脚手架的整体稳定性，还增强了其抗风、抗震能力。

在设计中，使用了通长剪刀撑，沿脚手架的高度方向进行连续布置，可确保整个结构体系的连贯性与稳定性。同时，全部采用单杆通长剪刀撑，简化了安装过程。为确保脚手架结构的稳固与安全，斜杆与地面的夹角控制在45°～60°范围，并沿脚手架高度连续布置，以增强整体结构的稳定性。

在剪刀撑的搭设过程中，斜杆应固定于相应的立杆或小横杆伸出的端头上，并采用旋转扣件固定。此外，可根据实际情况增加扣节点，以保证其稳固性。所有固定点距离主节点的距离均不超过150mm，以满足安全要求。

最下端的剪刀撑底部紧密插入垫板中，以确保其稳固支撑。应采用搭接连接方式进行搭设，搭接长度需满足不小于1 000mm的要求，并使用足够的旋转扣件进行固定。

2.8 脚手板

采用规范化的脚手板搭设方案，在立杆底座下方，放置了规格为1 000mm×300mm×50mm的长硬木板作为垫木，以提供稳定的支撑基础。作业层采用木脚手板，其厚度、宽度和长度均符合规定要求，并通过14#铁丝箍进行两道固定，以确保其稳固性。

在作业层下方，增设了水平兜网，其随作业层的上升而调整，以保障作业人员的安全。同时，严格控制作业层数，不超过两层，以避免结构过载。对于首层，实施满铺脚手板并与主体结构进行封闭处理，随后每隔三层再次满铺脚手板，并设置安全网及防护栏杆，以提升整体安全防护能力。

2.9 连墙件

采用刚性连接方式，连墙杆选用48mm×3 500mm的钢管，以直角扣件进行连接。连墙件的排列方式、布置位置以及与架体和结构立面的垂直度均应经过精确控制，以满足结构稳定性的要求。连墙杆尽量水平设置，如需斜向连接，则采用下斜连接方式，严禁上斜连接。此外，连墙杆伸出扣件的距离、连墙杆的起始布置位置以及框架柱附近横向水平杆的使用均需经过严格设计，以确保脚手架的整体稳定性。

当脚手架暂时无法设置连接墙件时，可采用搭设抛撑的方式，利用长杆与脚手架进行可靠连接，并确保其与地面成50°夹角，以提供临时稳定支撑。

2.10 防护设施

为确保脚手架作业层的安全防护达到最高标准，采用了满挂全封闭的密目安全网。这种安全网规格为1 800mm×6 000mm，需用网绳紧密地将其绑扎在大横杆上，要确保网面平整无皱褶，进而有效防止施工物料和人员意外坠落。

作业层的安全网其高度需高于平台至少1 200mm，以形成有效的防护屏障。同时，在作业层下部增设一道水平兜网，从而进一步提升安全防护能力。当架内高度超过3 600mm时，从首层开始设置平网，并往上每隔三层增设一道平网，应确保整个作业区域得到全面覆盖。施工层则采取随层设网的方式，以确保安全防护措施与施工进度同步进行。

此外，为增强作业层脚手架的整体稳定性，在脚手架外立杆900mm高处设置一道拦腰杆。这不仅能提高脚手架的承载能力，还有助于防止施工人员因意外原因而坠落。同时，在底部侧面处设置180mm高的挡脚板，可以有效防止施工物料滚落，进而提升作业现场的安全管理水平。

2.11 质量控制关键点

需在地基处理、纵横向扫地杆的设置、剪刀撑与横向斜撑的设置、脚手板的对接方式与探头板的防治、连墙件的刚性连接、全封闭密目安全网的检查等处设置质量控制关键点。

3 挡土板施工方法

3.1 施工准备

（1）超深锚索桩板式挡土墙工程的交底工作至关重要。施工前必须确保每个岗位的工作人员都接受全面的交底，对施工图纸、相关标准规范以及施工方案有深入的了解和掌握。要组织技术人员进行仔细研读，需确保每位施工人员都能准确理解设计意图和工程要求，同时，必须熟悉和掌握国家和地方的强制性标准及相关质量安全规范和规程。

（2）为了确保交底工作的有效性，还应建立相应的监督和考核机制。对于没有接受交底或交底不全面的分项工程，应坚决不予开工。同时，在施工过程中，还应定期对施工人员的执行情况进行检查和考核，需确保各项交底内容得到切实落实。

（3）交底内容必须全面，需涵盖施工现场的各类安全隐患及预防措施，包括设备操作、用电安全、高处作业、防火防爆等方面；交底形式要规范，应采用书面形式并辅以口头讲解，需确保每位施工人员都能理解并遵守安全规定；交底人员自身需具备相应的安全知识和经验，能够准确识别潜在风险并提出有效的防范措施；最后，施工人员应积极参与交底过程，提出疑问和建议，以确保交底内容真正落地生效。

（4）材料部门应确保及时通知试验室及质安部门对进场材料进行抽检，这不仅是施工质量的保障，也是工程安全的前提。试验和质检人员应严格按照标准进行操作，需确保所有用于工程施工的材料均符合质量要求，要从源头上杜绝不合格材料进入施工现场。在工程施工准备阶段，测量控制点的准确性直接关系到后续施工的精度。工作完成后，经现场监理工程师签认，立即依据测量结果精确放线，以确定桩间挡板开挖线，从而确保挡板开挖精准无误。

3.2 材料要求

商品砼的使用应符合设计要求，需选择合格厂家进行购买。具体而言，砂的粒径不小于4.5mm，用5mm孔径筛过筛，含泥量＜5%；使用的水泥应带有出厂信息，确保溯源；储存期不超过3个月，以防在雨季或潮湿环境下受潮或强度降低。储存环境应满足通风、干燥、防水的要求。搅拌水切忌使用未经化验合格后的水或饮用水。

3.3 工艺流程

挡土板施工工艺流程（如图2）。

3.4 钢筋工程

选1 000mm高挡土板计算高度，按单向板配筋计算^［5］，挡土板水平筋为HRB400φ16＠250mm，竖向钢筋为HRB400φ10＠250mm，拉结筋为HPB300φ8；挡土板在竖向采取分段施工方法，每2 000mm高为一个施工段。顶部钢筋深入连梁内的锚固长度为20d，其余各施工段之间竖向钢筋采用绑扎搭接，其长度按《11G101系列混凝土结构施工图平法图集》（ISBN编号：9787802424036）施工。采用预埋筋方式连接挡土板，长度为20d，并通过绑扎搭接与预埋钢筋连接，同一搭接接头面积不应＞50%；保护层厚度＜40 mm，采用间距600mm×600mm的砂浆垫控制。

3.5 模板工程

（1）减小钢模板缝隙，防止漏浆。具体为采用双面不干胶带，以此确保混凝土面的质量。

（2）采用双排钢管扣件式脚手架对构件的模板加固；对拉螺栓采用高强丝，间距小于400mm，并设置内撑。

3.6 混凝土工程

（1）选用C40商品混凝土，振捣方式为插入式振动棒搅拌，移动距离应在有效半径的1.5倍以内；同时与侧模的距离为60～110m；插入到下一层混凝土的距离为50～100m。

（2）密实的混凝土表面需平整、泛浆，这样标志着混凝土内部的空隙已经被充分填充，且其强度和质量都得到了保障。在挡土墙施工中，由于墙身通常较高，混凝土不可能一次性浇筑完成。因此，必须采取分层分段的浇筑方法。这种方法可以有效控制混凝土的浇筑质量和进度，确保每层混凝土都能够达到密实的标准。

在浇筑过程中，还需要注意以下几点。

1）控制好混凝土的塌落度，以确保其流动性和工作性能满足施工要求。

2）在振捣过程中，应遵循“快插慢拔”的原则，要避免过振或漏振，以保证混凝土的密实性和均匀性。

3）对于挡土墙的关键部位，如转角、连接处等，应特别注意振捣和浇筑质量，以防止出现质量缺陷。

3.7 泄水孔

泄水孔安装间距为3 000mm×2 000mm，呈线形布置；镀锌钢管孔径为100mm，外倾为5%；孔后侧设置双层透水反滤纱网包裹。

3.8 质量控制关键点

在如下处设置质量控制关键点：预埋筋的锚固长度、在水平和竖向钢筋处拉结筋同时勾住、双排钢管扣件式脚手架的模板加固、混凝土的振捣密实与养护及泄水孔安装。

4 结论

本文以某工程项目的预应力锚索桩板式超深挡土墙结构施工为例，依据建设项目所在的工程特点与地质水文条件，研究提出了脚手架搭设方案及挡土板施工工艺与方法，并提出了脚手架搭设质量控制关键点6个、挡土板施工质量控制关键点5个，同时深化了加强施工技术质量措施。经施工验证，符合现行施工规范和规程的要求，检测值优于质量验评标准，可供类似工程施工提供借鉴。

参考文献：

［1］唐磊.重庆两江四岸试验段桩板式挡土墙施工技术［J］.工程建设与设计，2018（9）：186-188.

［2］刘峰.研究房屋建筑边坡设计中锚索桩板挡土墙技术的应用［J］.建材与装饰， 2017（1）：122-123.

［3］刘清阁.肋板式锚索挡土墙施工技术［J］.建筑技术，2023，54（2）：221-225.

［4］中华人民共和国住房和城乡建设部.施工脚手架通用规范（GB 55023-2022）［S］.北京：中国建筑工业出版社，2022.

［5］张飙，俞敏.锚索桩板式挡土墙治理高边坡分析与设计［J］.探矿工程（岩土钻掘工程），2020，47（6）：67-72.