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摘要：在市政公用工程建设中锚索式挡土墙得到广泛使用，其依靠锚固在岩层中锚索拉力承受土体侧压力，具有圬工少，占地面积小等特点。膨胀土地区锚索式挡土墙施工技术的控制直接影响挡土墙的施工质量，使用寿命及挡土墙安全。文章主要对膨胀土地区锚索式挡土墙施工过程中施工技术及控制要点进行深入分析。
关键词：市政工程；锚索式挡土墙；膨胀土；施工；技术
一、锚索式挡土墙施工工艺流程
边坡土体开挖→旋挖桩基施工→搭设施工支架及平台→测量锚索孔位→锚孔施工→锚索安装→锚孔注浆→挡土墙墙身施工→挡土墙养护→锚索第一次张拉→墙背回填→锚索第二次张拉→封锚。
二、边坡土体开挖
根据设计图对挡土墙位置进行测量放线，撒白灰作为边坡开挖控制线，在控制线上每隔10m设置1个控制桩点。按照设计图要求的边坡坡度开挖，为方便现场桩基、冠梁施工，坡脚线与桩基冠梁边线预留50cm的作业空间。
边坡土体开挖应整平墙背坡面，清除松动土石块。膨胀土具有显著的吸水膨胀性和失水收缩而往复变形的特性。膨胀土新开挖边坡遇水或失水时易发生坍塌，在雨季施工时应采取防水措施，挡墙施工时边坡应随施工随挖，严禁大面积开挖边坡长时间暴露再施工挡墙，对因开挖未能及时施工挡墙的边坡应采取防水措施，如用彩条布覆盖坡面、坡面喷射混凝土覆盖、在坡顶设置截水沟坡脚设置排水沟等。
三、旋挖桩基施工
（1）钻机施工场地应平整、有足够的承载力，钻机就位时底座必须保持平稳，不发生倾斜移位，钻头中心采用定位器对准桩位。
（2）钻孔
合理选择和调整钻进参数，以电流表控制进尺速度，开动机器钻进、出土，达到设计深度后清除虚土，然后停钻、提钻。在钻进前要检查钻斗尺寸，钻进过程中对桩径进行检查，保证桩径尺寸符合设计要求。
（3）孔底虚土清理
钻到设计标高（深度）后，必须采用专用清孔钻头进行清孔。孔底的虚土厚度超过规范标准时，要分析原因，采取处理措施。钻进过程中散落在地面上的土，必须随时清除运走。
（4）钢筋笼安装及混凝土灌注
钢筋笼安装之前应检查孔底虚土或沉渣厚度，满足要求后安装钢筋笼，下放钢筋笼时应顺直下放，避免碰撞孔壁导致泥土下落孔底，如果钢筋笼就位后孔底沉渣超标，可将钢筋笼提起，重新进行清孔，合格后再下放钢筋笼。
混凝土灌注时导管埋入混凝土深度宜为2-6m。严禁将导管提出混凝土灌注面，并应控制提拔导管速度，应由专人测量导管埋深及管内外混凝土灌注的高差，填写混凝土灌注记录；应控制最后一次灌注量，超灌高度为50cm，凿除泛浆后必须保证暴露的桩顶混凝土强度达到设计等级。
四、搭设施工支架及平台
支架搭设前须对现有边坡的稳定情况进行检查，确定安全后再搭设脚手架。支架立柱地基应坚实平整，立杆设置垫板，支架场地范围内应设置排水沟；支架的设计满足现场实际施工要求，应进行强度及稳定性验算。
支架搭设应稳定牢靠，钢管与坡面之间必须楔紧，搭设完成后，应根据施工需要在脚手架上锚索位置以下50cm范围内设置脚手板，并根据施工需要合理布置上下通道，以保证人员及机具的施工安全。
五、锚孔施工
（1）用仪器测出各个锚孔的位置，并设置孔位方向桩，以便校正。
（2）钻孔。
膨胀土具有显著的吸水膨胀性和失水收缩而往复变形的特性，当膨胀土遇水浸泡时土的力学性能会迅速下降，孔壁容易发生坍塌，土对锚索的锚固力达不到设计要求，严重危及挡土墙安全，故锚孔钻孔必须采用干钻成孔，严禁水钻或湿钻，成孔后应及时安装锚索并注浆，减少放置时间，避免锚孔被水浸泡。
根据施工图所规定的孔位、孔径、长度与倾斜度可采用冲击钻或旋转钻钻孔，开孔时，应低速钻进，不致钻头发生晃动，待施工正常后，中速钻进，直至达到设计孔深。成孔孔壁应顺直、完整。钻孔深度达到设计要求且超过挡土墙背后的主动土压力区和已有的滑动面，并需在稳定土层中有足够的锚固长度。
当孔位处存在砂土层、砾卵石层、松散回填土层及软土层等易塌孔地层时，可加用套管跟管钻进，以避免孔壁坍塌保证成孔质量。
（3）成孔要求：钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值。孔斜误差，位置误差，钻孔倾角、水平角误差应满足要求。
（3）锚孔清理
钻进达到设计深度后，不得立即停钻，要求稳钻3～5分钟，防止孔底达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉渣及水体粘滞，必须清理干净，在钻孔完成后，使用高压空气将孔内岩、土粉及水体全部清除，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。孔口不存明显飞溅尘渣及水体现象即可停止清孔。
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六、锚索安装及注浆
（1）锚索制作
钢绞线应采用砂轮锯切割，现场钢绞线下料长度，应严格按照锚索设计参数确定，并考虑斜托及千斤顶长度、锚具的厚度等因素综合下料，包括内锚段、外锚段、张拉段，为便于千斤顶张拉，外锚段长度宜大雨1.2m。对钢绞线不同使用部位应进行醒目可靠的标记，并分类堆放，避免使用错误。
（2）锚索安装
锚索体摆放顺直，不扭不叉，排列均匀。锚索体经检验合格后，方可运输至相应孔位进行安装。锚索入孔前应验对锚索号和孔号是否一致，确认孔深和锚索长度无误后，用导向探头探孔，无阻时，方可进行锚索入孔。锚索体安装时应按设计倾角和方位平顺推进，严禁抖动、扭转和串动，防止中途散束和卡阻。安装完成后，不得随意敲击锚体或悬挂重物。锚索体的安装，必须注意保护隔离架和承载板等构件，避免偏位和损坏。
（3）锚孔注浆
锚索注浆应在锚索安装后尽快进行，在注浆之前，通过锚孔注浆管，可用高压空气对孔内残渣和污水进行清除，同时检查注浆管道是否通畅。灌浆前将管口封闭，接上压浆管，即可进行注浆，浇注锚固体。注浆压力应在0.3～0.5Mpa，注浆充盈系数应在1.0以上。注浆时，应根据注浆锚孔的体积计算出灌浆量，浆液一次拌足，一孔用完。注浆由孔底开始往外灌注，直至灌注到孔口，并留出稳定浆体方且无气泡后方可停止，中途不得中断。采用套管跟管钻进时，应根据注浆进度逐步将套管拔出。
锚固段固结灌浆时，为保证注浆均匀，注浆速度不宜太快，用含标尺的聚乙烯管复核内锚固段的灌浆长度，达不到要求时应补注浆。永久性锚索张拉后，应对锚头和锚索自由段间的空隙进行注浆。对锚固体的二次高压注浆，应在一次注浆形成的水泥结石体强度达到5MPa后进行，注浆压力和注浆时间可根据锚固体的体积确定，并分段依次由下至上进行。
（4）锚索试验
根据设计要求在施工前选择有代表性地段进行基本试验，验证设计方案及施工技术可行后方可进行大规模施工。基本试验的施工参数、试验根数应符合设计及规范要求。
七、挡土墙墙身施工
（1）冠梁施工
锚索注浆完成后可进行桩基顶部冠梁施工。开挖冠梁基坑，进行桩基桩头破除，桩头破除时桩顶应露出粗骨料并清洗干净。进行混凝土垫层浇筑，对冠梁进行测量定位，在垫层上弹线标记，然后依次进行钢筋安装、立模及混凝土浇筑。
（2）墙身施工
冠梁施工时应注意预埋墙身预埋件，钢筋绑扎之前，应对墙身与冠梁连接面进行凿毛处理，露出混凝土粗骨料并清洗干净，依次进行钢筋安装、立模及混凝土浇筑直至挡墙墙身施工完成。应对墙身模板支架进行强度及稳定性验算，混凝土应分层浇筑分层振捣。混凝土墙身强度达到设计及规范要求后方可进行锚索第一次张拉。
八、锚索张拉
锚索锚固体及墙身强度满足设计及规范要求后、墙背回填前应进行第一次张拉，张拉力应满足设计要求，确保墙体受到锚索力作用，避免挡土墙墙背土方回填时，因受到施工荷载及回填土土体压力作用而被破坏。土方回填过程中应对锚索拉力进行监测，当所监测锚索初始预应力值的变化大于锚索轴向拉力设计值时，应采取重复张拉或卸载的措施。土方回填完成后对锚索进行第二次张拉或者卸载。
张拉设备应配套使用，张拉前应对现场的千斤顶及油压表进行校正和标定，确定油压与张拉力关系公式，禁止使用未标定的张拉设备。
锚索张拉程序应满足设计及规范要求，隔时分级施加荷载，直至压力表无返回现象，方可进行锁定锚固，锚索张拉以应力控制为主，伸长量为辅。
采用强度等级不得低于结构强度等级的混凝土进行封锚，防止锚索锈蚀和兼顾美观，封锚应在二次张拉完成，挡土墙各项监测数据稳定后进行。
九、土方回填
回填材料应按要求取样检测并验收合格后方可使用，墙背填土分层压实厚度应满足设计要求。松铺厚度、最佳含水率、压实机械选择和碾压遍数等参数应经试验确定。墙后150cm范围内不应有大型机械行驶或作业，为防止破坏墙体，应用小型压实机械静压压实，边角处采用小型夯实机进行夯实，回填土压实度应符合设计和规范要求。回填时墙背反滤层及碎石盲沟应与墙背填土同步进行，加强墙身排水管施工质量控制，确保排水畅通。压实填土施工过程中，应采取防雨措施，防止填料受雨水淋湿，避免雨水对膨胀土层的影响，确保挡土墙安全。回填过程注意对锚索的保护。
十、施工监测
根据设计要求挡土墙施工完成后，在土方回填过程中，在挡土墙使用期内应进行墙体墙顶垂直位移、墙顶水平位移、墙体变形、地面沉降、锚索拉力等项目的监测。施工过程中应注意按照设计图纸对监测点的监测设备进行埋设，尤其是锚索拉力计及测斜管的埋设。严格按照监测频次要求进行监测，当遇有降雨、临近地层开挖、相邻锚索张拉、爆破震动及拉力测定结果发生突变等情况时，应加密监测频率，确保墙体位移量在控制范围内。当所监测锚索初始预应力值的变化大于锚索轴向拉力设计值时，应采取重复张拉或卸载的措施。锚头或被锚固结构变形明显增大并接近容许变形值时，应增补锚索或其他措施予以加强。如监测数据达到预警值时，应及时预警，相关单位应组织召开预警分析会，分析预警原因，提出处理措施及建议。
结语
锚索挡土墙在市政公用工程中使用越来越广泛，在膨胀土地区采用锚索挡土墙进行高边坡防护，对施工技术控制有较高的要求。为保证挡土墙施工期间及寿命期内使用安全，施工过程中要根据膨胀土的特性，严格控制每一个施工环节的施工技术，确保工程施工质量，避免边坡滑塌等安全事故的发生。
参考文献
[1]邓江、王兰荪、黄绍铿、彭达天、欧孝夺、周东.广西膨胀土地区建筑勘察设计施工技术规程[S]. DB45/T396-2007.广西壮族自治区质量技术监督局,2007（11）.
[2]中国建筑工业出版社.膨胀土地区建筑技术规范[S]. GB50112-2013. 住房和城乡建设部、国家质量监督检验检疫总局, 2012（12）.
论文作者:甘学强
论文发表刊物:《基层建设》2017年5期
论文发表时间:2017/6/26
标签：挡土墙论文; 注浆论文; 锚固论文; 混凝土论文; 钻孔论文; 钢筋论文; 拉力论文; 《基层建设》2017年5期论文;