锚杆挡土墙施工工艺设计

锚杆挡土墙施工工艺

锚杆挡土墙施工技术是在锚杆防护与挡土墙防护基础上组合发展起来的，是利用锚杆加固连接岩体并通过锚杆抗拔力克服挡土墙后土压力达到防护目的。

1 工艺特点

1）锚杆挡土墙结构具有自重轻、省材料、施工快、柔性大、能适用于承载力较低的地基。

2）采用锚杆挡土墙，可以代替庞大的圬工工结构，基本不占用空间。

2 适用范围

锚杆挡土墙可作为山边的支挡结构物，也可用于地下工程的临时支撑。在墙较高时，它可以自上而下分级施工，避免坑壁及填土的坍塌。对于开挖工程它可避免内支撑，以扩大工作面而有利于施工。同时由于其施工占地少，可缩小基础开挖面积，加快施工速度。这种挡墙对于岩石陡坡地区及挖方地区有利。

3 工艺原理及设计要求

3.1 防护原理

锚杆挡土墙是靠锚固于稳定土层中锚杆所提供的拉力，以承受结构物的挡土墙的土压力、水压力来保证挡土墙的稳定。

锚杆挡土墙示意见图1。

图1 锚杆挡土墙示意图

3.2 工艺设计要求

3.2.1 锚杆直径及钻孔直径

在锚杆挡土墙中，锚杆必须承受一定的抗拔力，并且通过注浆连接并固结周围岩体，因此，锚杆直径及钻孔直径均不能过小，一般采用Φ25～28mm螺纹钢锚杆，φ68～110mm直径钻孔。

3.2.2 锚杆长度选择

锚杆长度选择主要考虑两个方面的因素，即提供足够的抗拔力和加固边坡岩体，其要求长度主要取决于墙后坡面岩体的性状，如土质边坡的密实情况，石质边坡节理、裂隙的产状和发育情况等。

锚杆上下排间距不宜小于2.0m ，水平间距不宜小于1.5m ；锚固段长度不应小于4.0m ；自由段长度不宜小于5.0m ，并应超过潜在滑裂面1.5m 。但锚杆总长一般不宜超过20m 。 3.2.3 注浆

锚杆注浆一般采用水泥砂浆，要求强度等级一般不小于M20。 3.2.4 锚头及锚锭板

当挡土墙肋柱就地灌注时，锚杆必须插入肋柱，并保证其锚固长度符合规范要求。当肋柱为预制拼装时，锚杆与肋柱之间一般采用螺栓连接，由螺钉端杆、螺母、垫板和砂浆包头所组成，也可采用焊短钢筋等形式以保证锚固力的传递。 3.2.5 挡土墙

锚杆式挡土墙有两种主要形式：柱板式和板壁式。柱板式挡土墙是锚杆连接在肋柱上，肋柱间加挡土板；而板壁式是由钢筋混凝土面板和锚杆组成。柱板式锚杆挡土墙由肋柱、挡土板组成。可以为预制拼装式，也可就地灌注。

4 施工工艺流程

锚杆挡土墙施工工艺流程见图2。

5 操作要点

5.1 施工准备

1）复核设计图纸，领会设计意图，拟定施工方案，组织三级技术交底及安全交底；

2）根据设计图纸，选择砂浆及混凝土配合比，按设计坡率清理边坡。

5.2 肋柱、挡板预制

1）构件可采用工厂或就地预制，采用何种形式要根据现场实际和施工单位条件而定。一般当施工现场场地狭窄，选择工厂预制，可保证面板质量，但在运输过程中要采取有效措施防止构件破损。面板在运输和堆放时要竖立不可平放堆叠；

2）预制场地要平整加固，当采用底垫时也可不设置混凝土地面；面板预制模板以组合钢模板为佳，若采用木模时应内衬铁皮；模具

要涂刷隔离剂，使用后要及时清理；

3）按规范要求做好钢筋及预埋件的下料、弯制、绑扎、焊接等工序，预制时应控制好预埋件（预埋孔）位置和混凝土保护层厚度，不得有露筋现象；

4）按照配合比配置干硬性或半干硬性混凝土，严格控制用水量。采用混凝土振动器将混凝土振

清理边坡

布置钻孔 钻孔

安设锚杆

注浆

安装锚头（焊接骨架钢筋）

挡土墙施工

锚杆制作

配合比选定

验收锚杆

图2 锚杆挡土墙施工工艺流程图

捣，边角处辅以人工捣固，确保混凝土密实；

5）按规定做好构件的脱模、养护，当混凝土达到一定强度后可集中养护28d。

5.3 边坡开挖

1）锚杆挡土墙应自下而上进行施工，施工前，应清除岩面松动石块，整平墙背坡面；

2）边坡开挖，一般要跳槽开挖，除尽量缩短工期外，还应根据情况考虑临时支撑，以免山坡坍塌，影响锚杆抗滑力。

5.4 施工放样

1）复测定线，恢复中心线，定出肋柱的基线桩，准确定出挡土墙位置和高程；

2）测定孔位，用仪器测出各个锚孔的位置，并设置孔位方向桩，以便校正。

5.5 钻孔

1）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，钻孔采用作业法，要做好钻孔地质记录，成孔孔壁必须顺直、完整；

2）钻孔深度须超过挡土墙后的主动土压力区和已有的滑动面，并需在稳定土层中达到足够的有效锚固长度。当岩层风化程度严重或其性质接近土质地层时，可加用套管钻进，以保证钻孔质量；

3）在岩石低端钻至要求的深度成孔后，用高压风清孔，将孔内壁及根部残留废土清除干净。严禁用水冲洗。

5.6 锚杆制作安装

1）锚杆类型规格及性能应与设计相符合，应按施工图尺寸下料、调直、除污、制造；

2）插入钻孔的锚杆要顺直，并应除锈，在锚固段部分一般用水泥砂浆防护；锚杆孔外部分需做防锈层，采用在钢筋表面涂防锈底漆，再包扎沥青麻布两层或塑料套管及化学涂料等方法进行防锈。如防锈层局部遭到破坏，应及时加以处理；

3）锚杆放入孔内为使在孔内居中，可沿锚杆长度间隔2m左右焊接以对定位支架。孔位允许偏差±50mm，深度允许偏差+50mm，-10mm；

4）清孔完毕后应及时安装锚杆，把预制好的锚杆钢筋缓慢地送入钻孔内，定位支架在锚杆下部撑住孔壁，插入锚杆时应将灌浆管与锚杆钢筋同时放至钻孔底部。预制的锚杆钢筋应保持顺直；

5）有水地段安装锚杆，应将孔内水排除或采用早强速凝药包式锚杆。

5.7 灌浆

1）按施工配合比采用搅拌机拌制砂浆，随拌随用，经过2.5mm×2.5mm的滤网倒入储浆桶，桶内水泥砂浆在使用前仍需低速搅拌，以防止砂浆离析；

2）压浆用砂子以中砂为宜，配合比一般为1：1（重量比）、水胶比不大于0.50的水泥砂浆，同时尽可能采用膨胀水泥。为避免孔内产生气垫，压浆泵料仓内要始终有一定的砂浆；

3）采用重力灌浆与压力灌浆相结合的方法灌注。先将内径5cm胶管与锚杆同时送入距锚孔底10cm处，用灌浆泵（灌浆压力为0.3MPa左右）使砂浆在压力下自孔底向外充满。随浆灌筑，把灌浆管从孔底朝孔口缓慢匀速拔出，但要保持出管口始终埋入砂浆1.5m~2.0m。当砂浆灌至孔口时立即减压为零，以免在孔口形成喷浆。灌浆管拔出后立即浆制作好的封口板塞进孔口，灌浆结束；

4）砂浆锚杆安装后，不得敲击、摇动，普通砂浆在3d，早强砂浆在12h内不得在杆体上悬挂