锚杆挡土墙施工工艺课程设计

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锚杆挡土墙施工工艺课程设计

二锚杆挡土墙的构造组成 1

三工艺设计及流程原理 2

(二)工艺设计要求 3

万安县城市生活垃圾卫生填埋场工程施工组织设计(四)锚头及锚锭板 3

(五)施工工艺流程 4

四施工操作及质量控制 4

(一)施工操作要点 4

(二)质量要求及质量控制要点 6

(一)质量通病的防治及处理 7

(二)安全及环保措施 8

锚杆挡土墙是铁路基建工程的一种轻型支档形式,适宜于墙高较大、石料缺乏、地基不良以及挖基困难地区具有锚固条件的路基挡土墙和岩石路堑,一般多用于路堑挡土墙。

二、锚杆挡土墙的构造组成

锚杆挡土墙由立柱、挡板和钢锚杆三部分组成。立杆和挡板承受土的侧压力,同时利用锚杆与土的抗拔作用维持挡土墙的垂直稳定。使用的锚杆主要有楔形锚杆和灌浆锚杆两种。楔形式锚杆俗称小锚杆是对锚杆施加一定压力后,使杆端楔缝的楔子张开,从而将锚杆卡紧在岩石中。灌浆锚杆俗称大锚杆,要用钻机钻孔。锚空直径一般为100~150mm,间距不小于2.0m,锚杆插入锚孔后在灌浆不低于300号的水泥砂浆,使其锚固于稳定的地层内。当用于土层时,因土层与锚杆间的锚固能力较差,尚需采用加压灌浆或内部扩孔的方法提高其抗拔力,称为预压锚杆或扩孔锚杆。

采用灌浆锚杆,抗拔力较大,一般多用于路堑挡土墙。根据使用的锚杆不同,锚杆挡土墙可分为柱板式和板壁式两种。柱板式锚杆挡土墙锚杆挡土墙其墙面由预制的立柱和挡板组成。

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。

采用锚杆挡土墙,可以代替庞大的圬工结构,基本不占用多少空间。

三、工艺设计及流程原理

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。

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

(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土体或岩体,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。

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土体或岩体的性质,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。

式中σs——锚杆的极限抗拉强度(MPa)

d——锚杆直径(cm)

2.土质地段锚杆(包括风化岩石、页岩、泥岩、半岩质类的地段)

L=K·T1/τ·D(C+K0·r·h·tgρ)

T1——极限拉力(N)

D——锚杆钻孔直径(cm)

C——锚固区土层的黏聚力

r——土层的容重量(Kn/m2)

h——锚固段以上地层覆盖厚度;

K0——锚固段的孔壁土压系数。

一般要求有效锚固长度不小于5m。或采用加压灌浆及内部扩孔工艺提高抗拔力

锚杆注浆一般采用水泥砂浆,要求强度等级一般不小于M20。

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,也可采用焊接钢筋等形式以保证锚固力的传递。

四、施工操作及质量控制

复核设计图纸,掌握设计意图,拟定施工方案,组织三级技术交底及安全交底。

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。

(1)构件可采用工厂化或就地预制,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。采用混凝土振动器振捣混凝土,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28天。

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。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.锚杆制作安装及防锈处理

(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,应及时加以修复处理。

(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,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。

灌浆工作是锚杆挡土墙的关键工作,它直接影响到建筑物的安全使用,因此应严格依照施工工艺进行施工。

(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,防止砂浆离析。

(2)压浆用砂以中粗砂为宜,配合比一般为1∶1(重量比)、水胶比不大于0.4~0.5的水泥砂浆,用C42.5好普通水泥沙浆配制,有条件的应可能采用膨胀水泥。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重物。

(5)灌浆完成后,应将灌浆管.压降泵.搅拌机等用水冲洗干净。

(1)待锚杆孔内砂浆达到施工图标示强度70%以后,方可进行立柱和挡板安装工作。安装挡板时,应随时作反滤层和墙背回填。

(2)挡板安装前应将飞边打掉,防止安装后超出柱顶,对立柱、挡板的倒运、安装应符合混凝土强度要求并防止碰撞和震动,以免损坏构件。

(3)锚杆挡土墙立柱间距要求正确或用卡尺固定,以使挡板和柱搭接部分尺寸符合施工图要求;挡板与立柱搭接部分接触面应保持平整,可填入少量砂浆,避免产生集中受力。

(4)锚杆焊接、锚固及防锈是锚杆施工中的关键工序,应严格按施工工艺操作。

泄水孔按施工图要求设置,孔径为φ100mm,当墙背土为非渗水土时,应在最低排泄水孔至墙顶以下0.5m高度内,填筑不小于0.3m厚的砂砾石等反滤层。(二)质量要求及质量控制要点

(1)钻孔直径、深度、倾斜度应满足设计及规范要求。

(2)钻孔位置应根据设计精确定位,间距不应大于2cm。

(1)锚杆钢筋的直径、长度、顺直度应符合设计要求。

(2)锚杆应按设计安装对中器,保证锚杆位于钻孔中心。

(3)锚杆头嵌入肋柱的长度或锚杆头与面板的连接长度应符合设计要求。

(1)注浆应严格按配合比进行,大面积注浆前应进行试注。

(2)注浆压力符合设计要求,注浆应饱满。有条件时,应采用锚杆注浆密实度检测仪检测注浆密实度。

(1)当现浇肋柱时,锚杆头嵌入肋柱的长度应符合要求并与骨架钢筋按设计连接;

(2)当采用拼装面板或肋柱时,锚头与肋柱、面板的连接方式及长度应满足设计要求。

(3)肋柱平面位置应符合设计及规范要求,以保证预制挡土板的安装精度。

(4)墙体的平面位置、倾斜度、混凝土强度均应符合设计及规范要求。

锚孔位置、直径、倾角、深度及锚杆长度允许偏差及检验标准

1.钻孔。钻孔的直径、深度、倾斜度必须满足设计及规范要求,尤其是坡面破碎时,应防止坍孔。

2.注浆。严格按配合比施工,从孔底向孔口注浆,应保证注浆的密实度。

3.锚杆与肋柱(或装配式墙面板)的连接长度、连接方式必须符合设计要求。五、质量与安全

(一)质量通病的防治及处理

主要表现为坍孔、倾角不符等两种形式。

1)钻孔支架固定不牢固,钻机钻进过程中位置发生改变。

2)受坡面岩性影响或成孔时间过长,孔内坍孔。

3)空压机压力不够或所配套钻机过多,无法全部吹出钻碴。

1)坍孔处理。原孔重钻,并提高压缩空气压力,增加吹碴能力;严重坍孔,应先灌注纯水泥浆或水泥砂浆后重新施钻。

2)偏孔处理。孔内灌注纯水泥浆或水泥砂浆,重新施钻。

1)支架搭设须牢固可靠,尤其钻机支架应保证稳定,在钻机过程中不发生移

2)空压机应与钻机配套,在破碎岩层中钻进时应增大吹碴压力,并且成孔后及时进行下一步工序。

1)注浆时,拔管速度过快,注浆压力不够。

采用千斤顶拔出锚杆,重新钻孔,重新注浆。

1)注浆时,严格按设计、规范要求的程序进行,拔管速度与注浆速度配套。

2)注浆压力必须满足设计、规范要求,当压力无法达到要求时,应暂停施工,拔出锚杆,查明原因后重新清孔注浆。

3)注浆时,应待排气管(出浆管)冒出稠浆,并持续保持一定注浆压力后方能停止。

4)注浆配合比设计时,可考虑掺加铝粉等微膨胀剂。

(1)施工前,对边坡进行全面清理,清除浮土、危石等T/WQTB 1002-2021 板式网球运动场地使用要求及检验方法.pdf,当锚杆挡土墙上方还有边坡等时,还应在顶部增设临时防护。

(2)支架搭设应牢固可靠,必要时,需在坡面设连接杆,将支架与坡面连接为整体。

(3)工作步板需固定牢固,作用面处应挂设安全网,施工人员必须佩戴安全帽。

(4)空压机等压力设备,应加强检查与检修,保证可靠的工作状态。

(5)钻孔作业区的粉尘浓度不应大于10mg/㎡。施工应按规定要求测定粉尘浓度。

(6)钻孔及灌浆作业人员,应采用个人防尘、防护面具。

(7)灌浆剩余砂浆收集处理陶粒混凝土垫层施工工艺,不得随意丢弃。

[1]朱永全,宋玉香.隧道工程[M],北京;中国铁道出版社;2005

[2]王进,铁路工程施工;北京;中国铁道出版社;2012

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