摘要:錨桿式擋土墻指的是由鋼筋混凝土板和錨桿組成,依靠錨固在巖土層內(nèi)的錨桿的水平拉力以承受土體側壓力的擋土墻。為便于立柱和擋板安裝,大多采用豎直墻面。本文就錨桿式擋土墻的施工中出現(xiàn)的質(zhì)量問題進行詳細闡述。
錨桿式擋土墻作為一種柔性支擋結構,以占地面積小、施工方便、變形小及安全度較高的特點得到了廣泛的應用。雖然有以上優(yōu)勢,但還存有不足之處。
1質(zhì)量問題
錨桿式擋土墻是一種結構簡單、受力特殊的新型防護實施,在施工中易出現(xiàn)錨桿強度不足、與肋柱連接不牢,預制構件質(zhì)量不合格,施工工藝不當,錨孔灌漿不密實等質(zhì)量問題,甚至造成擋土墻功能失效。
2原因分析
2.1錨固式擋土墻所選用的材料不合格,特別是對錨桿、水泥品種的選擇不符合設計要求,結果造成錨桿強度不足、水泥性能不當,無法保證施工質(zhì)量。
2.2在進行錨桿式擋土墻預制構件施工時,由于制作工藝不當,使預制構件的質(zhì)量不符合要求。
2.3在進行錨固式擋土墻安裝施工時,對各施工工藝把關不嚴,施工方法不對、其他工序不合格等,也會造成擋土墻工程施工失敗。
3預防措施
3.1選擇優(yōu)質(zhì)的材料,確保組成材料符合設計要求。錨桿式擋土墻所用的材料,一般包括:砂漿、混凝土和鋼筋等,在確定選用的材料時,首先應注意滿足設計標準的要求,另外還要注意以下幾方面。
3.1.1錨桿宜采用二級以上的螺紋鋼筋,可由一根或雙根組成,直徑為18~32mm。為便于與肋柱進行連接,端桿部分應按規(guī)定套絲,并配以相應的螺帽、墊片。必要時也可用鋼絲束進行預應力錨固。錨桿必須有防銹措施,如鍍鋅、刷防銹漆、瀝青麻絲、瀝青玻璃布等,有條件時也可在錨桿上套管,內(nèi)徑大于錨桿外徑4~5mm,澆筑環(huán)氧樹脂封閉保護。
錨桿鋼筋在2根以上時,插入前應將鋼筋點焊成束,點焊間距為2~3m,并焊上支架。錨桿焊接應采用對焊。
3.1.2灌注錨孔所用的砂漿標號宜大于M3.0,配制水泥砂漿的水泥宜用硅酸鹽膨脹水泥或自應力水泥,以防止產(chǎn)生收縮。盡量采用攪拌機攪拌,以保證砂漿具有較高的可泵性和低泌漿性。
砂漿用砂要過篩,砂漿需經(jīng)過濾網(wǎng)倒入壓漿泵。
3.1.3拉桿通常采用單根螺紋鋼筋,直徑不小于22mm,也不大于32mm。無肋柱式擋土墻拉桿直徑不小于16mm。肋柱上應預留孔道,并相對應,孔道直徑應大于螺栓端桿直徑,以便肋柱、拉桿的連接,連接處的縫隙可用瀝青砂漿和瀝青麻筋堵塞,所有拉桿必須做好防銹處理。
3.2采用正確的施工方法,嚴格控制預制構件質(zhì)量,錨桿式擋土墻的構件預制時施工過程中的主要工作。場地設置的規(guī)模和配備應結合實際情況根據(jù)工程數(shù)量大小以及構件類型而定,對于面板等小型構件,為保證預制質(zhì)量和加快周轉(zhuǎn)速度,可參考以下方法施工。
3.2.1固定胎盤,用混凝土做成底模,表面原漿須壓光,并刷以隔離劑,也可用塑料薄膜做隔離層,用定型模板做側面模板。
3.2.2采用翻轉(zhuǎn)模板時,將定型構件模板安裝在翻轉(zhuǎn)架上臨時固定,采用低流動性混凝土進行澆筑,搗實后立即將模板翻身倒在堅實平整的鋪砂地面上快速脫模和養(yǎng)護。這種方法宜用于混凝土體積在0.3m3以內(nèi)、寬在60cm以內(nèi)、長度在4.0m以內(nèi)的構件,但面板外觀質(zhì)量要求較高時,不宜采用翻轉(zhuǎn)模板預制。
3.2.3配套的鋼模板可采用大批量定型生產(chǎn)的各種預制構件的模板,也可以采用鋼木混合制作的模板。
3.2.4模板應具有足夠的強度和剛度,構件表面應平整,外形輪廓清晰,線條順直,不得有露筋彎曲,掉角啃邊,各部尺寸應符合要求。當構件尺寸較大時,應設置鋼筋吊環(huán),以便搬運和起吊安裝。
3.3采用科學的施工工藝,確保施工過程中的質(zhì)量,主要施工工藝如下:
3.3.1錨孔成孔
3.3.1.1錨桿式擋土墻的錨孔直徑一般大于100mm,成孔宜用鉆機,并應針對地層軟硬和破碎等情況,分別采用不同類型的、能進行斜孔鉆進的鉆機。
3.3.1.2錨桿一般沿水平方向傾斜10°~45°,傾角的大小應根據(jù)施工機具、巖層走向、巖石傾角等情況和肋柱的受力條件而定,但盡可能按錨桿最短長度考慮。錨桿在巖層中的有效錨固長度一般不小于4.0m;錨入穩(wěn)定土層的錨固長度一般不小于9.0m。
3.3.1.3在水文地質(zhì)不良地段,在錨孔鉆進過程中,為了不損傷邊坡巖體結構,避免巖層裂隙擴大,從而造成塌孔和灌漿的困難,可利用已達到強度的錨桿架設臨時支撐,以防止邊坡碎落塌方。在石灰?guī)r路段或破碎裂隙嚴重的巖層施工中,當遇到巖溶、孔洞、縫隙、掉鉆等現(xiàn)象時,除應特別注意安全外,還應根據(jù)實際情況對孔洞縫隙進行堵塞或?qū)㈠^桿的間距做適當調(diào)整。
3.3.2灌漿工藝
3.3.2.1錨孔的灌漿是影響錨固能力的主要因素之一。在灌漿前應用清水沖洗孔壁,將孔中的碎渣鹽粉清除干凈,保持孔內(nèi)干燥及孔壁干凈粗糙。為增加錨桿的抗拔能力,在成孔的過程中,可將鉆孔中部或孔端部,用小藥量爆破擴孔,形成葫蘆形狀。當插入錨桿時,為了錨桿正確就位和居中,可在錨桿間每隔1~2m焊一支架。
3.3.2.2在孔口0.4m范圍內(nèi)先用1:3水泥砂漿進行堵塞,并預留排氣孔、灌漿孔,如果能采用孔蓋封閉更好。鉆孔中如果有地下水及孔壁滲水不易排干時,應將灌漿管插至孔的最底部,隨著灌漿漿液擠出孔中的水,并逐步抽拔灌漿管。
3.3.2.3在整個灌注過程中,要注意排氣孔不要被堵塞,待灌滿后拔出灌漿管,封閉排氣孔及灌漿孔。灌漿孔以外至擋土板之間的錨桿,需刷防銹漆兩遍再包扎兩層瀝青麻布,在肋柱外露部分的螺帽用砂漿或小石子混凝土包頭。
3.3.2.4灌漿采用M3.0水泥砂漿,以1:3質(zhì)量比配制,其水灰比按現(xiàn)場試驗確定,一般為0.50~0.60,砂子粒徑不宜大于2mm,過大時易沉積堵塞管路。如果提高砂漿早期強度,加快進度,可酌情加適量外加劑。當采用水泥凈漿時,其水灰比一般為0.40~0.50。
3.3.2.5灌漿宜采用壓漿泵,通常為一次常壓灌漿,壓力不宜過大。但有壓力的灌漿可擴大加固土壤和裂隙性巖石的作用,一般應在0.5~0.6Mpa左右,一直持續(xù)到飽滿為止。最上一層錨孔離地面應有一定的高度,可根據(jù)地層結構情況而定,一般不小于2.0m,以防砂漿使地面產(chǎn)生隆起甚至噴出地面。
3.3.3錨桿材質(zhì)和壓漿的密實性檢驗,為判定錨桿材質(zhì)和壓漿的密實性,應進行確認試驗。確認試驗是在錨桿錨固后,待水泥砂漿強度達到85%以上,進行的極限抗拔力試驗,一般做2~3根。
3.3.4肋柱施工
肋柱施工分為現(xiàn)場澆注和預制拼裝兩種。當采用預制時,應結合肋柱高度及吊裝設備的能力,考慮為整根或兩根拼接,其兩端拼接處可用直徑20mm,長度300mm以上的預埋銷釘連接或用預留榫接。必要時,可在兩節(jié)段端部分別焊上鋼板,,裝配時將兩鋼板焊接在一起,再用螺栓擰緊固結。肋柱部位的錨桿預留孔,其位置必須十分準確,以便于錨桿鋼筋彎入肋柱內(nèi)。肋柱一般為矩形,順墻長方向的寬度不小于30cm,肋柱間距為2.0~3.0m。
4結語
綜上所述,作為經(jīng)濟有效的加固措施,錨桿錨固技術已大量用于基坑護壁、隧洞、擋土墻、水壩加固和邊坡加固等工程,該技術的應用可以節(jié)省大量圬工材料和經(jīng)費,雖然已取得了以上成就,但在施工過程中出現(xiàn)的問題還需要有關人員作進一步研究。
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