桩锚式挡墙的施工方案

桩锚式挡土墙施工方案

1、工程基本情况

1．1、工程概况

本合同段为二广高公路怀集至三水段速第13标段，路线起于四会市石狗镇讴坑村，止于四会市黄田镇沙塘坑村，起讫里程为YK46+844（ZK46+887.86）～K49+680，全长2.836km，其中路基三段，即K47+751.54～K48+375、K48+575～K48+596.46、K49+083.54～K49+680。

在K49+180～K49+240左侧路堑高边坡设有一段桩锚式挡土墙，所有桩体截面1m×1m，桩长地面以上8～6m，地面以下4m，桩中心间距为4m，桩与桩之间设挡土板，挡土板预制尺寸为3.6m×0.50m×0.3m。

1．2、主要工程数量

主要工程数量表

1．3、气象、水文、地质和地形情况

本项目所在区域属中纬度亚热带季风性湿润气候区，夏长冬短，年平均气温21.0～21.4℃，多年平均降水量1832mm，降水多集中在4～9月。台风是本地区常见的自然现象。区内地处构造剥蚀丘陵区，区内地表水系较发育，主要河流有绥江及支流遍布全区。

场区地貌上属于剥蚀残丘地貌。场区位于山坡中下部，线路大致呈南东-北西方向通过，与山脊走向几乎垂直，山坡较缓，山上植被发育。

场区内地层自上而下分别为第四系坡积层（Q dl）、残积层（Q el）以及燕山早期基岩（K2J），分别为亚粘土、全风化花岗岩、强风化花岗岩。

场区地下水由上部土层孔隙水和下部基岩裂隙水组成。上部土层中坡积亚粘土含水性及透水性均较差，为相对隔水层，含水量小；下部基岩主要含水层为强～弱风化基岩，其岩石节理、裂隙发育。坡底山沟内地表水系发育，水流量较小且季节变化的影响较大，场区地表排水条件较好。

2、施工部署

2．1、生产与生活临建设施

生活、办公房屋采用租用和新建的形式。项目部采用新建活动板房。施工队采用砖房，屋顶为石棉瓦，室内利用层板吊顶；墙面室外为清水墙、室内为白灰粉刷。驻地地面均采用10cm厚C15号混凝土硬化。

项目经理部设在省道263－K197+100左侧，租地新建房屋1350m2作为办公及生活用房（含工地中心实验室），距主线300m。

该挡土墙由专业施工班组施工，隶属于路基施工二队，驻地设在K49+150线路右侧，租地新建房屋400m2。

2．2、施工道路

本项目沿线交通便利，充分利用既有263省道和加固加宽现有机耕道作为主运输道

路。

从K49+060右侧约30m接现有机耕道修筑便道进入K49+ 080～K49+680段路基。

新修施工便道宽5m，采用15cm厚天然砂砾路面，并做好防排水设施，加强维护，确保能全天候施工车辆通行。

2．3、施工场地

拌和站：在263省道K197+100左侧项目经理部后面设置1座100m3/h拌合站，占地约4500m2，供应本工程施工用混凝土。混凝土运输采用混凝土搅拌车运输。

预制场地：利用现场已成型的路基平地预制挡土板。

2．4、供水、供电、通讯

通讯：经理部和施工队设程控电话，施工现场利用移动电话和对讲机进行联系，项目部相关电脑开通网通。

供水：除混凝土拌合站抽取绥江水外，其它工点采取就地抽水作为施工用水。

供电：采用发电机供电。

2．5、项目管理组织机构

经理部下设1个路基工程施工队负责本标段路基工程的施工，施工队下设专业班组。

施工组织机构图如下框图：

人员配备详见人员配置表：

人员配备表

2．6、主要施工机械设备

拟投入到本工程施工的主要施工机械、试验仪器配备详见“拟投入本合同工程的主要施工机械表”及“拟配备本合同工程主要的材料试验、测量、质检仪器设备表”。

拟投入本合同工程的主要施工机械表

拟配备本合同工程主要的材料试验、测量、质检仪器设备表

2．7、施工进度计划安排

2007年11月16日开工，2008年1月15日完工。

3、总体方案

3．1、总体施工顺序

详见下图：《桩板墙施工顺序图》。

3．2、基本施工方案

先开挖K49+057～K49+258段高边坡土石方并施工相应的排水防护，其中K49+165～K49+258段留下第一级土方待桩锚式挡土墙安装挡土板时再开挖。

锚固桩采用人工护壁隔桩挖孔施工。挡土板外侧土体采用挖掘机开挖。

挡土板集中预制、汽车吊吊装，挡土板安装与锚索安装张拉从边坡两端向中间推进。

土方采用挖掘机开挖；对于软石，机械能够开挖的尽量使用机械施工，机械不能开挖的采用爆破法施工；硬岩开挖采用浅眼爆破，对于山体稳定、石质坚硬、整体性好时采用光面爆破；对边坡稳定性差时采用预裂爆破结合嵌补等方法。

3．3、施工工艺及注意事项

3．3．1、边坡开挖

先挖出该高边坡上部第三级和第二级边坡，其边坡预应力锚杆及锚索加固按设计要求，挖一级加固一级；

3．3．2、桩井开挖

1）挖到第一级平台停止开挖，在第一级平台面上确定锚固桩位置。在桩井开挖前，应做好地面排水、防渗设施和临时防护；雨季施工时，孔口应搭设雨棚，必要时应在孔口地面以上加筑适当高度的围埂。隔桩开挖施工，在开挖时应做好井下排水、并随时注意检测有无有害气体存在，同时应加强通风措施确保安全。待灌桩24小时后，方可开挖施工邻桩。

2）桩井开挖和护壁应连续施工。桩井开挖组织三班连续作业，采用木绞车提升。桩井开挖时应分节开挖，每节开挖长度为1m，具体根据围岩破碎、松散情况而定，并不得在土石变化处分节；当达到一节护壁的开挖深度后，按照设计尺寸进行护壁钢筋设置，架设模板，模板采用2~3 cm厚的木板，浇注护壁混凝土。护壁混凝土浇注前，必须严格校正模板位置，保证护壁不侵入桩截面的净空。待上一节护壁混凝土终凝后方可进行下一节开挖；护壁模板待护壁灌注24小时后，方可拆除。注意在开挖到锚索位置时，按设计倾角及方位角预埋φ160PVC管，用钢筋进行限位固定并对两端进行封堵。

3）桩井开挖爆破采用浅眼爆破法，严格控制用药量，同时应采用减震措施，以防造成不良后果，桩井内如遇地下水应取样化验查清是否有腐蚀性，并采取相应措施处理。挖孔中如有渗水，应及时支护孔壁，同时设法排除渗水（如井点降水或集水泵）。桩孔挖掘及支撑护壁必须连续作业，不宜中途停顿，以防坍孔。

4）挖掘时，不必将孔壁修成光面，以增加桩周摩阴力。在挖孔过程中，须经常检查桩孔尺寸、平面位置及倾斜度。桩位偏差不得大于10cm，倾斜度不得大于0.5%，桩井断面尺寸、孔深不得小于设计。

5）当挖孔桩基达到设计深度后，应进行孔底处理，做到平整、无松渣、无污泥、无沉淀。

3．3．3、桩基钢筋加工与安装

1）钢筋原材的质量要求

（1）钢筋的表面应洁净，使用前应将表面泥浆、油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。

（2）钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直。

（3）钢筋、焊条等原材料必须具备出厂合格证，并在检测合格后方可使用。

2）钢筋加工与焊接

（1）钢筋焊接前，必须根据施工条件进行试焊，合格后方可正式施焊。焊工必须持考试合格证上岗。

（2）钢筋在现场下料、加工。根据桩长确定单根主筋长度，主筋需接长时采用双面搭接焊，每一接头范围内的接头数量不超过50%。

3）钢筋安装

钢筋加工好后，直接采用人工配合小型吊具吊至孔内绑扎成笼。钢筋骨架的制作和吊装的允许偏差为：主筋间距±10mm；箍筋间距±20mm；骨架外径±10mm；骨架倾斜度±0.5％；骨架保护层厚度±20mm；骨架中心平面位置20mm；骨架底面高程±50mm。

注意在锚索位置，按设计倾角及方位角预埋φ160PVC管，用钢筋进行限位固定并对两端进行封堵。

3．3．4、桩基混凝土浇筑

混凝土采用C25混凝土，配合比、坍落度严格按照试验的数据控制，自动计量集中拌和站拌和，混凝土采用搅拌车运输。

由于该地点无地下水，直接采用汽车吊吊斗及串筒分层浇筑混凝土，分层厚度不超过30cm，并用插入式振动器振捣密实。

混凝土的捣固是保证质量的关键工序，必须严密组织，规范操作。一是必须固定人员，责任到人，分片承包。二是捣固要适当，既要防止振捣不足，也要防止振捣过度，以混凝土不再下沉、表面开始泛浆、不出现气泡为度。

混凝土的浇筑连续进行，如因故必须间断时，其间断时间不得大于下一层经试验确定混凝土的初凝时间或能重塑的时间。

3．3．5、挡土板预制与装配

挡土板预制采用木模，为确保外露面的光洁度，外露面的模板面贴一层PVC板。在现场平地上集中预制，其模板加工与安装、混凝土的浇筑工艺参照桩基，此处不再赘述，相关技术要求参照前述相关内容。预制时在挡土板的四周各预埋1个吊环。

挡土板的混凝土强度达到设计强度的100%以上后方可吊装，采用16t汽车吊吊装。

挖开相邻桩之间的土体，掏开桩背后适当宽度（45cm）的土体，便于挡土板的装配。挡土板装配时应使挡土板凹面紧靠边坡土体，其平整面紧靠锚固桩，同时注意安全。

挡土板装配安装前应按设计钻孔安装边坡深层PVC排水管，挡土板装配应与桩间土开挖、板后填充、预应力锚索张拉交错配合进行。

3．3．6、板后填充

挡土板装配后，即浇筑板间即桩体与土体间的C20混凝土，挡土板与土体间（设计厚15cm）采用砂砾填筑。

3．3．7、预应力锚索安装、张拉

预应力锚索采用6束φ15.24mm标准抗拉强度为1860Mpa的高强度低松弛的无粘结预应力钢绞线编制。锚索有效长度28m，下倾20°，锚索锚固段总长10m，分三个长度相同的锚固单元，锚索设计张拉力600KN，锁定拉力为660KN。锚索钻孔直径φ130mm，锚具用OVM15-6型，锚垫板采用25cm×25cm×2cm钢板，见如下图：桩板墙预应力锚索示意图。

3．3．7．1、施工工艺流程

3．3．7．2、施工方法及工序

当锚固桩桩身达到设计强度的80％后，开挖桩前岩土体至第一排锚索锚孔下1m处。按照锚索施工工艺要求至到张拉、锁定、封闭锚头。再开挖至第二排锚索锚孔下1m处按照锚索施工工艺及要求至到完成张拉、锁定，封闭锚头。

1）开挖桩前土体。

2）成孔：按设计要求成孔。

3）编束、设置预应力锚索：按设计要求的长度切割钢绞线，用弯曲机将无粘结钢绞线弯曲成U型并固定在承载体上，然后按设计承载体间距组装完成完整的锚索体，钢绞线不得相互缠绕并保证承载体位于钻孔中部。

①编索在工作平台上进行，钢绞线的下料长度等于锚索设计长度+锚索格梁厚度+张拉千斤顶长度+张拉操作预留量。

②截取钢绞线前，对线材进行检查，对无粘结钢绞线套管有破损的进行修补，钢绞线有机械损伤或锈蚀的不得使用。

③截取钢绞线用切割机，不允许用电焊或气割。截好的钢绞线平顺地置于工作平台上，每孔压力分散型锚索分为3组，每组2根，端部分别用红、黑、白三种颜色油漆标记。

④在锚固段每隔1.0m，自由段每隔2m设置一个架线环，钢绞线不得相互缠绕并保证承载体位于钻孔中部。

⑤每孔锚索的锚固段共有三个长度相等的单元，每个单元由两根无粘结钢绞线内锚于钢质承载体组成，注浆管与锚索一起编入索体，从承载体中间穿过。

⑥编索完成入孔安装前，应用高压风清孔一次。索体宜用人工缓慢从孔口送入，避免锚索体扭曲。

4）注浆：

①注浆材料采用普通硅酸盐水泥。

②钻孔完成后必须用高压空气将孔中岩粉及积水全部清除孔外。

③水泥砂浆强度不得低于40Mpa，水泥砂浆配合比为1:1(重量比)，水灰比为0.4～

0.5。

④为增强浆液的和易性和水泥砂浆的早期强度，在浆液中掺入适量的减水剂和早强

剂。为防止水泥砂浆凝固收缩时锚固体与孔壁锚固力的损失，掺入适量的膨胀剂.水泥浆、水泥砂浆应拌和均匀，随拌随用，一次拌和的水泥浆、水泥砂浆应在初凝前用完.注浆完毕后待砂浆凝固收缩后，孔口应进行补浆。

⑤锚固段和自由张拉段同步注水泥砂浆，采用孔底返浆法，注浆压力0.5～0.8Mpa，砂浆必须饱满密实，注浆完毕待砂浆凝固收缩后，孔口应进行补浆。

⑥为提高地层锚固力，第一次注浆4～5小时后，采用M40纯水泥浆对锚固段进行二次劈裂注浆，注浆压力不小于1.5～2.0MPa。

5）安装锚具。

6）张拉锁定后封锚。

①锚斜托台座的承压面应平整，并与锚索的轴线垂直。

②浆体达到设计强度的80%后方可进行张拉。

③张拉作业前必须对张拉机具和仪器进行标定、调校。

④锚具安装应与锚垫板和千斤顶密贴对中，千斤顶轴线与锚孔及锚索体轴线在一条直线上，不得弯压或偏折锚头，确保承载均匀同轴，必要时用钢质垫片满足。

⑤为了使钢绞线受力均匀，在锚索正式张拉前，取10～20%的设计张拉荷载，对锚索张拉1～2次，使其各部位接触紧密，钢绞线完全平直。

⑥压力分散型预应力锚索由于单元自由段的钢绞线长度不同，因此对锚索进行整体张拉前需先补偿张拉单元的差异荷载。

压力分散型锚索各单元差异伸长量和差异荷载计算公式：

差异伸长量：△L1-2 =△L1-△L2

△L2-3 =△L2-△L3

△Li =（σ/E）·Li ，（式中σ=P/A；i=1，2，3）

差异荷载: △P1 =E·A·（△L1-2/L1）·2

△P2 =E·A·（△L2-3/L2+△L2-3/L1）·2

上几式中：

L1，L2，L3—分别为第一、第二、三单元锚索的长度，且L1＞L2＞L3；

△L1，△L2，△L3—各单元锚索在给定最终张拉（设计锁定）荷载作用下的伸长量；△L1-2，△L2-3—各单元锚索在给定最终张拉（设计锁定）荷载作用下的差异伸长量；

σ—给定最终张拉(设计锁定)荷载作用下钢绞线束应力；

P—给定最终张拉(设计锁定)荷载作用下单根钢绞线束荷载;

A—单根钢终线束的截面面积；

E—钢绞线的弹性模量；

△P1，△P2—分步差异张拉之第一、二步级张拉荷载增量。

⑦锚索的预应力张拉分五次施加，依次取设计值的0.3、0.5、0.75、1.0、1.1倍进行逐级张拉，每级荷载施加后，稳定观测时间不小于10min。张拉荷载严禁一次加至锁定荷载。锚索锁定后48h内，若发生明显的应力松弛现象，应进行补偿张拉。为确保质量，张拉时采用“双控法”，即以控制油表读数为准，用伸长量校核。

⑧锚索锁定后，做好标记，观察三天，没有异常情况即留长10cm后用手提砂轮机切割多余钢绞线。最后用水泥浆注满锚垫板及锚头各部分空隙，并按设计要求支模，用C25砼封锚处理。

3．3．8、桩体修饰

锚固桩及挡板施工完后，应对桩体外露面进行凿毛后再采用M10水泥砂浆对桩体进行抹面修饰。

4、安全、质量、环境保护保证措施

4．1、安全保证措施

4．1．1、安全生产管理机构及安全保证体系

严格按GB/T28001-2001职业安全健康管理体系的要求建立本项目的安全健康保证体系，并在项目实施过程中保持良好的运行状态。

1）建立健全安全健康生产管理机构。

在项目经理部成立以项目经理为组长的安全健康领导小组并领导本项目的安全健康工作。项目经理部设安全质量监察部，施工队设安全室，配置专职安全员，实行安全健康责任制。安全保证组织机构框图如下。

安全领导小组

组长：项目经理

副组长：总工程师

安

质长

计

划

长

机

电

长

工

程

工

程长

2）安全生产保证体系框图