[12-11 17:00:02] 来源：http://www.tmgc8.com 铁路工程 阅读：3117次
[摘要] 本文主要介绍钢筋混凝土锚杆支护挡墙防护施工工艺，并通过工程实例验算其可行性，其工艺具有成本低、工期短、效果好、安全易拆除等优点。
[关键词] 钢筋混凝土锚杆 支护挡墙 防护工艺 随着铁路跨越式发展，增建铁路复线及提速改造已极为普遍，而从减少用地、节约投资的角度考虑，往往设计的两线线间距较小，在既有涵洞接长、二线桥台施工时，对既有涵洞翼墙及基础或既有桥台锥体护坡先期破除的影响较大，为了维护既有线路基稳定，保证正常运营安全，快速地拆除该圬工的防护技术已越来越受到广泛的关注和重视。 1 工程概况 襄渝二线刘家沟左线大桥6#台离既有桥台线间距较小，施工时需拆除既有桥台锥体护坡，为保证既有线运营安全拆除既有锥坡必须采取有效的防护措施。 2 防护方案选择 对于既有桥台附属设施拆除高度2.0m以下的可采用简易的防护措施进行施工，如打设防护桩（钢管桩、木桩，必要时拉拔桩体稳固）、土袋防护来加固拆除；对于个别桥台锥体护坡拆除高度5.5m以上的则要采用打拔钢板桩、沉井等其它防护方案。这里以刘家沟左线大桥为例主要阐述对既有桥台锥体护坡拆除高度2.0~5.5m的防护技术。 拆除高度2.0~5.5m时，常见的防护施工是打入钢轨桩对既有桥台锥体护坡进行加固后拆除圬工，此次主要介绍钢筋混凝土锚杆支护挡墙技术，现就两种方案对比如下。 方案一：钢轨桩防护 钢轨桩防护复杂、难施工、防护系数大、能就地取材。处于路基边坡上较难提供打桩机所需要的工作平台，钢轨桩防护所需费用大、工程造价高、拆除困难、打桩机所提升的高度对既有线行车安全构成威胁。 方案二：钢筋混凝土锚杆支护防护简单、快捷、操作方便，下层混凝土和上层混凝土能连成一整体，形成一个边坡防护墙，此方法有效、经济、安全、方便，对多个构筑物可同时展开。 3 可行性分析 3.1防护施工 ⑴施工方法 钢轨桩施工是先施工后拆除，而钢筋混凝土锚杆为边施工边拆除。 钢轨桩防护在施工前先拆除既有的边坡圬工，后对既有边坡部分进行帮宽填土夯实搭设工作平台以便能进打桩机，在不影响新建桥和涵洞的基础范围外设置钢轨桩，用打桩机将钢轨桩打入基础以下2～3m。钢轨桩防护结束后，再拆除桥和涵洞的圬工。 钢筋混凝土锚杆支护施工：在基础范围外，留50cm的工作面，对既有边坡进行拆除，拆除到一定高度后用混凝土防护，后再至下一级防护，防护结束后施工桥台的基础。 桥台基础边施工边拆除边防护。 ⑵安全 钢轨桩由于要进打桩机，而施工的部位靠近既有线，打桩机在提升和打入钢轨桩时对既有线安全构成很大的隐患。 钢筋混凝土锚杆支护是开挖好后随即对开挖好的部分进行混凝土灌注，对既有线的边坡能及时的防护，对既有线的安全不造成任何影响。 ⑶费用 钢轨桩防护工程造价高，费用较大，而钢筋混凝土锚杆支护造价较低。 ⑷工期 钢轨桩防护由于施工步骤及程序较多，占用时间较长，对多个构筑物只能逐步展开。钢筋混凝土锚杆支护施工程序简单，易操作，防护时间较少，从而缩短了工期。 3.2防护拆除 钢轨桩防护拆除是先将钢轨桩拔出，由于打入较深，拔出时难操作，且拔出时由于钢轨桩较长，对既有线行车造成安全隐患。 钢筋混凝土锚杆支护拆除是对防护部分从下到上拆除，拆除一节及时回填一节支护能保持既有边坡仍处于防护状态，方便和简单。 从以上的情况来看，钢筋混凝土锚杆支护具有防护费用低、缩短工期、同时还节省人力，能保证既有线的安全。 4 施工工艺 4.1支护挡墙的设置 ⑴支护挡墙第一层挡墙的上端宜比既有路肩低50cm，并与既有路基面密贴，避免既有线基床换填渗水土接合部水沿挡墙渗入路基，增大墙背静水压力及冬季冻胀而加大支护挡墙的压力。 ⑵支护挡墙的厚度宜为30cm，边坡的坡度为1：0.3，其每段外露台阶20～30cm应作成4%向外排水坡，高度为60～100cm。挡墙前应有15cm的重叠，保持了挡墙整体受力。挡墙最下部应设置50cm厚的混凝土基础，且基础应比挡墙底边宽10～20cm。 4.2钢筋混凝土锚杆支护挡墙施工工艺详见工艺流程图www.tmgc8.com 图1施工工艺流程图 4.3施工方法 ⑴施工准备：清理坡面，清除浮石、危石；根据现场路基土质类别、密实度，确定每层台阶高度、挡墙坡度、平台宽度，由此核定拆除高度、开挖范围；备足模板、铁锤、砂石料及水泥、搅拌机和电源等。 ⑵定位、拆除开挖：根据拆除高度和开挖范围测量放样进行拆除开挖并对松动部分清除。 ⑶路基打入锚杆：在开挖好的部分按照要求布孔，孔的间距为50cm(横向和纵向)，锚杆（应设置倒刺）为φ22，长度2.0m；按照孔的位置与水平夹角（俯角）20°打入既有路基，且预留外露长度25cm。 ⑷锚杆上挂网：按照要求在锚杆上挂网，网片纵向和横向钢筋的间距为12.5cm，网片的钢筋为φ8，网片的长度视所需要的防护长度和高度而定，特别要注意挂网时保证网片能深入下层混凝土中，并与外露锚杆扎或焊成一体。 ⑸立模浇筑：根据防护范围对防护部分立模并加固稳定，用C20早强混凝土灌注。 ⑹开挖下一个断面：待混凝土强度达50%后开挖下一级阶面，并遵循此施工程序逐步防护至底层基础。 ⑺防护拆除：按照规范要求对防护的混凝土应拆除。具体为运营速度160km/h时，基床2.5m范围内应拆除；运营速度140km/h，基床1.9m范围内拆除。 ⑻回填：拆除防护混凝土后，回填时应清除基坑内杂物。涵洞应在涵两侧对称，同时回填，回填厚度控制在20～30cm，并对回填土的含水量、土的类别严格控制，用冲击夯夯实。桥台锥体及台后在回填渗水土时应用水夯法。 4.4质量保证措施 ⑴根据现场路基土质类别、密实度，正确判定每层台阶高度h、挡墙坡度n、平台宽度k（该处土质为密实的粘土等非渗水材料，取h=80~100cm、n=1：0.2、k=20cm）。土质越好越密实，相应的拆除高度、开挖范围越小越安全。严格掌握挡墙坡度、平台宽度，杜绝挡墙出现向路基方向凹进的反坡，以防受力偏差较大引起支护挡墙开裂坍塌。 ⑵注意掌握锚杆打入的长度和角度，当路基土质为非渗水材料时应沿锚杆孔注浆，确保锚杆对挡墙的受力稳定。 ⑶锚杆与每层钢筋网、上下层钢筋网间必须绑或焊成一体，确保挡墙的整体受力稳定。 ⑷严格控制砼配合比，加强振捣与工后养护，保证砼质量。 ⑸严格控制进度，混凝土强度达50%后不得立即拆模，待下层钢筋网片与上层网片焊接连成一体后，方可拆除上层混凝土模板。 ⑹施工中严格实施工序管理，严格实行质检跟踪质量管理，克服附属工程不注重质量的麻痹思想。 ⑺采取该种防护措施，其上部要用防水布覆盖排水，避免路基本体与支护挡墙间渗水胀裂引起坍塌。现场预备土袋、撑木、钢管等物品，以备应急。 ⑻整个防护施工期间，必须派值班人员全天候监控，并作好记录。若发现路基土体、支护挡墙出现裂缝、移位等不良现象，应立即上报，以便迅速组织人员进行加固处理。 5 应用实例验算 刘家沟左线大桥6#台拆除既有桥台锥坡高度约5m,以下就以该桥台为例进行验算。 4.1拆除高度为5m理论设计计算及示意图（见图2） W1=17×3.4×（3.6-0.68）=168.8KN/m W2=19×2.3×5=218.5KN/m 采用指标：r=19KN/m3 φ=35° tgα=3/5=0.6 α=31° f=0.3 σ=180Kpa δ=φ=35° 路 基 边 坡 承 载 检 测 值路 基 边 坡 承 载 检 测 值
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深度N10（ |
击 数 |
换算承载力 |
现场鉴定土质 |
附 注 |
1.0 |
23 |
164 |
粘 土 |
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2.0 |
23 |
164 |
粉质粘土 |
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5.0 |
30 |
220 |
粉质粘土 |
《路基》P346公式1 B=2.3m 图2 ⑴求土压力 ①求θ ψ=φ+δ-α=39° tgψ=0.81 A0=1/2×H×（H+2h0）=29.5m2 B0=A0×tgα=17.7 m2 tgθ=-tgψ±√（tgψ+ ctgα）×（ctgψ+tgα）=0.81±1.776 θ=44° ②求Ex、Ey λα=（tgθ- tgα）×cos（θ+ψ）/sin（θ+ψ） =（0.9）-0.6×0.191/0.993=0.37 Ea=γ×（A0×tgθ- B0）×cos（θ+ψ）/sin（θ+ψ） =39.9KN/m Ex=Ea×cos（δ-α ）=39.8KN/m Ey=Ea×sin（δ-α）=2.8KN/m Zx=H/3×［1+ho/（H+2ho）］=2.1m Zy=B+Zx×tgα=3.56m ⑵稳定检算： ①抗滑稳定Kc Kc=［（W+Ey）×f］/Ex=2.9＞1.3 ②抗倾覆检算： K0=ΣMy/ΣM0=20.7＞1.5 ③偏心距检算： L=B/2=（ΣMy-ΣM0）/ΣN=-3.1m 说 明：www.tmgc8.com ①将由面板与最短锚杆共同组成部分视为重力式路肩挡墙，进行挡土墙的稳定性验算。 ②假想墙背与墙后土体的摩擦角等同于路基本体的综合内摩擦角，由于既有路基本体通过多年运营，取其综合内摩擦角为35°。 ③计算结果表明，假想墙体的抗滑、抗倾满足规范要求，偏心矩不影响墙体稳定。 6 结束语 ⑴拆除高度2.0~5.5m，这是现场施工中遇到的较普遍、防护难度较大的范围。当拆除高度超过5.5m时，使用要慎重或根据具体实践确定。 ⑵当既有桥台高度在5.5m以内，而因线间距过小，按上述方法测算的支护挡墙基脚进入新建构筑物的范围时，此时不能片面地将挡墙坡度变陡、平台宽度变小，从而机械地套用上述防护方法。 作者：胡海忠襄渝二线安梁项目部 四川省达州市宣汉线 邮编：636151
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