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摘 要：本文主要比较了钢轨桩防护施工技术和钢筋混凝土锚杆支护挡墙技术这两种方案各自的特性和优缺点，并对防护方案的选择、防护施工与施工工艺策略进行了研究，并分析了有效的防护拆除操作手段。最后结合工程实例着重探讨了钢筋混凝土锚杆支护挡墙技术的应用，以期为设计工作者提供新的设计思路。
关键词：钢轨桩防护施工；钢筋混凝土锚杆支护挡墙技术；施工工艺；防护拆除；应用实例；
中图分类号： TU278.3
0.引言
随着我国国民经济的高速发展，城市建设步伐不断加快，城市土地资源日益紧张，房屋建设密集度加大，使得建设工程场地呈现出紧（场地紧凑）、近（与周边建筑物距离近）、深、大的特点。因此，钢筋混凝土锚杆支护挡墙技术越来越受到人们的重视，它对激发工艺优势，提供施工建设水平，强化工作效率，优化工艺质量具有重要的实践意义。
1.防护方案的选择
在施工过程中，既可以选取钢轨桩防护施工，又可以使用钢筋混凝土锚杆支护挡墙技术。现在就这两种方案做如下对比：
（1）钢轨桩防护施工可以采用就地取材的方式，但是施工较为困难。在造价方面，钢轨桩防护工程造价不菲，拆除也相对困难。
（2）钢筋混凝土锚杆支护防护不仅可操作性强，而且简单易制，方便快捷。在实际应用中，这一措施十分有效，而且费用较低、安全性高，能够同时运用于两个以上构筑物。
2.防护施工
2.1 施工方法
钢轨桩与钢筋混凝土锚杆所采用施工方法有较大的差异，前者先施工后拆除，后者则是即时施工即时拆除。
在工程施工初期，钢轨桩防护必须在拆除边坡圬工后才可进行帮宽填土作业，并需最大程度的夯实打桩机的作业平台。倘若想在基础范围内设置钢轨桩，就必须保证不危及新建桥和涵洞。此外，必须在钢轨桩防护完成之后，才能拆除桥体与涵洞的圬工。
钢筋混凝土锚杆防护需要在基础范围以外的地方进行施工，并保证留50公分的作业区域，之后拆除当前边坡防护，拆除符合要求后再增设混凝土防护，并设置下一阶段的防护措施，着手于桥台的基础施工。在桥台基础施工的过程中，要同步拆除防护设施。
2.2 安全
由于钢轨桩需要进打桩机，施工的部位却又比较靠近既有线。因此打桩机工作时必然会给既有线带来很大的安全隐患。钢筋混凝土锚杆支护是指开挖好后，再采用混凝土灌注已经开挖好的部分，必须做到对既有线的边坡能防护较高的时效性。
3.施工工艺
3.1 工藝特点
（1）钢筋混凝土锚杆挡墙结构具有自重比较轻、施工比较快、柔性比较大的优点。
（2）采用钢筋混凝土锚杆挡墙，可以代替庞大的圬工结构，基本不占用任何空间。
3.2 适用范围
钢筋混凝土锚杆挡墙可作为山边的支挡结构物，也可以用于地下工程的短时间的支撑，而且其所占工程面积很小。因此，钢筋混凝土锚杆挡墙不仅适用于岩石陡坡地区，还适用于挖方地区。
3.3 防护原理
锚杆挡土墙所获拉力主要由锚固于相对稳定土层或岩石层中的锚杆来提供，用来承受来自结构物的各种压力。
4.应用案例研究
4.1 工程概况
某中心大楼为地面九层，地下一层。地下室层高5.2m，基坑东西长55m，南北宽21m，开挖深度6.6m。建设基地位于某干道东侧，场地处山边坡谷，经钻孔勘探揭示场地基岩面起伏变化较大，地质情况比较复杂。据地质勘察报告可知，该区域土层富水性较弱，杂填土渗透性较好，但出水量较少，仅靠大气降水和生活污水补给。场地地下水属潜水型，平均埋深1.3m-2.5m。它的突出问题在于受地界局限，基坑与周边建筑过于靠近，且地质复杂。距基坑东侧仅5.8m处即8-10m高乱毛石贴坡，坡顶系水沟和汽车道。南侧10m外为五层职工住宅。北侧8m处为5m高毛石挡墙，顶上四层民房。场地大量残积土，高沙率富含水，稍不慎就可能土坡失稳道路房屋塌陷，有极大的安全隐患。
4.2 锚杆挡墙支护设计及施工工序方案
（1）内力与位移计算
本工程基坑支护设计采取锚杆与挡墙结合，近似于地下多锚式连续墙结构的形式，其内力计算过程中，相关研究考虑整个施工过程及锚杆变形与拉结、支撑力作用的关系，使用通常有限元的数值方法来分析，作了较为系统的总结和论述。但这种方法偏于复杂繁琐，设计中不大适用。因此采用在常用的横向荷载下，桩、土共同作用简化计算方法的基础上，考虑逐步加锚和逐步开挖过程的土、墙、锚杆共同作用的简单增量计算法。这种内力和位移的计算简单、方便，结果也证明是极为合理的。
（2）设计参数及设计简述
本工程设计标高相当于罗零标高12.450m。原自然地面为高程11.98m，墙背岩土的物理力学指标根据工程地质报告为坡积粉质黏土或残积沙质粘土，其设计参数为，粉质粘土=14.3？，C=35.2kPa，r=19.3kN/m3；沙质粘土=24？，C=14-20kPa，r=18.5kN/m3。设计锚杆从坡顶自上而下竖向3排（局部四排），锚入墙背深度稳定土层内。锚杆水平向下倾角为15-30度，杆径D=130cm，杆长10.365-15.365m，水平距[2.4m，杆体1-2根直径为20-25的螺纹钢点焊成束，蝶型锚头，沿杆体轴向每2m焊对中的船型支架。锚孔注浆时内掺1.5%水泥用量的三乙醇胺早强剂，锚管注浆应严格控制注浆压力，一般土层应>0.8MPa，在砂层控制在0.5-0.8MPa。挡墙厚200cm，墙肋为300*450cm，C20混凝土现浇板。
为确定锚杆极限承载力和获得各土层与锚固体间粘结强度qs值，检验砂浆锚杆在本基坑土层中的抗挤能力，在基坑边选择残积土层厚度较大，含水量较高的三个相对不利部位各设置一砂浆锚杆即MGD、MGE、MGF进行现场抗拉拔试验。试验的砂浆锚杆外径均130，长度选择14.3m，14.3m，10.3m；自由段设计长度6m，6m，5m，锚固段长度8m，8m，5m，杆体材料为2*25，2*25，1*25Ⅱ极带肋钢筋，实测单筋直径为24.6mm，屈服点为475N/mm2。试验结果各杆极限承载力为MGD=259kN/m，MGE=133kN/m，MGF=152kN/m；土体与锚固体间粘结强度值为粘性土50kPa，残积沙质粘土110kPa。
4.3 施工工序说明
深基坑支护系统的设计是一个相当复杂的系统工程，锚杆挡墙支护设计与建筑物设计不同，其具有很多不可知性和风险，因此要求设计文件还必须着重对施工程序及每一环节工序应该注意事项加以详细说明。
该基坑总高为6.6m，挡墙高6.55m，其基本施工程序为自上而下，逐层分段间隔施工，沿高度一层锚杆作为一个施工段，每个施工段完成全部工序后方能进入下一层锚杆施工。土方开挖从标高-0.5米开始往下分三层：（1）用勾机开挖0.5-2.5m土层，（2）开挖2.5-4.7m土层，（3）开挖4.7-6.6m土层；
为保持土坡稳定采取间隔跳挖施工即分段（控制在10米左右）挖一块隔一块再挖，间隔距离为两个肋的间距即4.8m。钻孔选择浙江产的XY-1型机具三台同时工作，清水洗孔出渣后要立即插筋、插筋时要求锚杆顺直除锈按设计角度入孔、530浆管随锚杆入孔底100-200空隙，浆泵高压注浆，浆管随拔随灌，管口不得离开砂浆。修坡时有大凹陷c20素混凝土填补，基层40厚1：2浆喷射加固，24小时后扎墙板筋（板每层高2.2m），预埋溢水管、支模，墙肋板和锚杆端节点同时现浇混凝土。
5.结束语
经过以上分析可知，采用混凝土锚杆支护挡墙这种施工技术，挡墙不会出现裂缝或是向外挪移的倾向，这就保证了既有线的运营安全。因此，应该大力推广这种有效的防护措施。
参考文献
[1]应志民.锚杆挡土墙力学作用的研究[D].浙江大学.2010
[2]王铁龙，方玉树.全长粘结型锚杆加固岩石边坡应力与变形特性数值分析[J].地下空间.2011（2）
[3]田俊永.锚杆式挡土墙计算机辅助设计系统的研究[D].重庆大学.2011
关键词：钢轨桩防护施工；钢筋混凝土锚杆支护挡墙技术；施工工艺；防护拆除；应用实例；
中图分类号： TU278.3
0.引言
随着我国国民经济的高速发展，城市建设步伐不断加快，城市土地资源日益紧张，房屋建设密集度加大，使得建设工程场地呈现出紧（场地紧凑）、近（与周边建筑物距离近）、深、大的特点。因此，钢筋混凝土锚杆支护挡墙技术越来越受到人们的重视，它对激发工艺优势，提供施工建设水平，强化工作效率，优化工艺质量具有重要的实践意义。
1.防护方案的选择
在施工过程中，既可以选取钢轨桩防护施工，又可以使用钢筋混凝土锚杆支护挡墙技术。现在就这两种方案做如下对比：
（1）钢轨桩防护施工可以采用就地取材的方式，但是施工较为困难。在造价方面，钢轨桩防护工程造价不菲，拆除也相对困难。
（2）钢筋混凝土锚杆支护防护不仅可操作性强，而且简单易制，方便快捷。在实际应用中，这一措施十分有效，而且费用较低、安全性高，能够同时运用于两个以上构筑物。
2.防护施工
2.1 施工方法
钢轨桩与钢筋混凝土锚杆所采用施工方法有较大的差异，前者先施工后拆除，后者则是即时施工即时拆除。
在工程施工初期，钢轨桩防护必须在拆除边坡圬工后才可进行帮宽填土作业，并需最大程度的夯实打桩机的作业平台。倘若想在基础范围内设置钢轨桩，就必须保证不危及新建桥和涵洞。此外，必须在钢轨桩防护完成之后，才能拆除桥体与涵洞的圬工。
钢筋混凝土锚杆防护需要在基础范围以外的地方进行施工，并保证留50公分的作业区域，之后拆除当前边坡防护，拆除符合要求后再增设混凝土防护，并设置下一阶段的防护措施，着手于桥台的基础施工。在桥台基础施工的过程中，要同步拆除防护设施。
2.2 安全
由于钢轨桩需要进打桩机，施工的部位却又比较靠近既有线。因此打桩机工作时必然会给既有线带来很大的安全隐患。钢筋混凝土锚杆支护是指开挖好后，再采用混凝土灌注已经开挖好的部分，必须做到对既有线的边坡能防护较高的时效性。
3.施工工艺
3.1 工藝特点
（1）钢筋混凝土锚杆挡墙结构具有自重比较轻、施工比较快、柔性比较大的优点。
（2）采用钢筋混凝土锚杆挡墙，可以代替庞大的圬工结构，基本不占用任何空间。
3.2 适用范围
钢筋混凝土锚杆挡墙可作为山边的支挡结构物，也可以用于地下工程的短时间的支撑，而且其所占工程面积很小。因此，钢筋混凝土锚杆挡墙不仅适用于岩石陡坡地区，还适用于挖方地区。
3.3 防护原理
锚杆挡土墙所获拉力主要由锚固于相对稳定土层或岩石层中的锚杆来提供，用来承受来自结构物的各种压力。
4.应用案例研究
4.1 工程概况
某中心大楼为地面九层，地下一层。地下室层高5.2m，基坑东西长55m，南北宽21m，开挖深度6.6m。建设基地位于某干道东侧，场地处山边坡谷，经钻孔勘探揭示场地基岩面起伏变化较大，地质情况比较复杂。据地质勘察报告可知，该区域土层富水性较弱，杂填土渗透性较好，但出水量较少，仅靠大气降水和生活污水补给。场地地下水属潜水型，平均埋深1.3m-2.5m。它的突出问题在于受地界局限，基坑与周边建筑过于靠近，且地质复杂。距基坑东侧仅5.8m处即8-10m高乱毛石贴坡，坡顶系水沟和汽车道。南侧10m外为五层职工住宅。北侧8m处为5m高毛石挡墙，顶上四层民房。场地大量残积土，高沙率富含水，稍不慎就可能土坡失稳道路房屋塌陷，有极大的安全隐患。
4.2 锚杆挡墙支护设计及施工工序方案
（1）内力与位移计算
本工程基坑支护设计采取锚杆与挡墙结合，近似于地下多锚式连续墙结构的形式，其内力计算过程中，相关研究考虑整个施工过程及锚杆变形与拉结、支撑力作用的关系，使用通常有限元的数值方法来分析，作了较为系统的总结和论述。但这种方法偏于复杂繁琐，设计中不大适用。因此采用在常用的横向荷载下，桩、土共同作用简化计算方法的基础上，考虑逐步加锚和逐步开挖过程的土、墙、锚杆共同作用的简单增量计算法。这种内力和位移的计算简单、方便，结果也证明是极为合理的。
（2）设计参数及设计简述
本工程设计标高相当于罗零标高12.450m。原自然地面为高程11.98m，墙背岩土的物理力学指标根据工程地质报告为坡积粉质黏土或残积沙质粘土，其设计参数为，粉质粘土=14.3？，C=35.2kPa，r=19.3kN/m3；沙质粘土=24？，C=14-20kPa，r=18.5kN/m3。设计锚杆从坡顶自上而下竖向3排（局部四排），锚入墙背深度稳定土层内。锚杆水平向下倾角为15-30度，杆径D=130cm，杆长10.365-15.365m，水平距[2.4m，杆体1-2根直径为20-25的螺纹钢点焊成束，蝶型锚头，沿杆体轴向每2m焊对中的船型支架。锚孔注浆时内掺1.5%水泥用量的三乙醇胺早强剂，锚管注浆应严格控制注浆压力，一般土层应>0.8MPa，在砂层控制在0.5-0.8MPa。挡墙厚200cm，墙肋为300*450cm，C20混凝土现浇板。
为确定锚杆极限承载力和获得各土层与锚固体间粘结强度qs值，检验砂浆锚杆在本基坑土层中的抗挤能力，在基坑边选择残积土层厚度较大，含水量较高的三个相对不利部位各设置一砂浆锚杆即MGD、MGE、MGF进行现场抗拉拔试验。试验的砂浆锚杆外径均130，长度选择14.3m，14.3m，10.3m；自由段设计长度6m，6m，5m，锚固段长度8m，8m，5m，杆体材料为2*25，2*25，1*25Ⅱ极带肋钢筋，实测单筋直径为24.6mm，屈服点为475N/mm2。试验结果各杆极限承载力为MGD=259kN/m，MGE=133kN/m，MGF=152kN/m；土体与锚固体间粘结强度值为粘性土50kPa，残积沙质粘土110kPa。
4.3 施工工序说明
深基坑支护系统的设计是一个相当复杂的系统工程，锚杆挡墙支护设计与建筑物设计不同，其具有很多不可知性和风险，因此要求设计文件还必须着重对施工程序及每一环节工序应该注意事项加以详细说明。
该基坑总高为6.6m，挡墙高6.55m，其基本施工程序为自上而下，逐层分段间隔施工，沿高度一层锚杆作为一个施工段，每个施工段完成全部工序后方能进入下一层锚杆施工。土方开挖从标高-0.5米开始往下分三层：（1）用勾机开挖0.5-2.5m土层，（2）开挖2.5-4.7m土层，（3）开挖4.7-6.6m土层；
为保持土坡稳定采取间隔跳挖施工即分段（控制在10米左右）挖一块隔一块再挖，间隔距离为两个肋的间距即4.8m。钻孔选择浙江产的XY-1型机具三台同时工作，清水洗孔出渣后要立即插筋、插筋时要求锚杆顺直除锈按设计角度入孔、530浆管随锚杆入孔底100-200空隙，浆泵高压注浆，浆管随拔随灌，管口不得离开砂浆。修坡时有大凹陷c20素混凝土填补，基层40厚1：2浆喷射加固，24小时后扎墙板筋（板每层高2.2m），预埋溢水管、支模，墙肋板和锚杆端节点同时现浇混凝土。
5.结束语
经过以上分析可知，采用混凝土锚杆支护挡墙这种施工技术，挡墙不会出现裂缝或是向外挪移的倾向，这就保证了既有线的运营安全。因此，应该大力推广这种有效的防护措施。
参考文献
[1]应志民.锚杆挡土墙力学作用的研究[D].浙江大学.2010
[2]王铁龙，方玉树.全长粘结型锚杆加固岩石边坡应力与变形特性数值分析[J].地下空间.2011（2）
[3]田俊永.锚杆式挡土墙计算机辅助设计系统的研究[D].重庆大学.2011