发布于:2015-06-29 14:57:29
来自:道路桥梁/道路工程
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锚喷网支护是靠锚杆、钢筋网和混凝上层共同工作来提高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度,减小岩(土)体侧向变形,增强边坡的整体稳定性,主要适用于岩性较差、强度较低、易于风化的岩石边坡;或岩层虽坚硬,但风化严重,节理发育,易受自然应力影响,导致大面积碎落,以及局部小型崩塌、落石的岩质边坡;或岩质边坡因爆破施工,造成大量超爆,破坏范围深入边坡内部,路堑边坡岩石破碎松散,极易发生落石、崩塌的边坡防护。为了使松散岩石边坡不出现落石、崩塌现象,确保行车安全,可以采用喷锚网支护方案进行防护。
1 设计方案及材料要求
焦晋高速公路第四合同段K5+840~K6+010段石方段路堑路基是采用大型爆破施工形成的,岩层多为块状的层间结合较好的中厚层或厚层石灰岩体结构。由于边坡上有一断层破碎带,在爆破时使得岩层受一定的影响,局部有层面张开裂缝,边坡破碎松散,时有落石现象发生。根据路堑边坡现状,将需要加固防护的边坡分喷锚挂网防护和素喷混凝土防护两种类型。对边坡较高、坡面松散破碎严重,且破碎岩层较厚的地方采用喷锚网防护,如K5+840~+890段的左边坡就采用锚喷网防护;而对那些边坡较低,只有少量裂缝,破碎不严重的地方则采用素喷混凝土防炉,如路线前进方向的右侧边坡因边坡较低,破碎不严重,大部分采用了素喷混凝土保护。
1.1 构造设计方案
(1)喷射混凝土厚度为10 cm,喷射混凝土标号为C20细石混凝土。
(2)锚杆采用d 22 mm钢筋;锚固深度视边坡岩层的破碎程度及破碎层的厚度而定,一般取1.5 m;锚杆孔的深度应大于锚固深度20 cm,并用水泥砂浆固结;锚杆间距为2.0 m×2.0 m,梅花型布置。
(3)钢筋网的孔眼尺寸采用20 cm×20 cm的方孔,一级钢筋采用d 6 mm。
1.2 材料选择要求
(1)水泥应优先选用42.5#普通硅酸盐水泥,也可选用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥,水泥标号不得低于32.5#,性能要符合现行水泥标准。
(2)砂子要采用中粗砂,细度模数大于2.5,含水率控制在5%~7%。
(3)骨料应采用坚硬耐久的碎石或卵石,粒径不大于15 mm;当采用碱性速凝剂时,不得使用含有活性二氧化硅的石材。
(4)外加剂应选用符合质量要求的速凝剂,掺过速凝剂的喷射混凝土性能必须满足设计要求。
(5)混合水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质,不得使用污水以及pH值小于4的酸性水和含硫酸盐量按SO计算超过水重1%的水。
1.3 混合料的配合比设计
(1)m(水泥)∶m(砂)∶m(石)为1∶2∶2或1∶2∶3;
(2)砂率宜为45%~55%;
(3)水灰比宜为0.4~0.45;
(4)速凝剂掺量应通过试验确定。
2 施工方法及技术措施
2.1 搭设脚手架
脚手架搭设前必须先对现有边坡的稳定情况进行观察,确定安全后再搭设脚手架。钢管支架立柱应置于坚硬稳定的岩石上,不得置于浮渣上;立柱间距为1.5 m。架子宽度为1.2 m~1.5 m;横杆高度为1.8 m,以满足施工操作;搭设管扣要牢固和稳定;钢架与壁面之间必须楔紧,相邻钢架之间应连接牢靠,以确保施工安全。
2.2 坡面整修
由于现有的岩石边坡破碎松散且不平整,故需要处理好光滑岩面,拆除障碍物,用石块补砌空洞,用高压水冲洗受喷面,对边坡局部不稳定处进行清刷或支补加固,对较大的裂缝进行灌浆或勾缝处理。另外,在边坡松散空洞处和坡脚处设置一定数量的泄水孔,预留的长度可根据现场确定布设。
2.3 喷射混凝土作业
(1)喷射作业前必须对机械设备(风、水管路和电线等)进行全面检查及试运转。
(2)喷射混凝土之前,先用清水将坡面冲刷干净,湿润岩层表面,确保喷射混凝土与坡面胶结良好;然后根据现场的情况确定锚杆深度(锚杆深度一般为1.0 m~1.5 m),并采用气腿式凿岩机钻孔(钻孔孔径为50 mm,要垂直边坡面;锚杆采用d 22 mm钢筋,间排距采用200 cm的梅花型布置)。
(3)如遇岩石过于坚硬时还需采取加水的方式钻孔,钻孔时必须随机钻速钻进,不能强加压力冲钻,以免影响边坡岩石的稳定。
(4)采用压力泵将水泥砂浆注入锚孔。如遇空洞时不能加压太大,要保持0.1 MPa的工作压力。注浆时注浆管应插至孔底5 cm~10 cm处,随砂浆的注入缓慢匀速拔出。 注浆要保证砂浆饱满,不得有里空外满的现象。
(5)注完浆后,立即插入锚杆,若孔口无砂浆溢出,应及时补注砂浆。
2.4 挂网
(1)先将圆盘钢筋(d 6 mm)调直,按边坡形状尺寸取料加工,按网孔20 cm×20 cm的规格编织好钢筋网,分布要均匀,绑扎要牢固。
(2)编好钢筋网后,与锚杆交接处必须进行焊接,以保证喷射混凝土时钢筋不晃动。
(3)钢筋网必须紧贴混凝土表面,以保证钢筋网的保护层厚度。
2.5 养生
(1)当最后一次喷射的混凝土终凝2 h后,应立即喷水养护,每天至少喷水4次。养护时间一般不得少于7 d。
(2)在终凝后第一次喷水养生时,压力不宜过大,防止冲坏喷射混凝土防护层表面。
(3)气温低于5 ℃时,不得喷水养护。
(4)在养护过程中,如果发现剥落、外鼓、裂纹、局部潮湿、色泽不均等不良现象,应分析原因、采取措施进行修补,以防后患。
3 现场检测
3.1 强度检测
喷射混凝土必须做抗压强度试验,试块在工程施工中抽样制取。如在喷射作业面附近,将模具敞开一侧朝下,以80°(与水平面的夹角)左右的倾角置于墙脚,先在模具外的边墙上喷射,待操作正常后,将喷头移至模具位置,由下而上,逐层向模具内喷射混凝土。然后将喷满混凝土的模具移至安全地方,用三角抹刀刮平混凝土表面。在标准养护条件下养护7 d后,将混凝土加工成边长为100 mm的立方体试块。继续在标准条件下养护至28 d龄期后进行抗压强度试验。本工程共计试件30组,经测试,结果满足规范要求。
3.2 用凿孔法检测厚度
根据《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GBJ 86—85)中“每个断面上,全部检查孔处的喷层厚度60%以上不应小于设计厚度;最小值不应小于设计厚度的一半;同时,检查孔处厚度的平均值不应小于设计厚度值。”本工程共检测40点,结果符合规范要求。。
3.3 锚杆间排距检测
采用在工作面用尺直接量测的方式进行检测,共检测15点,其中13点合格,符合《锚喷支护工程质量检测规程》(MT/015—96)的规定要求。
3.4 外观感检测
外观感检测一般采用人工观测的方法,包括目测法和实测法两种。该工程完工后,坡面平顺,线型流畅,无漏喷、离鼓、裂缝、钢筋网外露现象,地表及坡面排水处理得当,无漏水现象,符合规范要求。
4 结语
(1)喷锚网支护可提高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度,增强边坡的整体稳定性。
(2)应根据边坡岩土体现状,合理选择喷射混凝土的支护措施、结构设计方案。
(3)制定行之有效的现场质量管理措施非常必要。合理选择施工程序、工艺和技术措施更是保证喷锚网支护工程质量的关键。
(4)采用喷锚网支护时要对喷射混凝土强度、厚度、锚杆间排距、抗拔力、外观感等方面进行检测,严把质量关。
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