公路施工中喷锚网技术的应用

2010-08-15 00:49:27余志
中国新技术新产品 2010年7期
关键词:速凝剂锚杆边坡

余志

(梅州宝诚建设工程有限公司,广东 梅州 514000)

喷锚网支护是靠锚杆、钢筋网和混凝土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;或虽为坚硬岩层,但风化严重、节理发育、易受自然力影响、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。

1 设计方案及材料要求

高路堑边坡,多采用大型爆破施工形成,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。由于前期爆破施工未采用将开挖区和保留区分开来的预裂爆破方式,使得岩层受一定的爆破影响,局部有层面张开裂缝,边坡破碎松散、犬牙交错,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,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。

1.1 构造设计方案

喷射混凝土厚度采用10cm,喷射混凝土标号为C20细石混凝土。锚杆采用22钢筋;锚固深度视边坡岩层的破碎程度及破碎层的厚度而走,一般取1.5m(为防止锚杆滑出,锚杆必须置于较好的岩层面以下一定深度);锚杆孔的深度应大于锚固深度20cm,并用1:3~l:4的水泥砂浆固结;锚杆间距采用2.0m×2.0m,梅花型布置。

1.2 混合料的配合比设计:水泥与砂石之重量比为 1:2:2~1:2:3;砂率宜为 45%~55%;水灰比宜为0.4~0.45;速凝剂掺量应通过试验确定。

1.3 材料选择要求

水: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。

水泥:应优先选用425#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325#,性能符合现行水泥标准。

骨料:应采用坚硬耐久的碎石或卵石,粒径不宜大于15mm;当采用碱性速凝剂时,不得使用含有活性二氧化硅的石材。

砂:应采用坚硬耐久的中粗砂,细度模数宜大于2.5,含水率直控制在5%~7%。

外加剂:应选用符合质量要求的速凝剂,掺速凝剂后的喷射混凝土性能必须满足设计要求。

2 施工方法及技术措施

喷锚网支护的施工程序是:搭设脚手—整修边坡—制作安装设施排水孔—第一次喷射混凝土—锚杆钻孔、注浆—钢筋网制作:挂网(第二次喷射混凝土—养护—拆除脚手架。现把各工序的施工方法及技术措施简述如下:

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1.5m,架子宽度1.2~1.5m;横杆高度1.8m,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,故必须将松散的浮石和岩渣清除干净。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;在边坡松散空洞处和坡脚处设置一定数量的泄水孔,预留的长度根据现场确定布设。

2.3 喷射混凝土作业

喷射混凝土之前,用清水将坡面冲刷干净,湿润岩层表面,以确保一层后才进行定位;采用气腿式凿岩机钻孔,孔径50mm;根据现场的情况确定锚杆深度一般为1.0~1,5m,钻孔要垂直边坡面。锚杆采用~22mm钢筋,间排距20Qcm,梅花型布置。

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。

采用压力泵将1:1的水泥砂浆注入锚孔。如遇空洞不能加压太大,要保持0.1MPa的工作压力。注浆时注浆管应插至孔底5~10cm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。

2.4 挂网

先将圆盘钢筋(直径~6)调直,按边坡形状尺寸取料加工,按网孔20cm×20cm的规格编织好钢筋网,分布要均匀,绑扎要牢固;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;钢筋网必须紧贴混凝土表面,以保证钢筋网保护层厚度。

2.5 养护

当最后一次喷射的混凝土终凝2h后,立即喷水养护,每天至少喷水四次。养护时间一般不得少于7d。在终凝后第一次喷水养护时,压力不宜过大,以防止冲坏喷射混凝土防护层表面。气温低于+5℃时,不得喷水养护。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 现场质量管理与检测

3.1 现场质量检测

外观感检测。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。工程完工后,该工程坡面平顺、线型流畅,无漏喷、离鼓、理解缝、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。

厚度检测。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。

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,在喷射作业面附近,将模具敞开一侧朝下,以80°左右置于墙脚: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,逐层向模具内喷满混凝土。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7d后,将混凝土加工成边长为100mm的立方体试块。继续在标准条件下养护至28d龄期后,进行抗压强度试验。

3.2 现场质量管理措施

严格操作规程:根据生产需要,制订出锚杆施工操作规程、喷射混凝土操作规程以及化验制度、机具测试维修制度、新工艺和新技术的推广制度等,使每一位施工人员都熟悉并掌握操作规程和技术要求。要求工人严格按操作规程施工,加强对其责任心的教育。

严把钢筋、水泥、砂石、速凝剂等原材料质量关,并严格按配合比施工。

工地试验室是现场施工中工程质量管理的前哨。在试验室的各项试验中,最大干密度标准试验和混凝土的配合比试验,处在比较重要的位置,这些试验都应在项目开工之前就做好,其试验结果将指导施工,是影响工程质量的关键因素。因此,在做这些试验时,要特别谨慎小心,有时要做多组试验,才能和实际相吻合。

4 结束语

喷锚网支护可提高高陡边坡岩土的结构强度和抗变形刚度,增强边坡的整体稳走性。制订行之有效的现场质量管理措施非常必要。对喷锚网支护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。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。合理选择施工程序、工艺和技术措施是保证喷锚网支护工程质量的关键。

[1]新编公路施工手册[S].北京:中国环境科学出版社,2002

[2]钟建安.现行公路施工及验收技术规范大全[J].北京中国环境科学出版社,2003

[3]于芝.公路水泥混凝土、沥青路面设计、施工及质量控制实用手册[S].银川:宁夏大地出版社,2004

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