谈挂网喷锚在高边坡加固中的应用及施工要点

张胜利

0 引言

路基是路面的基础，它承受着本身岩土自重和路面重量，以及由路面传递而来的行车荷载，是公路的承重主体。公路路基由宽度、高度和边坡坡度三者所构成。路基宽度取决于公路技术等级;路基高度取决于纵坡设计及地形;路基边坡坡度取决于地质、水文条件，并由边坡稳定性和横断面经济性等因素比较选定。目前，我国山区高速公路建设迅猛发展。在高等级公路的修建中，出现大量的深挖路堑与高填路堤边坡，其防护问题非常突出。

1 工程概况

汾阳至邢台高速公路和顺至榆社段，路基边坡岩体石质较差，整个边坡开挖后呈现分层构造，且中间加有破碎岩层，实际施工中大量采用了挂网喷锚边坡防护。挂网喷锚基本原理是利用锚杆穿过土体滑动面深固，锚杆、钢筋网和混凝土层共同作用机理，通过这三者的联合作用来提高边坡的结构强度，减小岩(土)体的侧向变形和坡面冲刷，增强边坡的整体稳定性。我项目部所承建的K8+840～K9+030右侧、K10+070～K10+210右侧、K12+420～K12+640左侧、K13+560～K13+720左侧边坡防护采用挂网喷锚工艺。锚杆采用Φ18 HRB335钢筋，锚固深度4.0 m，间距2 m×2 m，钢筋网选用Φ6.5mm HPB235钢筋编织和Φ2mm的普通铁丝，网眼间距为20cm。混凝土采用C25，喷射厚度为120mm，分两次完成，第一次喷射50mm，终凝后铺设钢筋网，再喷射第二层70mm。为了有效的排除混凝土喷护层内侧积水而不影响已喷混凝土的永久稳定性，挂网喷浆并每隔2 m上下左右交错设置泄水孔，沿框条延伸方向每隔10设伸缩缝一道，缝宽0.02 m，深度0.12 m，护脚沿线方向每隔10 m～20 m设伸缩缝一道，缝宽0.02 m，深度0.3 m。

2 挂网喷锚防护适用条件及构造要求

2.1 挂网喷锚防护适用条件

大多数使用挂网喷锚防护的岩质边坡，其岩层风化破碎严重、节理发育不完整，破碎岩层较厚。如果这种岩质边坡继续外露风化，将导致坠石或小型崩塌，从而影响整个边坡的稳定性。挂网喷锚防护具有较高的强度，较好的抗裂性能，能使坡面一定深度内的破碎岩层得以加强，使之在锚杆、钢筋网、喷射混凝土的联合作用下成为一个整体，并能承受少量的破碎体所产生的侧压力。

2.2 挂网喷锚防护构造要求

1)为防止边坡坡面受山体水流的冲刷及雨水腐蚀，沿喷射混凝土坡面顶部外侧10cm处设置矩形截水沟将水流引流。2)锚固中使用锚杆的长度及锚杆直径视受防护边坡岩层的破碎程度及破碎层的厚度而定，用1∶3的水泥砂浆固结。3)喷浆厚度不小于5cm，喷射混凝土的厚度不小于12cm。4)实际施工中较常见的锚杆的种类有树脂锚杆、全长砂浆锚杆、塑料锚杆、水泥锚杆和缝管锚杆。5)提高锚杆承载力的措施主要有加长锚固段长度、二次压浆、端头扩大或多段扩大端头锚杆、重复高压灌浆和改变锚杆传力特征的剪力或压力型锚杆。其中二次压浆和重复高压灌浆比较实用有效。

3 挂网喷锚防护施工工艺流程及技术方案

3.1 准备工作

1)优化选用强制式搅拌机，喷射机密实性能好，输料连续均匀。2)水泵、水箱或其他供水设施，应具有0.2 MPa以上的承压能力。3)选用的空压机应满足工作喷射空压和耗风量的要求，压风进入喷射机前，必须进行油水分离。

3.2 工艺流程

喷锚网支护的施工程序是:搭设脚手架→整修边坡→制作安装设置排水孔→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。

3.3 施工方案

3.3.1 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。钢管支架应置于坚硬稳定的岩石上，不得置于浮渣上;横杆高度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。

3.3.2 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;对边坡局部不稳定处进行清刷或支补加固。

3.3.3 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，用清水将坡面冲刷干净，湿润岩层表面，严格控制混凝土的配合比、石料的最大粒径。喷浆时要及时跟踪监测喷护层厚度，防止厚度不足。喷护时先自下而上喷第一遍(以控制厚度为主)，最后再自上而下喷(以控制外观为主)，以保证厚度均匀、颜色一致、无流痕。

3.3.4 锚杆钻孔、注浆

1)采用气腿式凿岩机钻孔，孔径50mm;钻孔要垂直边坡面。锚杆采用18mm HRB钢筋，间排距2 m×2 m，锚固深度4 m。2)采用压力泵将水泥砂浆注入锚孔。注浆时注浆管应插至孔底5cm～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。

3.3.5 钢筋网制作、挂网

1)先将圆盘钢筋调直，依据设计图纸采用φ8钢筋制作框条，φ6.5钢筋按网孔20cm×20cm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，以保证钢筋网保护层厚度。

3.3.6 养护

初期养生对喷护混凝土至关重要，要保证不少于7 d的养生期，养生期内坡面要保持湿润，不得有干燥现象或忽干忽湿现象。采用洒水养生的方式，洒水时要尽量形成雾状，减少水流对坡面的冲击。养生阶段要经常派人查看坡面有无破损，以便及时进行补救。

3.4 结语

通过本项目深挖路堑段和高填路堤段的边坡防护的施工实践，就挂网喷锚防护的适用条件、构造要求、施工技术方案及工艺流程等方面进行了阐述，利用锚杆、钢筋网和混凝土层共同作用的机理，提高了边坡的结构强度，减小了岩(土)体的侧向变形和坡面冲刷，加强了岩体石质较差段落路基边坡的稳定性。

［1］ 周传刚.预应力锚索在高边坡防护中的应用技术［J］.山西建筑，2010，36(2):141-142.

［2］ 郭军科，陈胜博.喷锚技术在高边坡防护中的应用探讨［J］.山西建筑，2009，35(18):98-99.

［3］ 胡延忠.锚杆拱形骨架高边坡施工工艺及关键控制技术［J］.中国高新技术企业，2010(9):51-52.

［4］ 刘国光.挂网锚喷在高边坡崩塌病害治理的实践［J］.中国水运(下半月)，2009(3):45-46.