郜晋生
山西路桥建设集团有限公司,山西太原 030006
喷锚网技术主要适用于岩性较差、质地松散、强度较低、容易受风力侵蚀的岩石边坡以及虽然岩层的强度比较坚硬,但是因为受到风力侵蚀过于严重,容易因为一些自然原因而产生落石、崩塌现象的岩质边坡。因为一些人为原因,比如爆破施工是导致边坡岩石破碎而松散的最普遍的原因,这时候也可以适用喷锚网技术进行防护。
喷锚网技术是指利用锚杆、钢筋网和混凝土层三种材料三管齐下,共同确保了边坡安全的一项技术。采用的原理就是对边坡进行加固,提高了边坡的岩土的抗变形刚度和结构强度,防止岩土发生侧向的变形。
对于岩石破碎不是很严重,只有少许的裂缝的边坡仅需要采用素喷混凝土的方式进行防护即可。
对于那些因为爆破施工时没有将开挖区与保留区分开,而使得爆破的时候严重影响了周边的岩层,导致岩石严重破碎松散,极易发生落石崩塌现象,这时候就可以采用喷锚网技术进行防护。
喷射的混凝土应选择标号为C20的细石混凝土,厚度可以达到十厘米左右;锚杆采用22钢筋制作而成,为避免其滑出来,应当安置在较好的岩层面下,锚固的深度则不确定,应当根据边坡岩层的破碎程度以及破碎的厚度而定,一般选择两厘米左右;
锚杆的间距为2.1m×2.1m,布置的形状选用梅花型,锚杆孔的深度必须比锚固的深度要多二十厘米,并且需要用水泥固定。
3.2.1 选取的材料
喷锚网技术所选的材料为水、水泥、骨料、沙、外加剂等,其中水泥与砂石之重量比为 1:2:2到1:2:3;砂率为 46%~57%;水灰比为 0.35到0.4;速凝剂的剂量应通过试验来决定。
3.2.2 选取材料时应注意的事项
在选取喷锚网技术所需材料时应当注意的事项:水:混合水中不应当含有对水泥的凝结硬化起着不利影响的有害的物质。严禁使用污水,使用酸性水时,pH值必须大于等于四;水泥:应当选用火山灰质硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥,当然最好使用425号的普通硅酸盐水泥;水泥的标号要高于325号,要保证其性能符合现行标准。骨料:应当使用坚硬的碎石;粒径要小于十五毫米;使用碱性的速凝剂时,严禁使用富含活性二氧化硅的材料;砂:应当使用坚硬的中粗砂;细度模数不得小于2.5;含水率应当控制在百分之五到百分之七之间;外加剂:应当选用符合质量要求的速凝剂,掺入速凝剂后,喷射混凝土的性能必须要满足设计的要求。
采用喷锚网技术施工的程序分为八个步骤。
采用喷锚网技术进行施工的第一步便是对坡面进行整修,应当采用由上到下的方法,要尽量地缓和坡度。可以采取人工的方式,将边坡的破碎松散的岩石清理干净,清除障碍物,使岩面相对比较光滑,坡度基本一致。如果土质较为松软,采取夯实土质的方法,用石块填充空洞的地方,或者采用勾缝或灌浆进行加固。
当削坡形成,坡面较为平整时,便可搭设脚手架。搭设脚手架要以安全稳定为原则,必须将脚手架设在坚硬的稳定的岩石之上,支架的长度约为20m,宽度约为2m,采用钢材料,钢管应垂直于基底,钢管底部安装扫地杆,外侧用剪刀撑加固,脚手架支架面上铺设能承受住施工人员和设备的竹板,支架必须和壁面紧贴,两两脚手架的间距约为两米,连接一定要牢靠。
搭设完脚手架后,施工人员便可使用轻便气锤将锚杆打入土层中,锚杆头可做成尖头,便于打入土层,锚杆应高出坡面50mm左右。
喷射前必须对设备、管线进行全面的检查和试运转,并用清水冲刷坡面、湿润土层保证坡面顺滑,以保证喷射安全。如果钢管中有杂质会影响喷射混凝土,应当及时进行清理。孔口要进行封堵,防止浆液溢出。
使用压力泵将水泥砂浆注入锚孔。如遇空洞时,切不可加压太大,要保持 0.1MPa的压力。注浆时注浆管应插至孔底5cm~到10cm处,随着砂浆的注入慢慢地匀速拔出。每次搅拌的水泥砂浆应在其初凝前用完。
这一切都完成后,便可挂钢筋网了。钢筋网采用网孔为20cm×20cm的规格进行编织,网孔分布要均匀,绑扎的要牢固,按照边坡的形状选取材料。再在钢筋网上放置上加强钢筋,然后将钢筋、加强钢筋以及锚杆进行焊接,以保证喷射混凝土时钢筋不会晃动。
喷射的顺序应为由上而下分片分层依次进行。喷头应垂直于受喷面,之间距离保持在一米左右;送料操作之前应当先送风,结束时应当把料喷射完后再送风;上一层喷射应在下一层喷射的混凝土凝结后进行。在施工过程中,要注意工程的排水。每隔六米左右应安置泄水孔上下各一根,喷混凝土时不能堵塞泄水孔,保证排水畅通。
当最后一次喷射混凝土两个小时以后应当立即实行喷水养护,每天喷水的次数不得少于四次;在气温低于五摄氏度时,应当立即停止喷水养护;在养护期间,要随时观察周围边坡的地理情况,是否有外鼓、下陷、裂缝、崩塌的危险,此时要立即排查原因,并进行修复,以绝后患。
工程完工后,如果坡面平顺,没有外鼓、下陷、裂缝等现象,坡面排水顺畅,没有漏水的现象,则初步判断工程顺利;再进行微观检测,即检查各断层孔处的喷层厚度,应不小于设计时厚度的60%,孔处厚度的平均值应不小于设计的厚度值。对于喷射的混凝土必须做抗压强度的试验。
现场质量监测也包括要制定严格的操作规程,根据现场的地理情况和经济状况,制定出详细的施工流程,在开工之前就保证已经进行了大量可行性试验,保证工程的安全顺利进行;加强对施工人员的管理和教育,增强施工人员的责任感和使命感,保证每一位施工人员都具有较强的专业知识水平和实践能力,熟练地掌握操作规范,不做违法乱纪的事情。
与采用喷浆的方式对锚杆挂网进行保护相比,植草防护更加美观、绿色。并且可以分层分区域地进行加固,加强了边坡的稳定性,拥有广阔的发展前景,因而应当受到广泛的关注和应用。
喷锚网技术在公路施工中的应用可以有效地提高边坡的岩土的抗变形刚度和结构强度,防止岩土发生侧向的变形,对于公路工程的顺利进行起着举足轻重的作用。本文通过对于喷锚网技术在构造方案和材料选择以及施工程序的探讨研究,提出了各个方面应当注意的问题,以期促进喷锚网技术在公路施工中的广泛应用,促进我国基础工程建设的顺利进行。
[1]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[M].银川:宁夏大地出版社,2009.
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