喷锚网施工技术在公路工程中的应用

2014-04-07 16:25张建强
山西建筑 2014年25期
关键词:坡面锚杆注浆

张建强

(山西省公路局忻州分局,山西忻州 034000)

公路工程建设过程中,边坡的稳定性和安全性非常关键。受地域及地质差异的影响,公路工程边坡经常会出现由于深切路堑,而导致两边边坡高陡不稳的现象,这种现象不仅会危及到公路施工时的安全性,甚至会给公路的后期运营带来严重的安全隐患。由此可见,公路施工时做好边坡的加固处理,保障边坡的稳定性非常重要。在众多边坡加固技术中,喷锚网可以有效避免边坡岩石破碎、松散所带来的安全危害,具有较好的应用价值,值得我们深入探究。

1 喷锚网技术概述

喷锚网技术就是利用锚杆、钢筋网以及混凝土三种材料,形成一种稳定的边坡防护体系,提升边坡的稳定系数,保证边坡安全。这种边坡加固技术不仅可以提高边坡岩土的抗变形刚度及结构强度,也可有效防止边坡岩土发生侧向变形,甚至滑坡。这种技术可以应用在由于爆破施工没有将开挖区与保留区分开,而严重危及到了周边岩层的稳定性,导致岩石严重破碎松散,随时都可能发生落石崩塌等安全事故的公路边坡当中。

2 喷锚网技术的材料选择

喷锚网技术所需要的混凝土标号应该为C20的细石混凝土,其厚度大约在10 cm;锚杆可采用22钢筋,应将钢筋设置在岩层条件较好的层面下,以避免其滑出来,锚固的深度应该根据公路边坡岩层的破碎程度及破碎厚度来确定,通常情况下可为2 cm左右;喷锚技术中锚杆的间距通常为2.1 m×2.1 m。锚杆的布置可为梅花形,锚杆的深度要求比锚固深度多20 cm,并且采用水泥浆进行加固。喷锚网混凝土所需要的主要材料有水泥、水、骨料、砂以及外加剂等。混凝土的各项配比指标必须符合设计要求,并通过试验来确定。混合料中使用的水泥应该为火山灰质硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥,水泥标号应该在325以上,其各项性能指标都符合相关标准,最佳选择是425号的普通硅酸盐水泥。所使用的水当中不应含有可能对水泥凝结硬化起到不良影响的有害物质。尤其不可使用污水,如果不得不使用酸性水时,其pH值不可小于4;骨料可选择坚硬的碎石,但其粒径应该控制在1.5 cm之内;砂也应该采用坚硬的中粗砂,细度模数应该大于2.5,其含水率应该控制在5%~7%之间;外加剂应该选择符合质量要求的速凝剂,在速凝剂掺入后,混凝土的各项性能都应符合设计要求。

3 喷锚网施工技术要点

1)削坡。对边坡进行混凝土喷射之前,需要根据设计图纸或监理工程师的要求,做好各项施工准备工作;施工时应该根据现场的地质情况合理放坡,对于一些土层较松的部位进行支护时,应尽量将边坡放缓。放坡时,可采用人工进行削坡,由上往下对土坡进行小心修整,土方应该集中堆放、统一搬运;处理后的坡面应该坡度一致且基本平顺;如果遇到坡面不稳的情况,应该加大修坡角度,如果上部土质较为松软,则应该对土层进行夯实,在边坡表面500 mm内压实系数达到97%以上时,方可进行边坡喷锚网支护施工。

2)搭设支架。边坡削坡完成之后,便可在已经成型的边坡上搭设施工支架。通常支架的长度应该在20 m左右,施工完一段移动一段;支架所采用的材料应为φ48的钢管,钢管之间采用扣件连接;钢管的立杆应该与基底垂直,其间距应该在150 cm,横向水平杆应该每层设置4根,立杆的底部必须安装扫地杆,同时在外侧加设剪刀撑。支架上面需要铺设跳板;支架搭设完成后,应该保证其能够承受住轻便汽锤,以及施工人员的重荷。

3)锚杆打入。打入锚杆之前,需要先选择好锚杆的种类,并将锚杆的位置确定好,然后按照设计要求的角度,采用轻便的汽锤将锚杆打入,锚杆表面应该比坡面高出4 cm~6 cm,以方便与钢筋网片、加强钢筋进行焊接。

4)注浆。在采用钢管作为锚杆时,钢管头削尖处理,这样方便其进入土层,也可减少清孔的工序;施工操作之前,对注浆设备及管线进行全面检查并试运转。采用清水对坡面进行冲刷,使土层保持湿润以确保喷射安全。如果钢管里存在杂土,应该及时清孔,同时将孔口封死,避免浆液溢出来;采用压力泵将水泥砂浆注入到锚孔内。如果注浆时遇到孔洞,施加的压力不应过大,应该保持在0.1 MPa左右。注浆时,注浆管需要插到孔底的5 cm~10 cm位置。一边注浆一边缓慢且匀速的拔出。每次搅拌水泥砂浆量,都应该保证在其初凝之前用完,避免造成材料浪费。

5)挂网。当注浆完成后,便可进行挂网操作。钢筋网网孔的尺寸通常可为20 cm2,网孔编织时应该保证尺寸的均匀性,绑扎要牢固。钢筋网的形状可根据边坡实际情况来确定。钢筋网上要放置加强钢筋,然后将钢筋、加强钢筋以及锚杆焊接牢固,避免混凝土喷射时出现位移或晃动的问题。

6)喷射表层混凝土。通常喷锚支护的混凝土中,水泥∶砂∶石子∶水的配合比应该为1∶2∶2∶0.45;砂率应该控制在50%左右,可采用水玻璃凝胶作为掺入剂。混凝土喷射之前,需要采用高压水将受喷面冲洗干净,并将坡面上的杂物清理干净;将标志喷射混凝土厚度的标记物埋设好;对各施工机械设备进行调试,对各管路及其他机具进行检查;喷射混凝土时,应该按照从上到下的顺序分层依次进行,始终保持喷头与受喷面的垂直,且与受喷面保持1 m左右的距离;送料操作之前,先送风。喷射完成后还应该再送一定时间的风;下一层混凝土喷射完成后,应该及时喷射上一层混凝土。施工时必须保持排水通畅,可每隔一断距离,在上下各安置一根泄水孔,混凝土喷射时应避免将泄水孔堵塞。

7)养护。在最后一次混凝土喷射完成2 h后,便可开始对混凝土坡面进行喷水养护。喷水时,应该采用合适的压力,避免破坏混凝土表面的防护层;每天喷水的次数应该在4次以上,如果气温低于5℃时,则不应该采用喷水养护;在养护过程中,应该对周围边坡的稳定情况进行随时观察,如果发现存在外鼓、下陷、裂缝或崩塌等现象,应该及时修复处理,避免造成安全隐患。

8)施工现场的质量检测。在喷锚网施工完成后,如果坡面一切正常,坡面排水通畅,且没有漏水问题,则可初步判断工程施工质量满足要求。但是,仍然需要进行必要的检测。检查项目主要包括各断层孔处喷射混凝土的厚度,如果其厚度小于设计要求则判断为不合格。另外,还需要对喷射混凝土面进行抗压强度试验,以保证喷锚网施工质量能够符合相关要求。

4 结语

从应用的情况来看,喷锚网技术在公路边坡加固中的应用,可以有效提升边坡岩层的稳定性,提高岩土的抗变形刚度,从而避免了边坡岩土侧向变形及崩塌事故的发生。可以说喷锚网技术对公路工程的顺利进行有着重要的保障作用。但是,由于这种技术对施工质量要求较高,所以在施工应用时,应该在构造方案、材料选择以及技术工艺方面进行认真明确,对施工中容易出现的质量问题进行严格防范,从而全面保证喷锚网技术应用的有效性。

[1]郜晋生.喷锚网技术在公路施工中的应用研究[J].科技传播,2012(12):173-174.

[2]侯德亮,王万喜.浅析喷锚网技术在公路施工中的应用[J].科技传播,2011(6):81-82.

[3]范俊强,马守林.公路施工中喷锚网技术的应用研究[J].中华民居,2012(10):258-259.

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