淺析掛網錨噴在邊坡防護中的應用

段 杰

晉焦高速公路沿線山陡溝深,深挖路段處邊坡經常有落石現象發生,嚴重影響了行車安全。為了保證高速公路安全、暢通的運營,需要對邊坡局部崩塌、落石、巖石破碎進行處治。針對大部分邊坡高度在20 m以上且風化嚴重,導致經常發生落石的情況,主要采用掛網噴錨來處理。掛網錨噴是靠錨桿、鋼筋網和混凝土層共同受力來提高邊坡的結構強度和穩定性。

1 掛網錨噴施工注意事項

1)掛網錨噴施工前,坡面如有較大裂縫、凹坑時應先嵌補牢實,使坡面平順整齊;巖體表面要沖洗干凈、密實、濕潤;錨桿孔要沖洗干凈,然后插入錨桿用水泥漿固定。錨桿縱、橫向間距均為1.5 m。鐵絲網與錨桿連接必須牢固且不得外露。錨桿方向與坡面垂直。2)鉆機定位必須牢固,按設計角度固定鉆孔位置和方向,防止左右和上下偏斜。鉆孔實際深度比設計深度要長1 cm左右,作為沉渣段。若地層裂隙、發育跑風,巖渣吹不出來,則采用邊鉆進邊灌漿充填裂隙保護孔壁。由于錨孔角度向下,空壓機要求風量不小于 12 m3/min,風壓不低于 1 MPa。3)噴射混凝土面板分兩次進行,第一次先噴5 cm厚,待混凝土具有一定強度后進行掛網,電焊掛接鋼筋,錨頭掛接鋼筋與錨桿鋼筋焊接牢靠。第二次噴至設計厚度(10 cm)。噴層厚度必須保證,盡可能均厚。噴后養護7 d～10 d。噴層周邊與未防護面的銜接處應封閉處理。4)混凝土面板每8 m延線長設一伸縮縫。5)養生:當最后一次噴射的混凝土終凝2 h后,立即噴水養護,每天至少噴水4次。養護時間一般不得少于7 d。在終凝后第一次噴水養生時,壓力不宜過大,以防止沖壞噴射混凝土防護層表面。氣溫低于5℃時,不得噴水養護。

2 掛網噴錨施工順序

坡面準備→測量定位→鉆孔→插入錨桿并注漿→第一次噴射混凝土→掛鐵絲網→第二次噴射混凝土→養生。

3 掛網噴錨施工材料要求

1)水泥。應符合技術規范的規定,其強度等級不得低于32.5級,且應優先選用普通硅酸鹽水泥。2)集料。應符合規范的規定。細集料應采用中砂或粗砂,細度模數宜大于2.5;含水率宜控制在5%～7%;粗集料應采用礫石或碎石,粒徑不大于15 mm。3)鋼筋。鋼筋網及網框用鋼筋應符合規定。4)錨桿。錨桿用鋼筋采用HRB335牌號鋼筋。5)鐵絲網。鐵絲網用鐵絲應符合GB/T 343-1994一般用途低碳鋼絲的規定。

4 掛網噴錨施工難點

4.1 錨桿安裝

1)施工中嚴格按照如下順序進行:清理邊坡→設置錨桿孔→清孔→注漿→放入錨桿→安裝端頭墊板→進行其他坡面施工;2)錨桿孔成孔及清孔應視不同地質條件選取合適的方法,報監理工程師批準后實施;3)錨桿桿體使用前應平直、除銹、除油;4)注漿用砂漿配合比:水泥∶砂宜為1∶1～1∶2,水灰比宜為 0.38～0.45;5)砂漿應拌和均勻,隨拌隨用,一次拌和的砂漿應在初凝前用完,并嚴防石塊、雜物混入;6)注漿開始或中途停止超過30 min時,應用水或稀水泥漿潤滑注漿管及其管路;7)注漿時,注漿管應插至距孔底50 cm左右,隨砂漿的注入緩慢勻速拔出;桿體插入后,若孔口無砂漿溢出,應及時補注;8)桿體插入孔內長度不應小于圖紙規定的95%,錨桿安裝后,不得隨意敲擊,不得懸掛重物;9)每段工程應取代表性段落對錨桿進行抗拔試驗,要求錨桿抗拔力大于圖紙規定,通過試驗修正施工參數,指導大面積施工;10)掛網應符合圖紙規定,并經監理工程師同意。可用直徑2 mm普通鍍鋅鐵絲制成。

4.2 噴射混凝土

1)施工前應先確定噴射混凝土的施工工藝(干式、濕式)及混凝土的配合比、選擇使用的噴射機具,報監理工程師批準。本工程采用干噴。在邊坡進行噴射混凝土前,應按圖紙或監理工程師指示做好各項準備工作:a.清理防護巖面雜物,清除浮石及松動的巖石;b.用高壓水沖洗坡面,并使巖面保持一定濕度。2)噴射混凝土的混合料配合比應符合下列規定:a.水泥與集料的重量比宜為1∶4～1∶4.5;b.砂率宜為45%～55%;c.水灰比宜為0.40～0.45;d.速凝劑摻量應通過試驗后確定。3)噴射混凝土的配合設計參照本規范和圖紙有關規定。4)混合料宜隨拌隨用。不摻速凝劑時,存放時間不應超過2 h;摻速凝劑時,存放時間不應超過20 min。混合料的拌合時間參照本規范和圖紙有關規定。5)混合料在運輸、存放過程中,應嚴防雨淋、滴水及大塊石等雜物混入,在裝入噴射機前應過篩。6)噴射混凝土應分段、分片由下而上進行。作業開始時,應先送風,后開機,再給料;結束時,應待料噴完后,再關機。向噴射機供料時應連續均勻,機器正常運轉時,料斗內應保持足夠的存料。7)噴射開始時,應減小噴頭至受噴坡面的距離,并調節噴射角度,以保證鐵絲網與巖面間混凝土的密實性。8)噴射時,應保持混凝土表面平整,呈濕潤光澤,無干斑或滑移流淌現象。9)噴射后,當采用普通硅酸鹽水泥時,養護應不少于10 d;當采用礦渣硅酸鹽水泥或火山灰硅酸鹽水泥時,養護不得少于14 d,噴層周邊與未防護坡面的銜接處應做好封閉處理。10)噴射混凝土應符合圖紙規定的厚度,并按圖紙規定或監理工程師指示設置伸縮縫及泄水孔。11)噴射混凝土的回彈物,不能收集起來放入下批配料中,以免影響噴射混凝土質量。12)下列情況應暫停噴射施工:a.雨天沖刷新噴面上的水泥,造成混凝土脫落。b.氣溫低于5℃。c.大風妨礙噴射手進行工作。

5 質量檢驗

5.1 基本要求

錨桿噴射混凝土和噴射砂漿邊坡護坡檢查項目應符合設計文件和圖紙的要求。錨桿噴射混凝土檢查項目如下:1)混凝土或砂漿強度(MPa)。在合格標準內按JTJ 071-98附錄D,E,F檢查。2)錨桿拔力(kN)。拔力平均值不小于圖紙規定值,最小拔力±0.9圖紙規定值,按錨桿數1%,且不少于 3根做拔力試驗。3)噴層厚度。平均厚不小于設計厚,檢查點的60%不小于設計厚,且不小于60 mm;每10 m檢查1個斷面,每3 m檢查1點,用鑿孔或激光斷面儀確定厚度。4)網眼尺寸。±20 mm用尺量,每1伽抽查5個網眼。5)坡面平整度。30 mm用2m直尺,每20 m檢查3處。注:3),4),5)項中的“每10 m或20 m”是指沿路線方向的長度。

5.2 外觀鑒定

1)表面平整,無鋼筋、鐵絲外露現象。2)使用噴錨支護時錨桿桿體露出巖面的長度不應大于噴射混凝土的厚度。3)防護的表面平順、密實、無脫落現象。4)設置的伸縮縫整齊垂直,上下貫通。5)泄水孔坡度向外,無堵塞現象。

6 結語

掛網錨噴技術在晉焦高速公路邊坡落石治理中得到了成功的應用,收到了很好的加固效果。掛網錨噴施工工藝簡單,操作方便,和圍巖緊密連接共同工作,厚度薄,剛度小,具有較大的韌性。

[1] 石 鳴,王繼峰.崇遵高速公路的高邊坡治理[J].山西建筑,2008,34(28):290-291.