龍 輝
摘要:通過(guò)對(duì)新建洛湛鐵路深路塹地段破碎松散的巖石坡面的治理,系統(tǒng)的介紹了錨網(wǎng)噴護(hù)坡施工技術(shù),希望對(duì)以后類似的工程能夠起到借鑒的作用。
關(guān)鍵詞:鐵路 錨網(wǎng)噴護(hù)坡 施工
1 概述
新建洛湛鐵路DIK174+085.00~DIK174+390.00段路塹,挖方深度14m,開(kāi)挖揭示該段路塹巖性較差,為界于W3~W4之間的破碎中風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化灰?guī)r,巖石強(qiáng)度較低、并易于風(fēng)化,施工中對(duì)邊坡采用了錨網(wǎng)噴防護(hù)。錨網(wǎng)噴支護(hù)是靠錨桿、鋼筋網(wǎng)和混凝土層共同工作來(lái)提高邊坡巖土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗變形剛度,以減小巖(土)體側(cè)向變形,增強(qiáng)邊坡的整體穩(wěn)定性的一種方法。
2 設(shè)計(jì)方案
對(duì)邊坡較高、坡面松散破碎嚴(yán)重,且破碎巖層較厚的地方采用錨網(wǎng)噴防護(hù),而對(duì)那些邊坡較低,只有少量裂縫,破碎不嚴(yán)重的地方則采用素噴混凝土防護(hù)。
2.1 構(gòu)造設(shè)計(jì)方案 ①噴射混凝土厚度采用10cm,噴射混凝土標(biāo)號(hào)為C20細(xì)石混凝土。②錨桿采用Φ32;錨固深度視邊坡巖層的破碎程度及破碎層的厚度而走,一般取2m(為防止錨桿滑出,錨桿必須置于較好的巖層面以下一定深度);錨桿孔的深度應(yīng)大于錨固深度20cm,并用1:3~1:4的水泥砂漿固結(jié);錨桿間距采用2.0m×2.0m,上下交錯(cuò)布置。③鋼筋網(wǎng)的孔眼尺寸采用20cm÷20cm的方孔。
2.2 材料選擇要求 ①水泥:應(yīng)優(yōu)先選用PO42.5普通硅酸鹽水泥;也可選用礦渣硅酸鹽水泥或火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥,水泥標(biāo)號(hào)不得低于Po32.5,性能符合現(xiàn)行水泥標(biāo)準(zhǔn)。②砂:應(yīng)采用堅(jiān)硬耐久的中粗砂,細(xì)度模數(shù)宜大于2.5,含水率直控制在5%~7%。③骨料:應(yīng)采用堅(jiān)硬耐久的碎石或卵石,粒徑不宜大于15mm;當(dāng)采用堿性速凝劑時(shí),不得使用含有活性二氧化硅的石材。④外加劑:應(yīng)選用符合質(zhì)量要求的速凝劑,摻速凝劑后的噴射混凝土性能必須滿足設(shè)計(jì)要求。⑤水:混合水中不應(yīng)含有影響水泥正常凝結(jié)與硬化的有害物質(zhì),不得使用污水以及pH值小于4的酸性水和含硫酸鹽量按SO 計(jì)算超過(guò)水重1%的水。
2.3 混合料的配合比設(shè)計(jì) ①水泥與砂石之重量比為1:2:2~1:2:3;②砂率宜為45%~55%;③水灰比宜為0.4~0.45;④速凝劑摻量通過(guò)試驗(yàn)確定。
3 施工方法及技術(shù)措施
錨網(wǎng)噴支護(hù)的施工程序是:搭設(shè)腳手架-整修邊坡-制作安裝設(shè)施排水孔-第一次噴射混凝土-錨桿鉆孔、注漿-鋼絲網(wǎng)制作-掛網(wǎng)-第二次噴射混凝土-養(yǎng)生-拆除腳手架?,F(xiàn)把各工序的施工方法及技術(shù)措施簡(jiǎn)述如下:
3.1 搭設(shè)腳手架 腳手架搭設(shè)前必須先對(duì)現(xiàn)有邊坡的穩(wěn)定情況進(jìn)行觀察,確定安全后再搭設(shè)腳手架。鋼管支架立柱應(yīng)置于堅(jiān)硬穩(wěn)定的巖石上,不得置于浮渣上;立柱間距1.5m。架子寬度1.2~1.5m;橫桿高度1.8m,以滿足施工操作;搭設(shè)管扣要牢固和穩(wěn)定;鋼架與壁面之間必須楔緊,相鄰鋼架之間應(yīng)連接牢靠,以確保施工安全。
3.2 坡面整修 由于現(xiàn)有的巖石邊坡破碎松散且不平整,故必須將松散的浮石和巖渣清除干凈。處理好光滑巖面;拆除障礙物;用石塊補(bǔ)砌空洞;用高壓水沖洗受噴面;對(duì)邊坡局部不穩(wěn)定處進(jìn)行清刷或支補(bǔ)加固;對(duì)較大的裂縫進(jìn)行灌漿或勾縫處理;在邊坡松散空洞處和坡腳處設(shè)置一定數(shù)量的泄水孔,預(yù)留的長(zhǎng)度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)確定布設(shè)。
3.3 噴射混凝土作業(yè) ①噴射作業(yè)前必須對(duì)機(jī)械設(shè)備,風(fēng)、水管路和電線等進(jìn)行全面檢查及試運(yùn)轉(zhuǎn)。②噴射混凝土之前,用清水將坡面沖刷干凈,濕潤(rùn)巖層表面;采用氣腿式鑿巖機(jī)鉆孔,孔徑50mm;根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況確定錨桿深度按設(shè)計(jì)留置,鉆孔要垂直邊坡面。錨桿采用~Φ22mm鋼筋,間排距20cm,梅花型布置。③如遇巖石過(guò)于堅(jiān)硬須采取加水的方式鉆孔,鉆孔時(shí)必須隨機(jī)鉆速度鉆進(jìn),不能強(qiáng)加壓力沖鉆,以免影響邊坡巖石的穩(wěn)定。④采用壓力泵將1:3~1:4的水泥砂漿注入錨孔。如遇空洞不能加壓太大,要保持0.1MPa的工作壓力。注漿時(shí)注漿管應(yīng)插至孔底5~10cm處,隨砂漿的注入緩慢勻速拔出。注漿要保證砂漿飽滿,不得有里空外滿的現(xiàn)象。⑤注完漿后,立即插入錨桿,若孔口無(wú)砂漿溢出,應(yīng)及時(shí)補(bǔ)注砂漿。
3.4 掛網(wǎng) 鍍鋅機(jī)編網(wǎng)分布要均勻,綁扎要牢固。與錨桿交接處必須進(jìn)行焊接,以保證噴射混凝土?xí)r不晃動(dòng)。鋼絲網(wǎng)必須緊貼混凝土表面,以保證鋼絲網(wǎng)保護(hù)層厚度。
3.5 養(yǎng)生 ①當(dāng)最后一次噴射的混凝土終凝2h后,立即噴水養(yǎng)護(hù),每天至少噴水四次。養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般不得少于7d。②在終凝后第一次噴水養(yǎng)生時(shí),壓力不宜過(guò)大,以防止沖壞噴射混凝土防護(hù)層表面。③氣溫低于+5C時(shí),不得噴水養(yǎng)護(hù)。④在養(yǎng)生過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)剝落、外鼓、裂紋、局部潮濕、色澤不均等不良現(xiàn)象,應(yīng)分析原因、采取措施進(jìn)行修補(bǔ),以防后患。
4 現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理與檢測(cè)
4.1 現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理措施 ①嚴(yán)把鋼筋、水泥、砂石、速凝劑等原材料質(zhì)量關(guān),并嚴(yán)格按配合比施工。②嚴(yán)格操作規(guī)程:根據(jù)生產(chǎn)需要,專門制訂出錨桿施工操作規(guī)程、噴射混凝土操作規(guī)程以及檢驗(yàn)制度、機(jī)具測(cè)試維修制度、新工藝和新技術(shù)的推廣制度等,使每一位施工人員都熟悉并掌握操作規(guī)程和技術(shù)要求。要求工人嚴(yán)格按操作規(guī)程施工,加強(qiáng)對(duì)其責(zé)任心的教育。③加強(qiáng)對(duì)操作人員的培訓(xùn)。尤其是噴射手、攪拌人員、噴射機(jī)操作人員,一定要選擇責(zé)任心強(qiáng)、技術(shù)熟練的工人擔(dān)任,以保證噴射混凝土的質(zhì)量。④合理選擇施工設(shè)備、機(jī)具和施工方案。施工前選好設(shè)備、機(jī)具,良好的機(jī)具是保證質(zhì)量的基礎(chǔ)。在選擇施工方案時(shí),要深入調(diào)查,進(jìn)行測(cè)試研究,采用工程類比法,優(yōu)化選擇適合本工程的支護(hù)方式和施工方法。
4.2 現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量檢測(cè)
4.2.1 強(qiáng)度檢測(cè)。噴射混凝土必須做抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),試塊在工程施工中抽樣制取,在噴射作業(yè)面附近,將模具敞開(kāi)一側(cè)朝下,以80°(與水平面的夾角)左右置于墻腳:先在模具外的邊墻上噴射,待操作正常后,將噴頭移至模具位置,由下而上,逐層向模具內(nèi)噴滿混凝土。將噴滿混凝土的模具移至安全地方,用三角抹刀刮平混凝土表面。在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)7d后,將混凝土加工成邊長(zhǎng)為100mm的立方體試塊。繼續(xù)在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)至28d齡期后,進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。本工程共計(jì)試件30組,經(jīng)測(cè)試,結(jié)果如下:平均值 f"cc=22.45MPa;標(biāo)準(zhǔn)差sn=1.25MPa;最小值f"ccminO=20.5>0.85x20=17MPa。根據(jù)《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》(GBJ86-85),本工程質(zhì)量合格條件為f"cc-kcSn>0.85fcc;即:22.45-1.6x1.25=20.0>0.85X20=17.0MPa,滿足要求。
4.2.2 厚度檢測(cè) 用鑿孔法檢測(cè)。根據(jù)《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》,“每個(gè)斷面上,全部檢查孔處的噴層厚度,60%以上不應(yīng)小于設(shè)計(jì)厚度;最小值不應(yīng)小于設(shè)計(jì)厚度的一半;同時(shí),檢查孔處厚度的平均值,不應(yīng)小于設(shè)計(jì)厚度值?!北竟こ坦矙z測(cè)40點(diǎn),結(jié)果如下:平均值X=10.8cm>10cm;最小值Xmin=8.2cm>0.5X10=5cm,符合要求。
4.2.3 錨桿間排距檢測(cè) 錨桿間排距是錨桿施工質(zhì)量的一項(xiàng)主要考核指標(biāo),是錨桿能否發(fā)揮支護(hù)作用的保證條件之一。在本工程中,我們?cè)阱^桿被噴射混凝土覆蓋前,主要采用在工作面用尺直接量惻的方式進(jìn)行檢測(cè),共檢查15點(diǎn),其中13點(diǎn)合格,符合《錨噴支護(hù)工程質(zhì)量檢測(cè)規(guī)程》(MT/5015-96)的規(guī)定要求。
4.2.4 外觀感檢測(cè) 一般采用人工觀測(cè)的方法,包括目測(cè)法和實(shí)測(cè)法兩種。工程完工后,該工程坡面平順、線型流暢,無(wú)漏噴、離鼓、鋼絲網(wǎng)外露現(xiàn)象,地表及坡面排水處理得當(dāng),無(wú)漏水現(xiàn)象,符合規(guī)范要求。
5 結(jié)束語(yǔ)
本段邊坡噴錨施工后,噴錨質(zhì)量經(jīng)檢測(cè)均滿足相關(guān)規(guī)范要求。目前邊坡穩(wěn)定性良好,未產(chǎn)生任何的裂隙。
參考文獻(xiàn):
[1]錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范.
[2]錨噴支護(hù)工程質(zhì)量檢測(cè)規(guī)程.(MT/5015-96).