喬鵬威
(運城市交通運輸局,山西運城 044000)
隨著我國經濟的發(fā)展,我國的公路建設事業(yè)也在迅猛發(fā)展。公路建設的質量直接影響到過往車輛的行車安全。由于我國地貌的復雜性,在公路施工的過程中經常會遇到左右高度不等的公路邊坡。左右高度不等的公路邊坡會導致公路施工的不安全性增加,影響公路建設的質量[1]。公路在運營一段時間后很容易出現(xiàn)崩塌、落石等嚴重的路面病害,從而影響到過往車輛的通行安全,也使日后養(yǎng)護公路的費用增加。在公路施工中有效的應用噴錨網技術,可以避免坍塌、落石等路面病害的出現(xiàn),有效的解決左右高度不等的公路邊坡問題。本文主要就如何有效的將噴錨網技術應用在公路施工問題進行探討,進一步為推廣噴錨網技術在公路施工中的應用提供一定的理論依據。
由于我國地貌的復雜性,很多公路都是建在山區(qū)或者是丘陵。而丘陵或山區(qū)的地質比較特殊,地質的巖性以及強度都比較差,再加上風化以及雨水的不斷沖刷,很容易導致公路出現(xiàn)坍塌、落石等路面病害。如果在公路施工的過程中有效的將噴錨網技術應用于公路的邊坡防護,可以將地貌對公路建設質量的影響降到最低。噴錨網技術主要是利用混凝土層、錨桿和鋼筋網等結構對公路的邊坡進行加固,從而解決公路地質低巖性及低強度的問題,提高公路的邊坡的穩(wěn)定性[2]。在公路施工中有效的利用噴錨網技術,不僅可以增強公路的邊坡防護,避免坍塌、落石等路面病害的出現(xiàn),還可以降低日后養(yǎng)護公路的費用,保障過往車輛的通行安全。
本文以近期某公路施工噴錨網技術應用為例,闡述了如何在公路施工有效的利用噴錨網技術進行公路邊坡的防護。
公路施工噴錨網技術的前期準備包括在實施噴錨網技術前,首先設計出符合該施工公路的噴錨網防護方案,再根據設計的方案選擇合適該公路噴錨網技術防護的材料,以保證噴錨網技術順利的實施。
1)設計噴錨網防護方案。噴錨網技術設計方案的主要內容是將混凝土層、錨桿和鋼筋網三層結構有效的整合[3]。首先是噴射混凝土的選擇,混凝土的性質應為細石混凝土,標號為C20;混凝土噴射的厚度設計為10 cm。其次是錨桿的選擇,為了避免錨桿出現(xiàn)滑出的現(xiàn)象,可選擇Φ22鋼筋進行固定。本設計主要選用梅花形結構來設計各錨桿的位置,錨桿的間距為2.0 m×2.0 m,如圖1所示。由于錨桿固定對地質的要求比較高,因此應選擇巖性及強度較好的巖土作為固定點。錨桿的固定點確定后再根據公路邊坡破碎層的厚度及破碎度決定錨固的深度,根據以往噴錨網防護設計的經驗取1.5 m的錨固深度。為保證錨桿的穩(wěn)固性,該公路取1.8 m的錨桿桿孔深度。最后是固結工作的開展,主要選用比例為3∶1~4∶1的砂漿水泥作為固結材料。
圖1 錨桿布置圖
2)選擇合適的材料。
a.水泥:水泥材料的選擇與公路的地質條件有關。由于該公路所處地質巖性及強度均比較弱,本次施工主要選擇不低于325號的礦渣硅酸鹽水泥,如果條件允許則選擇425號的硅酸鹽水泥。注意所選擇的水泥性能應符合現(xiàn)行的水泥標準。
b.水:水的選擇直接影響到水泥的凝結和硬化過程,如果水泥的凝結和硬化過程受到影響,就會導致整個防護支架的穩(wěn)定性受到影響。因此,所選擇的水應保證pH值大于4,且保證水里不含有影響水泥凝結和硬化的其他雜質[4]。
c.骨料:為保證噴錨網的壽命,應選擇卵石作為骨料,卵石必須保證粒徑足夠小,最好小于10 mm,且卵石中不得含有二氧化硅。
d.外加劑:在選擇外加劑時應參考噴錨網防護方案,外加劑主要是保證噴射混凝土性能的發(fā)揮。
e.砂:砂主要用于保證噴錨網防護的持久性及堅硬性。中粗砂可以滿足噴錨網防護持久性及堅硬性的要求。此次施工主要選擇細度模數(shù)為2.0的中粗砂,且保證其含水量控制在5% ~7%。
噴錨網技術的實施包括邊坡的整修、腳手架的搭設、排水孔設施的制作和安裝、錨桿的鉆孔、鋼筋網的制作、噴射混凝土、養(yǎng)護、腳手架的拆除等。
1)邊坡的整修。
由于該公路所處地質巖土的巖性及強度均比較低,故在進行邊坡的整修時應注意運用人工削坡的方法對松土層進行緩慢的放坡整修。邊坡整修的方向為自上而下進行有計劃的整修,將整修的土方集中放置再進行統(tǒng)一的調運。在整修的過程中如果發(fā)現(xiàn)有較大的裂縫出現(xiàn)在邊坡上,則采用勾縫的方法進行處理,同時在整修的過程中應設置足夠數(shù)目的排水孔,防止積水的發(fā)生,保障邊坡的可靠性。在整修的過程中如果出現(xiàn)穩(wěn)定性比較差的土坡,可以將整修的坡角加大;采用夯實土層方法對上部松軟的土質進行夯實,保證邊坡表面500 mm內有98%以上的壓實系數(shù)。只有保證邊坡壓實后方可進行邊坡噴錨網腳手架的搭設。通過邊坡的整修,使邊坡形成平順的坡面以及一致的坡度,從而保證噴錨網技術的順利實施。
2)腳手架的搭設。
邊坡的穩(wěn)定性直接影響到能否順利的搭設腳手架,而腳手架是保障噴錨網技術順利實施的前提。因此在搭設前必須仔細檢查邊坡的穩(wěn)定性,只有確保邊坡的穩(wěn)定性才能進行腳手架的搭設。搭設時應在質地堅硬的巖石上放置架子寬度為1.2 m~1.5 m,橫桿高度為1.8 m,柱子間距為1.5 m的鋼管支架。搭設時應檢查邊坡壁面與鋼架緊密性以及管扣的牢固性,以保證公路施工的安全。
3)錨桿的鉆孔操作。
錨桿的鉆孔操作包括:定位錨桿鉆孔;應保證鉆孔垂直于邊坡面。確定錨桿鉆孔孔徑大小為50 mm;根據公路邊坡破碎層的厚度及破碎度決定錨固的深度,根據以往噴錨網防護設計的經驗取1.5 m的錨固深度。鉆孔機器選擇氣腿式鑿巖機。為了避免錨桿出現(xiàn)滑出的現(xiàn)象,可選擇Φ22鋼筋作為錨桿進行固定。本設計主要選用梅花形結構來設計各錨桿的位置,錨桿的間距為2.0 m×2.0 m。鉆孔時為保證邊坡的穩(wěn)定性,應避免使用壓力沖,鉆孔的速度以氣腿式鑿巖機鉆孔的速度為準。錨桿在鉆孔的過程中如果出現(xiàn)堅硬的巖石,可以采用加水的方式進行鉆孔。鉆孔完成后將1∶1的水泥、砂漿通過壓力泵注入錨孔。水泥、砂漿在泵注的過程中如果遇到空洞,可以通過0.1 MPa的壓力泵注入錨孔。水泥、砂漿在泵注前應保證泵注管位于孔底6 cm~10 cm的位置,待泵注開始時緩緩將泵注管拔出。水泥、砂漿泵注完成后應將錨桿快速插入,同時觀察錨孔口是否有水泥、砂漿流出,若沒有,則繼續(xù)泵注。
4)噴射混凝土。
濕潤的邊坡面才能保證噴射的混凝土與邊坡面的緊密粘結,因此在進行噴射混凝土操作前應將邊坡面上的雜物進行整理,同時用水進行沖刷,將邊坡的表面潤濕。在進行清理邊坡面的同時可以在邊坡的周圍放置測量噴射混凝土厚度的標志物。噴射混凝土分層進行,第一層主要在錨桿及掛網前進行噴射,厚度為3 cm~4 cm。噴頭與邊坡應保持0.6 m~1.0 m的距離,且噴頭方向與邊坡面保持垂直。第一層終凝后方可進行第二層的噴射。噴射24 h后應以澆水方式進行養(yǎng)護從而保證噴射混凝土的質量。水灰比是保證邊坡表面是否平整的重要前提,因此在噴射時應將水灰比控制在最好的比例,進而保證邊坡表面的平整性,避免滑移流淌的發(fā)生。
5)養(yǎng)護。
養(yǎng)護是實施噴錨網技術的關鍵環(huán)節(jié),如果養(yǎng)護不當,很可能會前功盡棄,因此,應將養(yǎng)護工作作為工作中的重點。噴射混凝土最后一次終凝2 h后,應及時進行每天至少四次的噴水養(yǎng)護,噴水養(yǎng)護的周期為一周以上。為避免噴射的邊坡面被噴水破壞,應保證噴水的壓力低于一定的壓力范圍。噴水養(yǎng)護不適用于5℃以下的低溫天氣。在養(yǎng)護過程中若發(fā)現(xiàn)有裂紋、剝落等現(xiàn)象,應及時進行修補。
公路建設的質量直接影響到過往車輛的行車安全。由于我國地貌的復雜性,公路邊坡的防護措施不到位,很多公路在運營一段時間后容易出現(xiàn)崩塌、落石等嚴重的路面病害,影響過往車輛的通行安全,也使日后養(yǎng)護公路的費用增加。在公路施工中有效的利用噴錨網技術,不僅可以增強公路的邊坡防護,避免坍塌、落石等路面病害的出現(xiàn),還可以降低日后養(yǎng)護公路的費用,保障過往車輛的通行安全。
[1] 余俊美,鈕震雨.噴錨網技術在公路施工管理中的應用[J].黑龍江交通科技,2013,230(4):49-50.
[2] 郜晉生.噴錨網技術在公路施工中的應用研究[J].科技傳播,2012,12(6):177-179.
[3] 郭志偉,孫艷俠.噴錨網技術在高速公路邊坡防護中的應用[J].公路,2009,19(8):32-35.
[4] 易柏生,黃云章.噴錨網技術在高陡邊坡防護中的應用[J].山西建筑,2010,36(26):336-337.