浅谈喷锚网技术在高边坡治理中的施工控制

 

喷锚网支护是靠锚杆、钢筋网和混凝上层共同工作来提高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，减小岩（土）体侧向变形，增强边坡的整体稳定性。主要适用于岩性较差、强度较低、易于风化的岩石边坡；或虽为坚硬岩层，但风化严重、节理发育、易受自然营力影响、导致大面积碎落以及局部小型崩塌、落石的岩质边坡；或岩质边坡因爆破施工，造成大量超爆、破坏范围深入边坡内部，路堑边坡岩石破碎松散、极易发生落石、崩塌的边坡防护。

 

2设计方案及材料要求

 

东北绕城线路堑边坡，系采用爆破施工，岩层多为块状层间结合较好的中厚层或厚层石灰岩体结构。由于前期爆破施工未采用将开挖区和保留区分开来的预裂爆破方式，使得岩层局部有裂缝，边坡破碎松散、犬牙交错，有落石现象；据路堑边坡现状，对边坡较高、坡面松散破碎严重且破碎岩层较厚的用喷锚网防护，而对边坡较低，少量裂缝，破碎不严重的则采用柔性网主动防护。

 

2.1构造设计方案

 

（1）喷射混凝土厚度采用10cm，喷射混凝土标号为C20细石混凝土。

 

（2）锚杆采用22钢筋；锚固深度视边坡岩层的破碎程度及破碎层的厚度而走，一般取1.5m（为防止锚杆滑出，锚杆必须置于较好的岩层面以下一定深度）；锚杆孔的深度应大于锚固深度20cm，并用1：3—l：4的水泥砂浆固结；锚杆间距采用2.0mX2.0m，梅花型布置。

 

（3）钢筋网的孔眼尺寸采用20cmX20cm的方孔。

 

2.2材料选择要求

 

（1）水泥：应优先选用425＃普通硅酸盐水泥；也可选用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥，水泥标号不得低于325＃，性能符合现行水泥标准。

 

（2）砂：应采用坚硬耐久的中粗砂，细度模数宜大于2.5，含水率直控制在5%～7%。

 

（3）骨料：应采用坚硬耐久的碎石或卵石，粒径不宜大于15mm；当采用碱性速凝剂时，不得使用含有活性二氧化硅的石材。

 

（4）外加剂：选用符合质量要求的速凝剂，掺速凝剂后的喷射混凝土性能必须满足设计要求。

 

（5）水：不得使用污水以及pH值小于4的酸性水和含硫酸盐量按SO计算超过水重1%的水。

 

2.3混合料的配合比设计

 

（1）水泥与砂石之重量比为1：2：2—1：2：3；

 

（2）砂率宜为40%～55%；

 

（3）水灰比宜为0.4～0.45；

 

（4）速凝剂掺量应通过试验确定。（参考值0.01～0.04）

 

3施工方法及技术措施

 

喷锚网支护的施工程序是：搭设脚手一整修边坡一制作安装设施排水孔一第一次喷射混凝土一锚杆钻孔、注浆一钢筋网制作：挂网。各工序施工方法及技术措施简述如下。

 

3.1搭设脚手架

 

先观察边坡稳定情况，确定安全后再搭设脚手架。钢管支架立柱应置于坚硬稳定的岩石上，不得置于浮渣上；立柱间距1.5m。架子宽度1.2～1.5m；横杆高度1.8m；搭设管扣要牢固和稳定；钢架与壁面之间必须楔紧，相邻钢架连接牢靠。

 

3.2坡面整修

 

由于岩石边坡破碎松散且不平整，故须将松散的浮石和岩渣清除干净。处理好光滑岩面，拆除障碍物，用石块补砌空洞，高压水冲洗受喷面，对边坡局部不稳定处进行清刷或支补加固，对较大的裂缝进行灌浆或勾缝处理，在边坡松散空洞处和坡脚处设置一定数量的泄水孔，预留长度据现场确定。

 

3.3喷射混凝土作业

 

（1）喷射作业前必须对机械设备，风、水管路和电线等进行全面检查及试运转。

 

（2）喷射混凝土之前，用清水将坡面冲刷干净，湿润岩层表面，以确保喷射混凝土与岩层之间的良好粘结。

 

（3）埋设控制喷射混凝土厚度的标志，以确保混凝土喷射的厚度。

 

（4）喷射作业应分段分片依次进行。喷射顺序自上而下；按地形条件和风向从左至右，或从右至左依次进行。

 

（5）若是喷锚网混凝土施工，须先喷射第一层混凝土后才施工锚杆及挂设钢筋网。第一层混凝土厚度为3～4cm。喷头与受喷面应垂直，宜保持0．6～1．0m的距离。第二层喷射应在第一层混凝土终凝后进行。若终凝1h后再进行喷射时，应先用水清洗喷层表面。第二次喷射时须保证厚度和表面光感。混凝土喷射24h后浇水养护。

 

（6）控制好水灰比，保持混凝土表面平整，无干斑或滑移流淌现象。

 

3.4锚杆钻孔及注浆

 

（1）锚杆钻孔在混凝土喷射第一层后才进行定位；采用气腿式凿岩机钻孔，孔径50mm；根据现场的情况确定锚杆深度一般为1．0～1，5m，钻孔要垂直边坡面。锚杆采用～22mm钢筋，间排距20Qcm，梅花型布置。

 

（2）如遇岩石过于坚硬须采取加水的方式钻孔，钻孔时必须随机钻速度钻进，不能强加压力冲钻，以免影响边坡岩石的稳定。

 

（3）采用压力泵将1：1的水泥砂浆注入锚孔。如遇空洞不能加压太大，要保持0.1MPa的工作压力。注浆时注浆管应插至孔底5～10cm处，随砂浆的注入缓慢匀速拔出。注浆要保证砂浆饱满，不得有里空外满的现象。

 

（4）注浆后，即插入锚杆，若孔口无砂浆溢出，应及时补注。3.5挂网

 

（1）先将圆盘钢筋（直径～6）调直，按边坡形状尺寸取料加工，按网孔20cmX20cm的规格编织好钢筋网，分布要均匀，绑扎要牢固。

 

（2）编好钢筋网后，与锚杆交接处必须进行焊接，以保证喷射混凝土时钢筋不晃动。

 

（3）钢筋网必须紧贴混凝土表面，以保证钢筋网保护层厚度。

 

3.6养生

 

（1）当最后一次喷射的混凝土终凝2h后，立即喷水养护，每天至少喷水四次。养护时间一般不得少于7d。

 

（2）第一次喷水养生压力不宜过大。

 

（3）气温低于＋5C时，不得喷水养护。

 

（4）在养生过程中如果发现剥落、外鼓、裂纹、局部潮湿、色泽不均等现象，应采取措施修补。

 

4现场质量管理与检测

 

4.1现场质量管理措施（1）严把钢筋、水泥、砂石、速凝剂等原材料质量关，并严格按配合比施工。

 

（2）严格操作规程：根据需要，专门制订锚杆施工操作规程、喷射混凝土操作规程以及化验、机具测试维修、新工艺和新技术的推广等制度，使施工人员都熟悉并掌握操作规程和技术要求。要求工人严格按操作规程，加强责任心教育。

 

（3）加强对操作人员培训。对喷射手、搅拌人员、喷射机操作人员的选择一定要责任心强、技术熟练的工人担任。

 

（4）合理选择施工设备、机具和施工方案。

 

4.2现场质量检测

 

（1）强度检测。喷射混凝土必须做抗压强度试验，试块在工程施工中抽样制取，在喷射作业面附近，将模具敞开一侧朝下，以80（与水平面的夹角）左右置于墙脚：先在模具外的边墙上喷射，待操作正常后，将喷头移至－模具位置，由下而上，逐层向模具内喷满混凝。土。将喷满混凝土的模具移至安全地方，用三角抹刀刮平混凝土表面。在标准养护条件下养护7d后，将混凝土加工成边长为100mm的立方体试块。继续在标准条件下养护至28d龄期后，进行抗压强度试验。本工程共计试件30组，经测试，结果如下：平均值f＂cc＝22.45MPa；标准差sn＝1.25MPa；最小值f"ccmin。＝20.5＞0.85x20＝17MPa。根据《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GBJ86一85），本工程质量合格条件为：f"cc-kcSn＞0.85fcc；即：22.45-1.6×1.25＝20.o＞0.85，X20＝17.0MPa，满足要求。

 

（2）厚度检测

 

用凿孔法检测。根据《锚杆喷射混凝土支护技术规范》，本工程共检测40点，结果如下：

 

平均值Ｘ＝10.8cm＞10cm

 

最小值Ｘmin，＝6.2cm＞0.5×１0＝5cm，符合要求。

 

（3）锚杆间排距检测

 

锚杆间排距是锚杆施工质量的一项主要考核指标，是锚杆能否发挥支护作用的保证条件之一。在本工程中，我们在锚杆被喷射混凝土覆盖前，主要采用在工作面用尺直接量恻的方式进行检测，共检查15点，其中13点合格，符合《锚喷支护工程质量检测规程》（MT／5015一96）的规则要求。

 

5结束语

 

（1）喷锚网支护可提高高陡边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，增强边坡的整体稳走性。

 

（2）应根据边坡岩土体现状，合理选择喷射混凝土的支护措施、结构设计方案。

 

（3）合理选择施工程序、工艺和技术措施是保证喷锚网支护工程质量的关键。

 

（4）制订质量管理措施，对喷锚网支护、混凝土强度厚度、锚杆间排距、抗拔力、外观感等方面进行检测