談掛網(wǎng)噴錨在高邊坡加固中的應(yīng)用及施工要點(diǎn)

張勝利

0 引言

路基是路面的基礎(chǔ)，它承受著本身巖土自重和路面重量，以及由路面?zhèn)鬟f而來的行車荷載，是公路的承重主體。公路路基由寬度、高度和邊坡坡度三者所構(gòu)成。路基寬度取決于公路技術(shù)等級;路基高度取決于縱坡設(shè)計(jì)及地形;路基邊坡坡度取決于地質(zhì)、水文條件，并由邊坡穩(wěn)定性和橫斷面經(jīng)濟(jì)性等因素比較選定。目前，我國山區(qū)高速公路建設(shè)迅猛發(fā)展。在高等級公路的修建中，出現(xiàn)大量的深挖路塹與高填路堤邊坡，其防護(hù)問題非常突出。

1 工程概況

汾陽至邢臺高速公路和順至榆社段，路基邊坡巖體石質(zhì)較差，整個(gè)邊坡開挖后呈現(xiàn)分層構(gòu)造，且中間加有破碎巖層，實(shí)際施工中大量采用了掛網(wǎng)噴錨邊坡防護(hù)。掛網(wǎng)噴錨基本原理是利用錨桿穿過土體滑動(dòng)面深固，錨桿、鋼筋網(wǎng)和混凝土層共同作用機(jī)理，通過這三者的聯(lián)合作用來提高邊坡的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，減小巖(土)體的側(cè)向變形和坡面沖刷，增強(qiáng)邊坡的整體穩(wěn)定性。我項(xiàng)目部所承建的K8+840～K9+030右側(cè)、K10+070～K10+210右側(cè)、K12+420～K12+640左側(cè)、K13+560～K13+720左側(cè)邊坡防護(hù)采用掛網(wǎng)噴錨工藝。錨桿采用Φ18 HRB335鋼筋，錨固深度4.0 m，間距2 m×2 m，鋼筋網(wǎng)選用Φ6.5mm HPB235鋼筋編織和Φ2mm的普通鐵絲，網(wǎng)眼間距為20cm?；炷敛捎肅25，噴射厚度為120mm，分兩次完成，第一次噴射50mm，終凝后鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，再噴射第二層70mm。為了有效的排除混凝土噴護(hù)層內(nèi)側(cè)積水而不影響已噴混凝土的永久穩(wěn)定性，掛網(wǎng)噴漿并每隔2 m上下左右交錯(cuò)設(shè)置泄水孔，沿框條延伸方向每隔10設(shè)伸縮縫一道，縫寬0.02 m，深度0.12 m，護(hù)腳沿線方向每隔10 m～20 m設(shè)伸縮縫一道，縫寬0.02 m，深度0.3 m。

2 掛網(wǎng)噴錨防護(hù)適用條件及構(gòu)造要求

2.1 掛網(wǎng)噴錨防護(hù)適用條件

大多數(shù)使用掛網(wǎng)噴錨防護(hù)的巖質(zhì)邊坡，其巖層風(fēng)化破碎嚴(yán)重、節(jié)理發(fā)育不完整，破碎巖層較厚。如果這種巖質(zhì)邊坡繼續(xù)外露風(fēng)化，將導(dǎo)致墜石或小型崩塌，從而影響整個(gè)邊坡的穩(wěn)定性。掛網(wǎng)噴錨防護(hù)具有較高的強(qiáng)度，較好的抗裂性能，能使坡面一定深度內(nèi)的破碎巖層得以加強(qiáng)，使之在錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土的聯(lián)合作用下成為一個(gè)整體，并能承受少量的破碎體所產(chǎn)生的側(cè)壓力。

2.2 掛網(wǎng)噴錨防護(hù)構(gòu)造要求

1)為防止邊坡坡面受山體水流的沖刷及雨水腐蝕，沿噴射混凝土坡面頂部外側(cè)10cm處設(shè)置矩形截水溝將水流引流。2)錨固中使用錨桿的長度及錨桿直徑視受防護(hù)邊坡巖層的破碎程度及破碎層的厚度而定，用1∶3的水泥砂漿固結(jié)。3)噴漿厚度不小于5cm，噴射混凝土的厚度不小于12cm。4)實(shí)際施工中較常見的錨桿的種類有樹脂錨桿、全長砂漿錨桿、塑料錨桿、水泥錨桿和縫管錨桿。5)提高錨桿承載力的措施主要有加長錨固段長度、二次壓漿、端頭擴(kuò)大或多段擴(kuò)大端頭錨桿、重復(fù)高壓灌漿和改變錨桿傳力特征的剪力或壓力型錨桿。其中二次壓漿和重復(fù)高壓灌漿比較實(shí)用有效。

3 掛網(wǎng)噴錨防護(hù)施工工藝流程及技術(shù)方案

3.1 準(zhǔn)備工作

1)優(yōu)化選用強(qiáng)制式攪拌機(jī)，噴射機(jī)密實(shí)性能好，輸料連續(xù)均勻。2)水泵、水箱或其他供水設(shè)施，應(yīng)具有0.2 MPa以上的承壓能力。3)選用的空壓機(jī)應(yīng)滿足工作噴射空壓和耗風(fēng)量的要求，壓風(fēng)進(jìn)入噴射機(jī)前，必須進(jìn)行油水分離。

3.2 工藝流程

噴錨網(wǎng)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)置排水孔→第一次噴射混凝土→錨桿鉆孔、注漿→鋼筋網(wǎng)制作、掛網(wǎng)→第二次噴射混凝土→養(yǎng)護(hù)→拆除腳手架。

3.3 施工方案

3.3.1 搭設(shè)腳手架

腳手架搭設(shè)前必須先對現(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。鋼管支架應(yīng)置于堅(jiān)硬穩(wěn)定的巖石上，不得置于浮渣上;橫桿高度1.8 m，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。

3.3.2 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;對邊坡局部不穩(wěn)定處進(jìn)行清刷或支補(bǔ)加固。

3.3.3 噴射混凝土作業(yè)

1)噴射作業(yè)前必須對機(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，濕潤巖層表面，嚴(yán)格控制混凝土的配合比、石料的最大粒徑。噴漿時(shí)要及時(shí)跟蹤監(jiān)測噴護(hù)層厚度，防止厚度不足。噴護(hù)時(shí)先自下而上噴第一遍(以控制厚度為主)，最后再自上而下噴(以控制外觀為主)，以保證厚度均勻、顏色一致、無流痕。

3.3.4 錨桿鉆孔、注漿

1)采用氣腿式鑿巖機(jī)鉆孔，孔徑50mm;鉆孔要垂直邊坡面。錨桿采用18mm HRB鋼筋，間排距2 m×2 m，錨固深度4 m。2)采用壓力泵將水泥砂漿注入錨孔。注漿時(shí)注漿管應(yīng)插至孔底5cm～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。

3.3.5 鋼筋網(wǎng)制作、掛網(wǎng)

1)先將圓盤鋼筋調(diào)直，依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙采用φ8鋼筋制作框條，φ6.5鋼筋按網(wǎng)孔20cm×20cm的規(guī)格編織好鋼筋網(wǎng)，分布要均勻，綁扎要牢固。2)編好鋼筋網(wǎng)后，與錨桿交接處必須進(jìn)行焊接，以保證噴射混凝土?xí)r鋼筋不晃動(dòng)。3)鋼筋網(wǎng)必須緊貼混凝土表面，以保證鋼筋網(wǎng)保護(hù)層厚度。

3.3.6 養(yǎng)護(hù)

初期養(yǎng)生對噴護(hù)混凝土至關(guān)重要，要保證不少于7 d的養(yǎng)生期，養(yǎng)生期內(nèi)坡面要保持濕潤，不得有干燥現(xiàn)象或忽干忽濕現(xiàn)象。采用灑水養(yǎng)生的方式，灑水時(shí)要盡量形成霧狀，減少水流對坡面的沖擊。養(yǎng)生階段要經(jīng)常派人查看坡面有無破損，以便及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)救。

3.4 結(jié)語

通過本項(xiàng)目深挖路塹段和高填路堤段的邊坡防護(hù)的施工實(shí)踐，就掛網(wǎng)噴錨防護(hù)的適用條件、構(gòu)造要求、施工技術(shù)方案及工藝流程等方面進(jìn)行了闡述，利用錨桿、鋼筋網(wǎng)和混凝土層共同作用的機(jī)理，提高了邊坡的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，減小了巖(土)體的側(cè)向變形和坡面沖刷，加強(qiáng)了巖體石質(zhì)較差段落路基邊坡的穩(wěn)定性。

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