坡積體高邊坡噴射混凝土、網(wǎng)格梁及預(yù)應(yīng)力錨索聯(lián)合支護(hù)施工工法

摘要：近幾年，國內(nèi)水電建筑事業(yè)蓬勃發(fā)展，因建設(shè)區(qū)域高山峽谷的地貌特征和復(fù)雜多變地質(zhì)條件使地質(zhì)災(zāi)害事故頻發(fā)生成為水電建筑行業(yè)的一個(gè)顯著特點(diǎn)，也是水電建設(shè)者防范的重點(diǎn)和難點(diǎn)。特別是工程中坡積體邊坡很容易形成滑坡、塌方、泥石流等重大地質(zhì)災(zāi)害，對(duì)工程施工人員和后期建筑物安全構(gòu)成很大威脅。本文圍繞水電站廠房坡積體高邊坡的噴射混凝土、網(wǎng)格梁及預(yù)應(yīng)力錨索聯(lián)合支護(hù)的施工方法進(jìn)行探究，以期為類似工程的施工提供參考。

關(guān)鍵詞：坡積體高邊坡；噴射混凝土；預(yù)應(yīng)力錨索聯(lián)合支護(hù)

前言

由于坡積體具有滲透性大、抗剪強(qiáng)度低，固結(jié)程度差，密實(shí)度小及自身穩(wěn)定性差等特點(diǎn)，破壞時(shí)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)圓弧滑動(dòng)面。在坡積體上部或下部一般應(yīng)盡可能避免布置建筑物。但水電工程建設(shè)受地形、地質(zhì)因素的影響，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在坡積體上開挖的高邊坡下進(jìn)行建筑物施工的情況。九甸峽水電站廠房坡積體高邊坡采取了噴射混凝土、網(wǎng)格梁及預(yù)應(yīng)力錨索聯(lián)合支護(hù)的施工方法，取得成功，故總結(jié)形成本工法。

1.工法特點(diǎn)

（1）對(duì)容易坍塌、泥石流的坡積體邊坡采取主動(dòng)支護(hù)方式，有利于保證邊坡穩(wěn)定。

（2）采取固壁灌漿或跟管鉆進(jìn)的造孔工藝，成功解決了在坡積體中成孔難的問題。

2.施工順序

邊坡開挖→坡面清理驗(yàn)收→噴射混凝土施工→鋼筋混凝土網(wǎng)格梁施工→預(yù)應(yīng)力錨索施工→下一開挖支護(hù)循環(huán)施工

3.坡積體邊坡噴射混凝土的施工

3.1選擇設(shè)備和材料

對(duì)于噴射混凝土應(yīng)用PZ-5型轉(zhuǎn)子式的干噴機(jī)，同時(shí)配備12m3/min空壓機(jī)1臺(tái)。

噴射混凝土水泥采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥，砂采用粗、中砂，細(xì)度模數(shù)不大于2.5，使用時(shí)的含水率控制在5～7%，粗骨料采用豆石，最大粒徑不大于15mm。水、砂、豆石摻加比例在1：2：2左右。外加劑主要為速凝劑。

3.2施工技術(shù)措施

3.2.1受噴面清理

為保證噴射混凝土質(zhì)量和作業(yè)安全，噴前要對(duì)受噴面進(jìn)行清理。主要完成下內(nèi)容：

（1）清除坡面雜草、雜物及松動(dòng)、虛設(shè)的塊石；

（2）在已施工的混凝土面噴混土?xí)r，先對(duì)老混凝土鑿毛；

（3）坡面有涌水的地方必須首先作好排水工作；

（4）當(dāng)噴射面是土層的時(shí)候，應(yīng)先把土層表面進(jìn)行壓實(shí)整平，不可向松散、凍結(jié)與積水地層表面進(jìn)行混凝土噴射。

3.2.2鋼筋網(wǎng)片制作安裝

在加工廠時(shí)，對(duì)鋼筋網(wǎng)片進(jìn)行編制，把汽車?yán)\(yùn)到工作面，利用人工在腳手架管上進(jìn)行鋪掛，應(yīng)用錨桿或者插筋對(duì)點(diǎn)焊進(jìn)行固定，使鋼筋網(wǎng)不要緊貼邊坡的壁面，應(yīng)用鉛絲使網(wǎng)間扎牢。

3.2.3拌合混凝土

對(duì)于混凝土，應(yīng)用滾筒式拌合機(jī)進(jìn)行干拌，攪拌時(shí)間不可小于60s。干混合料應(yīng)該隨拌隨用，在速凝劑摻加后，混合料的存放時(shí)間不可大于20min。

3.2.4操作噴射機(jī)

在操作過程中，有以下幾個(gè)注意事項(xiàng)：

（1）在作業(yè)開始后，首先進(jìn)行送風(fēng)再進(jìn)行送電，在結(jié)束的時(shí)候，先進(jìn)行關(guān)電后斷風(fēng)：

（2））必須連續(xù)均勻地向噴射機(jī)供料；

（3））在作業(yè)結(jié)束后，務(wù)必把噴射面和輸料管中積完全噴出后才可以停要停風(fēng)。

4.混凝土網(wǎng)格梁施工

4.1設(shè)備和材料選擇

由于多數(shù)邊坡上部交通條件受限制，故網(wǎng)格梁混凝土可采用混凝土輸送泵運(yùn)輸。所需主要材料設(shè)備有：混凝土拌合機(jī)、混凝土輸送泵、振搗設(shè)備、定型鋼模、支撐鋼管架及檢驗(yàn)合格的鋼筋、水泥、骨料等。

4.2主要施工技術(shù)措施

模板制作安裝：網(wǎng)格梁上、下結(jié)構(gòu)尺寸相同中，可使用加工定型鋼模板或組合鋼模板，以便上下翻轉(zhuǎn)使用。網(wǎng)格梁模板采用鋼管架組合支撐加固。

鋼筋制作安裝：網(wǎng)格梁鋼筋在加工廠按鋼筋下料單進(jìn)行加工，在梁底模板鋪好后，將鋼筋運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行綁扎和焊接。

混凝土澆筑和拆模養(yǎng)護(hù)：網(wǎng)格梁混凝土采用混凝土輸送泵入倉澆筑，方便快捷，可保證施工質(zhì)量。網(wǎng)格梁混凝土在其強(qiáng)度不低于3.5Mpa時(shí)方可拆模，混凝土終凝后即開始混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，由于坡面風(fēng)干速度快，網(wǎng)格梁表面應(yīng)采取覆蓋草袋后灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14天。

5.坡積體邊坡預(yù)應(yīng)力錨索施工

5.1設(shè)備和材料選擇

5.1.1設(shè)備

主要設(shè)備有：20m3/min英格索蘭空壓機(jī)；100D電動(dòng)潛孔鉆機(jī)、YG-60液壓工程鉆機(jī)；BW-250/50泥漿泵；YD-200型液壓千斤頂、ZB10/320-4/800型油泵。

5.1.2材料

所需主要材料有：鋼絞線、錨具、水泥等。

5.2工藝描述

5.2.1造孔

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙測(cè)定點(diǎn)位，并作出標(biāo)志，按設(shè)計(jì)傾角鉆孔，并在鉆進(jìn)過程中用羅盤儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以確保其精度。全孔孔斜誤差不大于0.8%。造孔采用100D電動(dòng)潛孔鉆機(jī)水泥漿固壁鉆進(jìn)或采用YG-60液壓工程鉆機(jī)跟管鉆進(jìn)。

5.2.2固結(jié)灌漿

采用100D的電動(dòng)潛孔鉆進(jìn)行鉆孔時(shí)，依據(jù)地層以及鉆進(jìn)過程中的塌孔情況，每鉆進(jìn)5～10m就進(jìn)行及時(shí)的固結(jié)灌漿，等到凝結(jié)以后，進(jìn)行掃孔并繼續(xù)鉆進(jìn)。如果應(yīng)用根管鉆進(jìn)時(shí)，不需進(jìn)行固壁灌漿的施工。

5.2.3清孔

因?yàn)殄^索自由段的透水率大、錨固段巖石裂隙較發(fā)育，同時(shí)會(huì)發(fā)生遇水軟化的現(xiàn)象。水的滲入會(huì)使錨固段巖石的摩擦阻力降低，削弱邊坡的穩(wěn)定性。因此進(jìn)行清孔時(shí)，要用少量水以及高壓風(fēng)進(jìn)行聯(lián)合沖洗，保證錨固效果。

5.2.4編束

按照相關(guān)的設(shè)計(jì)要求，要先對(duì)中支架以及導(dǎo)向鋼管進(jìn)行加工，同時(shí)要依據(jù)計(jì)算好的長度，應(yīng)用切割機(jī)進(jìn)行下料。把穿入對(duì)中支架的排氣管以及灌漿管，與裁制好的鋼絞線一同放于編索架之上，同時(shí)使對(duì)中支架在內(nèi)錨固段每1m、自由張拉段每2m均勻地分隔開，另外，要把鋼絞線在對(duì)中支架上綁扎。

5.2.5送索

水平運(yùn)輸由人工或平板車將錨索運(yùn)往施工現(xiàn)場(chǎng)，垂直運(yùn)輸用定滑輪將索體移至高處。索體移至孔口后，由5～7人緩慢地向孔內(nèi)推進(jìn)，要求用力均勻，不要左右擺動(dòng)。

5.2.6內(nèi)錨段灌漿

入錨后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行內(nèi)錨固段注漿，一般采用無壓填漿。要求準(zhǔn)確測(cè)量?jī)?nèi)錨固段長度，注漿量較設(shè)計(jì)值偏差大時(shí)要進(jìn)行二次補(bǔ)灌，注漿應(yīng)用BW-250/50的泥漿泵。

應(yīng)用純水泥漿作為注漿材料，利用試驗(yàn)確定漿材配合比，應(yīng)用BW-250/50泥漿作為泵注漿，灌漿壓力在0.2～0.3Mp的范圍內(nèi)，在回漿

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