石質(zhì)邊坡噴錨加固施工技術(shù)

蒲海明

（國(guó)網(wǎng)新源控股有限公司北京十三陵蓄能電廠 北京昌平 102200）

北京十三陵電廠蓄能電站位于北京市昌平區(qū)北部，電站樞紐工程主要由上水庫(kù)、下水庫(kù)和地下發(fā)電設(shè)備廠房等組成，其交通洞口位于電站地下廠房出口與蟒山路交匯處，主要作用是對(duì)出入電站地下廠房的交通進(jìn)行控制。本次項(xiàng)目的任務(wù)的之一是將交通洞口兩側(cè)擋墻進(jìn)行重建，其右側(cè)擋墻上方為較為高陡的石質(zhì)邊坡，因?yàn)檩^長(zhǎng)時(shí)間的自然侵蝕作用，風(fēng)化較為嚴(yán)重，其表面顯現(xiàn)松散裂隙較多，如果不對(duì)其進(jìn)行支護(hù)，將對(duì)邊坡下方的擋墻施工形成較為嚴(yán)重的威脅，本項(xiàng)目采用噴錨技術(shù)對(duì)其進(jìn)行加固處理。本文以該項(xiàng)目交通洞口西側(cè)邊坡支護(hù)為例，簡(jiǎn)要地介紹石質(zhì)邊坡噴錨加固施工技術(shù)。

1 錨桿施工基本工藝

根據(jù)錨桿使用時(shí)孔向的不同，錨桿可以分為平向錨桿、下斜錨桿和上斜錨桿，這幾種錨桿在施工方法和順序上略有區(qū)別，現(xiàn)在分別對(duì)上述三種錨桿施工的施工順序和方法進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹。

平向錨桿和下斜錨桿施工時(shí)，先清除邊坡上的風(fēng)化松散巖石及堆積物，必要時(shí)采用噴射混凝土進(jìn)行護(hù)面處理，然后按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行錨桿點(diǎn)位放樣，采用專業(yè)鉆孔設(shè)備成孔并沖洗鉆孔，再將水泥砂漿壓注入孔，最后將錨桿插至孔內(nèi)。上斜錨桿施工時(shí)，邊坡基面處理、錨桿點(diǎn)位放樣、成孔和洗孔與平孔及下斜孔基本相同，只是在錨桿安裝和壓注水泥砂漿時(shí)稍有不同，為了防止砂漿流落，先安裝錨桿后將孔口封閉，然后再壓注水泥砂漿。

2 錨桿施工的步驟和方法

2.1 錨桿施工材料要求

錨桿制作通常使用強(qiáng)度較高的Ⅱ級(jí)鋼筋（月牙紋螺紋均可），灌注錨孔的水泥砂漿強(qiáng)度等級(jí)一般為M20或M25，砂漿拌制所用水泥通常使用強(qiáng)度等級(jí)為32.5以上的普通硅酸鹽水泥，不宜使用火山灰質(zhì)或粉煤灰質(zhì)水泥，砂子細(xì)度模數(shù)不得低于2.5 mm，含泥量不得大于3%，砂漿配合比應(yīng)由資質(zhì)試驗(yàn)室根據(jù)送樣試驗(yàn)確定，水灰比的取值范圍一般為 0.37∶1～0.46∶1，膠砂比的取值范圍一般為 1∶1～1∶2。

2.2 錨桿施工

1）平孔及下斜孔錨桿施工

平孔及下斜孔施工時(shí)，成孔所用鉆頭應(yīng)略大于孔內(nèi)錨桿的直徑，通常鉆頭直徑較錨桿直徑大15 mm，鉆孔完成后應(yīng)校驗(yàn)孔位、孔向和孔深（孔位偏差不得超過(guò)100 mm，孔深偏差應(yīng)不得超過(guò)50 mm，孔向偏差不得超過(guò)5°），檢驗(yàn)合格后采用高壓風(fēng)清除孔內(nèi)的殘粉、雜物和積水，將壓漿導(dǎo)管插入孔內(nèi)中孔端100 mm處，然后采用砂漿壓注設(shè)備向孔內(nèi)壓注水泥砂漿，隨著水泥砂漿的壓注將壓漿導(dǎo)管緩慢外抽，應(yīng)確保砂漿壓注飽滿和密實(shí)，水泥砂漿壓注完成后立即插入錨桿，最后采用砂漿封閉錨孔口。

2）上傾孔錨桿施工

上斜孔施工時(shí)，成孔所用鉆頭的直徑也應(yīng)大于鉆桿直徑，通常鉆頭直徑較錨桿直徑大25 mm，鉆孔完成后對(duì)孔位進(jìn)行校驗(yàn)，校驗(yàn)指標(biāo)和偏差同平孔及下斜孔，校驗(yàn)確認(rèn)合格后可采用高壓風(fēng)或高壓水對(duì)錨孔進(jìn)行沖洗，將孔內(nèi)殘粉清除干凈。然后把錨桿插入孔內(nèi)至底100 mm處，同時(shí)將壓漿導(dǎo)管和排氣管放至孔內(nèi)，排氣管應(yīng)伸至孔端，壓漿導(dǎo)管放入孔口即可，用三孔塞臨時(shí)封閉孔口。采用壓漿設(shè)備將水泥砂漿緩慢的壓入孔內(nèi)，錨孔內(nèi)的氣體則通過(guò)排氣管壓出，砂漿注滿錨孔后，抽出排氣管，最后采用砂漿封閉排氣孔和錨孔口。

錨孔壓注所用砂漿通常采用人工拌和，拌制時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制配合比，主要掌握好砂漿的勻均性和流動(dòng)性，砂漿應(yīng)隨用隨拌，并且在初凝前使用完畢，如有凝結(jié)必須棄掉重新拌制，在氣溫較高時(shí)可適當(dāng)摻些緩凝劑來(lái)延長(zhǎng)砂漿的凝結(jié)時(shí)間。錨桿安裝后在砂漿凝結(jié)過(guò)程中，不得對(duì)其進(jìn)行擾動(dòng)，以免影響其抗拉拔效果。

3）錨桿質(zhì)量檢驗(yàn)

錨桿質(zhì)量檢驗(yàn)：制作錨桿所采用的鋼筋在進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)檢查該批鋼材的質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告和產(chǎn)品合格證，進(jìn)場(chǎng)后按規(guī)范要求對(duì)其進(jìn)行取樣和送檢，由資質(zhì)試驗(yàn)室出具的檢驗(yàn)報(bào)告，確認(rèn)符合規(guī)范要求后方可在本工程項(xiàng)目上使用。

壓漿工藝性試驗(yàn)：采用與錨孔相同直徑和深度的鋼管，從現(xiàn)場(chǎng)制作的錨桿中隨機(jī)選取7根，使用砂漿壓注設(shè)備將按配比現(xiàn)場(chǎng)拌制的砂漿壓注入鋼管內(nèi)并進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，7 d將鋼管切割開(kāi)觀察砂漿的密實(shí)情況。

拉拔力試驗(yàn)：根據(jù)規(guī)范要求按施工錨桿總數(shù)的3%進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拉拔力檢測(cè)。

3 邊坡混凝土噴射

1）邊坡混凝土噴射的基本程序

邊坡混凝土噴射前，先對(duì)受噴面進(jìn)行清理，清除表面的松散物，然后按照配合比拌制混凝土，初噴混凝土將邊坡凹坑找平，再進(jìn)行鋼筋網(wǎng)片安裝，最后分層噴射混凝土至設(shè)計(jì)厚度。

2）邊坡噴射混凝土的材料要求

邊坡噴射混凝土所用水泥的凝結(jié)時(shí)間和安定性必須滿足規(guī)范要求，初凝時(shí)間和終凝時(shí)間分別不得大于510 min和10 min；砂和石子等骨料的質(zhì)地應(yīng)堅(jiān)硬，砂的細(xì)度模數(shù)宜小于2.5，石子的料徑應(yīng)小于10 mm，并且其級(jí)配應(yīng)符合要求。

3）邊坡混凝土噴射施工作業(yè)準(zhǔn)備

混凝土噴射施工前，將受噴面上的松散石塊及塵土清理干凈，一般采用高壓水進(jìn)行沖洗，沖洗干凈后，在受噴面上作噴射厚度標(biāo)記，然后按照要求對(duì)受噴面及施工水、電、風(fēng)等情況進(jìn)行檢查，符合要求后進(jìn)行噴射施工。

4）混凝土噴射施工

削切后的邊坡一般為垂直面或斜面，所以邊坡噴射混凝土應(yīng)采用濕噴混凝土，噴射混凝土應(yīng)按要求分區(qū)段進(jìn)行，噴射時(shí)先將巖面的裂隙及凹坑進(jìn)行找平噴射，然后再按照分片要求逐層噴射，噴嘴一般保持與受噴面約10°左右，與受噴面的距離控制在0.5～1.0 m，由噴射工手持噴槍由下而上螺旋狀噴射，每層厚度控制在50 mm左右。上層混凝土必須在下層混凝土終凝后再進(jìn)行噴射，否則會(huì)引起混凝土滑墜，從而影響噴射混凝土質(zhì)量。噴射混凝土與普通混凝土一樣，在終凝后應(yīng)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，以防止混凝土縮水干裂，養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般為14 d左右。

5）噴射混凝土安全注意事項(xiàng)

混凝土噴射作業(yè)應(yīng)做好安全管理工作，以免發(fā)生事故。噴射人員應(yīng)配戴安全帽、防塵口罩、乳膠手套和護(hù)目鏡等人個(gè)防護(hù)用品，噴射前應(yīng)對(duì)噴射設(shè)備進(jìn)行檢查并進(jìn)行試運(yùn)行，確認(rèn)安全后再行噴射作業(yè)。噴射過(guò)程中應(yīng)注意堵管，如發(fā)現(xiàn)壓力突然上升，應(yīng)馬上停止混凝土噴射，清除管內(nèi)堵塞物，切不可采用強(qiáng)噴來(lái)處理清管。

4 結(jié)束語(yǔ)

錨桿支護(hù)是邊坡加固常用的一種施工方法，具有工藝比較簡(jiǎn)單，操作較為方便，機(jī)械化程度高等優(yōu)點(diǎn)。用這種工藝不僅對(duì)地形的適應(yīng)性比較強(qiáng)，而且其結(jié)構(gòu)也比較牢固，能夠充分地利用邊坡深層巖體的穩(wěn)定來(lái)帶動(dòng)巖面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，是一項(xiàng)值得廣泛推廣的應(yīng)用技術(shù)。