高速公路高邊坡SNS 主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)施工技術(shù)

曹雙軍

（中鐵大橋局集團(tuán)有限公司東北分公司，遼寧 沈陽 110179）

1 工程概述

遼寧中部環(huán)線高速公路十二標(biāo)段高邊坡防護(hù)位于K368+310～K368+580 右側(cè)、K368+980～K369+200 左側(cè)、K368+965～K369+230 右側(cè)及K374+390～K374+800 左側(cè)，這幾處段落地貌屬剝蝕殘丘地貌，地勢(shì)起伏較大，地面最大高差36m，最大挖深42.6m。主要地層為不同的風(fēng)化程度的混合花崗巖等，各級(jí)邊坡巖性情況描述如下：

第一、二級(jí)邊坡主要位于中風(fēng)化混合花崗巖中，灰褐色，變晶結(jié)構(gòu)，塊狀結(jié)構(gòu)，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯呈碎塊狀、短柱狀及柱狀，巖質(zhì)較堅(jiān)硬，錘擊不易碎，錘擊聲清脆；中風(fēng)化混合花崗巖屬裂隙塊狀結(jié)構(gòu)，邊坡開挖后巖體強(qiáng)度由結(jié)構(gòu)面控制，易發(fā)生掉塊、局部滑動(dòng)或坍塌，巖質(zhì)邊坡類型為Ⅲ級(jí)。

第三、四、五級(jí)邊坡主要位于強(qiáng)風(fēng)化混合花崗巖中，黃褐色，原巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造部分已破壞，巖芯呈砂土狀、碎石狀及碎塊狀，部分碎塊手可掰碎；強(qiáng)風(fēng)化混合花崗巖屬散體-碎裂鑲嵌結(jié)構(gòu)，邊坡開挖后巖體強(qiáng)度由結(jié)構(gòu)面控制，易造成邊坡剝落、掉塊、規(guī)模較大的巖體失穩(wěn)，巖質(zhì)邊坡類型為Ⅳ級(jí)。

因此，第一、二、三級(jí)邊坡坡率為1：1.0～1：1.25，采用SNS 主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)，第四、五級(jí)邊坡坡率為1：1.25～1：1.50，采用植草灌防護(hù)。

2 工藝特點(diǎn)

SNS 主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)以熱鍍鋅高強(qiáng)度鋼絲繩網(wǎng)（鋼絲繩網(wǎng)、普通鋼絲格柵（常稱鐵絲格柵） 和TECCO 高強(qiáng)度鋼絲格柵） 作為主要構(gòu)成部分，并以覆蓋、緊固來防治坡面巖石崩塌、滾落等危害的一種標(biāo)準(zhǔn)化、定型化鋼絲繩柔性防護(hù)系統(tǒng)。具有高韌性、高防護(hù)強(qiáng)度、易鋪展性等優(yōu)點(diǎn)，施工環(huán)境干擾??；壽命較長；適應(yīng)復(fù)雜地形；施工快速方便等特點(diǎn)，主動(dòng)防護(hù)技術(shù)在邊坡防護(hù)方面可以替代其他傳統(tǒng)方法難以解決的問題，在環(huán)保和景觀方面也具有明顯的優(yōu)勢(shì)，且能達(dá)到經(jīng)濟(jì)優(yōu)化、工程施工優(yōu)化、防護(hù)效果最優(yōu)化的效果。

3 工藝原理

SNS 主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)按主要構(gòu)成分為鋼絲繩網(wǎng)、普通鋼絲格柵（常稱鐵絲格柵） 和TECCO 高強(qiáng)度鋼絲格柵三類，前兩者通過鋼絲繩錨桿或支撐繩固定方式，后者通過鋼筋（可施加預(yù)應(yīng)力） 或鋼絲繩錨桿（有邊沿支撐繩時(shí)采用）、專用錨墊板以及必要時(shí)的邊沿支撐繩等固定方式，將作為系統(tǒng)主要構(gòu)成的柔性網(wǎng)覆蓋在有潛在地質(zhì)災(zāi)害的坡面上，從而實(shí)現(xiàn)其防護(hù)目的。

SNS 主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)明顯特征是采用系統(tǒng)錨桿固定，并根據(jù)柔性網(wǎng)的不同，分別通過支撐繩和縫合張拉（鋼絲繩網(wǎng)和鐵絲格柵） 或預(yù)應(yīng)力錨桿（TECCO 格柵） 來對(duì)柔性網(wǎng)部分實(shí)現(xiàn)預(yù)張，從而對(duì)整個(gè)邊坡形成連續(xù)支撐，其預(yù)張拉作業(yè)使系統(tǒng)盡可能緊貼坡面并形成了抑制局部巖土體移動(dòng)或在發(fā)生局部位移或破壞后將其裹縛（滯留） 原位附近的預(yù)應(yīng)力，從而實(shí)現(xiàn)其主動(dòng)防護(hù)（加固） 功能。

SNS 主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)能將局部集中荷載向四周均勻傳遞以充分發(fā)揮整個(gè)系統(tǒng)的防護(hù)能力，即局部受載，整體作用，從而使系統(tǒng)能承受較大的荷載并降低單根錨桿的錨固力要求。

4 施工工藝及操作要點(diǎn)

該工程施工工序由清理危巖、鉆孔、灌注、安裝縱橫向支撐繩、張拉、掛網(wǎng)、縫合等工序組成，其中鉆孔為關(guān)鍵工程項(xiàng)目。

（1） 清理危巖

設(shè)置危巖攔截網(wǎng)：在施工坡面的路面兩側(cè)距施工地點(diǎn)30 m 處設(shè)置施工標(biāo)志及減速帶，危巖攔截網(wǎng)采用長6 m、高2.5 m 的鋼管布置，并在鋼管內(nèi)布置鋼絲攔截網(wǎng)。

坡頂鉆孔：為充分保證施工人員的人身及設(shè)備安全，需在坡頂上部及坡體中上部設(shè)置安全繩錨桿（采用φ28 鋼筋錨桿、孔深1.5 m），其間隔距離為5m，安全繩束縛于上。工作人員利用該繩可進(jìn)行高空清理作業(yè)，并為以后鉆孔安裝提供方便。

錨固錨桿：采用M20 水泥漿液錨固錨桿，凝固時(shí)間不低于48 小時(shí)。水泥漿的選用，標(biāo)號(hào)不低于20 的水泥，水泥宜用42.5 普通硅酸鹽水泥，優(yōu)先選用粒徑不大于3mm 的中細(xì)砂。

清理危巖：以上幾道工序完成后，方可進(jìn)行該工序。施工人員需將安全繩束縛在錨桿后，工作人員方可對(duì)坡體危巖進(jìn)行清理，清理前需封閉交通，下方人員應(yīng)撤至安全地帶。若清理時(shí)有局部大塊危巖，不能清理，應(yīng)做出標(biāo)記，后期施工中，鉆孔工序?qū)⒈苊庠诖耸┕?。以防止后期施工中的工程擾動(dòng)造成危巖松動(dòng)下滑。

（2） 鉆鋼絲繩錨桿孔

放線：施工人員按照要求根據(jù)現(xiàn)狀情況進(jìn)行核對(duì)，了解地形、地物、和危巖情況，按照縱橫5.5 m 的間距進(jìn)行定點(diǎn)，并刷上油漆，確定鉆孔點(diǎn)，若該段屬于危巖及土層，錨桿點(diǎn)可在附近方圓1 m 處設(shè)置錨桿點(diǎn)位，但下一錨桿需回復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)的定點(diǎn)位置。

鉆孔：采用直徑45 mm 的鉆頭鉆孔，孔深比鋼絲繩錨桿長度長50 mm 以上，需分別采用1.0 m、 2 m、2.5 m、3 m鉆桿施工，不能直接采用2.5 m 鉆桿，嚴(yán)防卡鉆、斷桿現(xiàn)象，如鉆孔位置處于松散巖層，必須經(jīng)有關(guān)部門批準(zhǔn)，重新確定鉆孔位置，不能隨意施工，保證坡體外沿鉆孔深度達(dá)到2.5 m，坡體中部達(dá)到2 m。

清孔：鉆孔完畢后，用風(fēng)鉆桿進(jìn)行吹砂作業(yè)，保證孔內(nèi)的干凈。以確保錨桿能順利安裝進(jìn)位。

（3） 灌注

砂漿配制：采用M20 的水泥砂漿液，水泥宜用425 普通硅酸鹽水泥，優(yōu)先選用粒徑不大于3 mm 的中細(xì)砂。

放入錨桿：錨桿應(yīng)能完全放入錨孔內(nèi)。若錨桿環(huán)套外露長度超過5cm,須重新用錨桿鉆鑿，以確保錨桿安裝到位。

注漿：要求灌注密實(shí)，邊搗固邊灌注，防止錨桿孔眼內(nèi)有空氣，影響錨桿錨固質(zhì)量。

候凝：灌注后候凝時(shí)間保證不低于48 小時(shí)，候凝時(shí)間未達(dá)到要求，嚴(yán)禁進(jìn)行下一道工序，并確保錨桿不受外力作用。

（4） 安裝縱、橫向支撐繩

下料：支撐繩下料安裝前，應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)量每根支撐繩兩端錨桿間的距離，支撐繩下料時(shí)其長度為兩錨桿間的距離+2m。

繩頭緊固：從一端錨桿開始，將鋼絲繩繩頭穿過錨桿，并彎曲，采用與鋼絲繩直徑相適應(yīng)的繩卡固定一端，繩卡間距5～l0 mm，固定后繩端留長度不小于20 cm 的自由尾繩，張拉緊后 兩端各用2-4 個(gè)（支撐繩長度小于10 m 時(shí)2個(gè)，大于30 m 時(shí)4 個(gè)，其間3 個(gè)） 繩卡與錨桿外露環(huán)套連接。

穿孔：從一端錨桿開始，支撐繩穿過錨桿的外露馬蹄形環(huán)套(鋼繩錨桿)，直至該行的最后一根錨桿。

張拉：支撐繩到達(dá)錨桿最后一端后，將繩尾穿過最后一根錨桿，并彎曲，用拉緊力不小于5KN 的緊繩器或葫蘆張緊，其間若長度較長，因支撐與錨桿和地面間的摩擦力大而不能張緊時(shí)，可逐段張緊，最后將尾端用繩卡采用與起始端相同的方式固定。

繩尾緊固：緊固方式與繩頭緊固工序相同。

（5） 掛網(wǎng)縫合

鋼絲格柵的安裝：鋼絲格柵必須位于系統(tǒng)底層并緊貼坡面，即支撐繩應(yīng)在其下方;并沿支撐繩鋪掛，每兩格(即上下或左右) 鋪設(shè)兩張鋼絲格柵。鋼絲格柵網(wǎng)塊間搭接寬度不小于10 cm。

扎結(jié)：鋼絲格柵網(wǎng)塊間用直徑不小于小1.2 mm 的鐵絲扎結(jié)?？p合鋼絲格柵網(wǎng)與支撐繩間用小2.2 mm 扎絲扎結(jié)，扎結(jié)點(diǎn)間距不大于1 m，鋪設(shè)邊界處鋼絲格柵網(wǎng)反向折疊寬度不小于20 cm。

鋼繩網(wǎng)的安裝：鋼繩網(wǎng)編織一般均應(yīng)滿足規(guī)定，材質(zhì)強(qiáng)度不低于1770Mpa 的6×19+1WS 結(jié)構(gòu)類型的高強(qiáng)度鋼芯鋼絲繩，鋼絲繩公稱直徑8 mm；必須采用鍍鋅量大于70g/m2熱鍍鋅鋼絲繩;鋼絲繩質(zhì)量和性能應(yīng)滿足國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼絲繩》(GB/T8918-1996)。鋼繩采用菱形網(wǎng)孔編制方式，網(wǎng)孔尺寸除特殊設(shè)計(jì)外，一般采用300×300 mm 規(guī)格，單張網(wǎng)塊尺寸除特殊要求外一般宜用4×4 m 規(guī)格。

縫合：鋼繩網(wǎng)鋪設(shè)應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)量每個(gè)掛網(wǎng)單元尺寸，根據(jù)測(cè)得的各掛網(wǎng)單元尺寸，按每張網(wǎng)一根縫合繩的原則確定縫合繩長度，然后據(jù)此下料。在各掛網(wǎng)單元內(nèi)順序鋪掛鋼繩網(wǎng)，同時(shí)用縫合繩將鋼繩與支撐繩或相鄰網(wǎng)塊邊沿進(jìn)行縫合連接，縫合繩兩端頭宜疊置不小于0.5m 的長度，繩端各用兩個(gè)繩卡與鋼繩網(wǎng)連接，此連接過程中在先固定一端后，用拉緊力不小于5KN 的緊繩器葫蘆張緊縫合繩，再固定另一端.若確定的單根縫合繩誤差較大時(shí)，則多余端可延伸到相鄰掛網(wǎng)單元，而不足長度由下一相鄰掛網(wǎng)的縫合繩來補(bǔ)充。

5 結(jié)語

SNS 主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)材料性能穩(wěn)定，安裝方便快捷，施工簡單，在最大限度維持原始地貌和植被的情況下，對(duì)邊坡進(jìn)行了有效的防護(hù)，預(yù)防了邊坡巖石在風(fēng)化作用下放生的崩解落石現(xiàn)象。由于SNS 主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)的開放性，使地下水可以自由排放，避免了由于水壓力的升高而引起的邊坡失穩(wěn)問題；對(duì)坡面形態(tài)特征無特殊要求，不破壞和改變坡面的地貌形態(tài)和植被生長條件，實(shí)現(xiàn)了最佳的邊坡防護(hù)和環(huán)境保護(hù)的目的。