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公路工程施工技术:喷护与挂网喷护效果分析

时间:2023-10-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:通常因边坡的地质状况辅以钢筋网支护、锚杆支护,则称之为挂网喷护及锚网喷护。喷护可以作为边坡防护工程的永久性和临时性支护,也可以与各种钢筋网、锚杆等构成复合式支护结构,通常称为挂网喷护和锚网联合喷护。表3.11喷护的适用条件1)喷射混凝土工艺种类喷射混凝土分为干喷、湿喷和潮喷。本图为锚、网联合喷护施工工艺,图中点画线部分为锚杆施工,喷护与挂网喷护无此工艺;虚线部分为钢筋网施工,喷护及锚喷无此工艺。

公路工程施工技术:喷护与挂网喷护效果分析

喷护是岩石边坡常用的支护方式。它是使用混凝土喷射机,按一定的混合程序,将掺有速凝剂的混凝土,喷射至岩石边坡上,并迅速凝结成一层支护结构,从而对边坡起到支护的作用。通常因边坡的地质状况辅以钢筋网支护、锚杆支护,则称之为挂网喷护及锚网喷护。

喷护可以作为边坡防护工程的永久性和临时性支护,也可以与各种钢筋网、锚杆等构成复合式支护结构,通常称为挂网喷护和锚网联合喷护。在实际工程应用时,按照设计文件要求及工程实际地质情况,选用合适的喷护方式,详见表3.11。

表3.11 喷护的适用条件

1)喷射混凝土工艺种类

喷射混凝土分为干喷、湿喷和潮喷。

干喷是将骨料、水泥和速凝剂按一定的比例干拌均匀,然后装入喷射机,用压缩空气使干集料在软管内呈悬浮状态送到喷枪,再在喷嘴处与高压水混合,以较高速度喷射到岩面上。干喷的主要缺点是粉尘大,喷射物回弹量大。

潮喷是将骨料预加少量水,使之呈潮湿状,再加水泥拌和,从而降低上料、拌和与喷射时的粉尘。但大量的水仍是在喷头处加入和喷出的,其喷射工艺流程和使用机械同干喷工艺。

湿喷是将骨料、水泥和水按设计比例拌和均匀,用湿式喷射机压送到喷头处,再在喷头上添加速凝剂后喷出。目前,施工现场较多使用的是湿喷工艺。

2)喷护施工工艺流程

喷护施工工艺流程见图3.36。本图为锚、网联合喷护施工工艺,图中点画线部分为锚杆施工,喷护与挂网喷护无此工艺;虚线部分为钢筋网施工,喷护及锚喷无此工艺。

(1)施工准备

将坡面上的危石、杂草、树木、松土、浮渣清理,并用高压水冲洗坡面,并使岩面保持一定湿度。

(2)搭设脚手架平台

用钢管按锚孔横排位置,沿坡面坡度搭设双排脚手架工作平台,采用钢管支撑平台架体,脚手架的搭设质量符合施工规范要求。工作平台低于横排锚孔0.6 m,平台上铺设厚度25 mm×3000 mm松木板,平台外边搭设1.1 m高防护栏杆并设置挡脚板,挡脚板采用25 mm×3000 mm松木板牢固固定在防护栏板上。

图3.36 喷护施工工艺流程

(3)测量放样

边坡开挖完成后,按设计立面图要求,将锚杆孔位置准确测量放样在坡面上,水平、垂直方向的孔距误差不应大于100 mm。竖肋的具体长度可根据实际边坡高度确定,但锚杆的位置须按等分坡面的长度进行放样,其间距可适当调整。如遇既有刷方坡面不平顺或特殊困难场地时,需经设计监理单位认可。在确保坡体稳定和结构安全的前提下,适当放宽定位精度或调整锚孔定位。

(4)钻孔设备

钻机宜选用40 m3/min内燃压缩空气为动力的潜孔冲击钻机。

(5)钻机就位

锚孔钻进施工时,必须准确安装固定钻机,并严格认真进行机位调整,确保孔位及倾角符合要求。锚孔偏斜度不大于2%,钻孔方向与水平面和竖直面的夹角不得与设计角度偏差超过±(1°~2°)。

(6)钻进方式

钻孔要求干钻,禁止采用水钻,以确保锚杆施工不至于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的黏结性能。钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制,防止钻孔扭曲和变径,造成下锚困难或其他意外事故

(7)钻进过程(www.xing528.com)

钻孔过程中,认真记录岩层的地层岩性和含水状态。钻孔孔深超出锚杆设计长度10 cm。为控制好钻孔角度,设置钻杆定位支架,以减少钻孔角度误差。遇有塌孔时,立即停止施钻,拔出钻具,进行水灰比纯水泥固壁注浆,注浆压力为0.4 MPa。待注浆强度达到70%后,重新钻孔。如二次钻进施工时仍然出现塌孔,需采用跟管钻进技术进行施工。跟管重新钻孔,此时钻孔孔径比设计孔径稍大。

(8)锚孔清理

钻进达到设计深度后,不能立即停钻,要求稳钻1~2 min,防止孔底达不到设计的锚固直径。钻孔孔壁不得有黏土或粉砂滞留,必须清理干净。在钻孔完成后,使用高压空气(风压0.2~0.4 MPa)将孔内岩粉或水体全部清除出孔外,以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的黏结强度,防止锚孔不能下到预定深度。若遇锚孔中有承压水流出,待水压、水量变小后方可下安锚杆与注浆,必要时在周围适当部位设置排水孔处理。

(9)锚孔检验

锚孔钻孔结束后,经现场监理检验合格后,方可进行下一道工序。验孔时,采用设计孔径、钻头和标准钻杆进行孔径、孔深检查。验孔过程中钻头平顺推进,不产生冲击或抖动。钻具验送长度满足设计锚孔深度,退钻要求顺畅,用高压风吹验没有明显飞溅尘渣及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位,全部锚孔施工分项工作合格后,即可认为锚孔钻造检验合格。

(10)锚杆、锚钉体制作、安装

锚杆、锚钉全部在钢筋加工场集中加工好后用自卸汽车运至施工现场。

安装前,要确保每根钢筋顺直,除锈、除油污,安装锚杆体前再次认真核对锚孔编号。确认无误后再用高压风吹孔,人工缓缓将锚杆体放入孔内。用钢尺量出孔外露出的钢杆长度,计算孔内锚杆长度(误差控制在±50 mm范围内),确保锚固长度。

(11)锚杆、锚钉注浆

锚杆宜先安装锚杆再注浆,锚钉宜先注浆再立即安插锚钉。

锚杆按边坡支护单元安装完成后开始注浆。为避免由于岩层破碎而锚杆孔之间相互窜浆影响锚杆注浆质量,注浆时从最下一排锚杆孔开始注浆,逐排注到最上一排。

注浆前对锚孔用高压气清孔。注浆材料按照配合比配料,采用机械拌合,集中供浆。注浆浆液搅拌均匀,随搅随用,浆液在初凝前用完,严防石块、杂物混入浆液。可采用HS-4型双缸灰浆泵,按孔底注浆法注浆。注浆前孔口设置止浆塞,以保证孔内浆液饱满。注浆作业开始和中途停止较长时间,再作业时宜用水或稀水泥浆润滑注浆泵及注浆管线。当锚杆安装、注浆完成24 h再进行锚杆孔补浆,将孔口空段补满并且用同种浆体将孔口封堵。

(12)钢筋网制作、安装

可采用钢筋加工场集中制作钢筋网片现场安装或现场直接绑扎钢筋网片的方式施工,施工质量满足设计及规范要求即可。

(13)喷射混凝土

喷射混凝土厚度控制可通过标桩法、针探法、钻孔法实现。

①标桩法。把比喷层厚度大一倍的钢筋按预定间距用速凝砂浆固定在坡面上,在喷护完成后,可以通过测量预设钢筋剩余长度计算喷层厚度。当坡面安装锚杆时,可以用锚杆外露部分代替预设钢筋。

②针探法。在施工中可以用探针直接插入未凝固混凝土中测得喷层厚度,这种方法便于施工人员随时掌握喷层厚度。

③钻孔法。用手风钻在已完全凝固的混凝土表面钻孔,从钻孔内侧直接测量喷层厚度,这种方法便于监理部门随时检测。

喷射混凝土施工要点如下:

①采用湿式喷射机喷射混凝土,移动式电动空压机供风。施做前先对机械进行技术检查,对水、风、电路进行检查,合格后方可运转。

②喷射混凝土分段、分片由下而上进行。作业开始时,先送风,后开机,再给料;结束时,待料喷完后,再关机。向喷射机供料时要连续均匀,机器正常运转时,料斗内保持足够的存料。喷层厚度均匀,符合要求。

③喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离,喷射角度尽可能接近90°,以获得最大压实度和最小回弹量。喷嘴与受喷面间距控制在1.5~2.0 m。

④养护喷射混凝土终凝2 h后及时进行养护,养护时间不小于14 d。温度低于+5℃时,禁止洒水养护。

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