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1、山体护坡锚固及锚喷施工方法 山体护坡锚固及锚喷施工方法 1山体护坡锚固分为土钉支护护坡和挂网喷浆护坡两种类型。 1.1、土钉支护护坡 土钉支护面积约52614m2,土钉选用20级钢筋,土钉进入土层设计长度为5m,且入基岩深度不小于3m,土钉孔径100mm,喷射混凝土面层厚度为150mm,强度不低于c20。土钉支护护坡的实质亦即是挂网喷浆。 基坑开挖采取从上到下分层修建的施工工序。施工中要重视水的影响,在地表和支护内部设置相宜的排水系统以疏导地表径流和地表、地下渗透水。当地下水的流量较大,在支护作业面上难以成孔和形成喷射混凝土面层时,要在施工前降低地下水位,并在地下水位以上进行支护施工。 考虑到
2、施工作业周期和降雨、振动等环境因素对陡坡开挖面上临时暴露土体稳定性的影响,采取随开挖随支护,以削减边坡变形。其详细施工方案如下。 、挂网喷浆施工顺序 修整边坡坡面制作安装排水设施第一次喷射砼布置土钉孔位土钉成孔、安装、注浆安放钢筋网第二次喷射砼养生喷固坡防水剂。各部分工序在保证主要施工顺序的状况下,统筹进行。 、修整边坡坡面 边坡开挖时即要留意坡面的平整,掌握开挖质量,避免超欠挖现象出现。但喷锚支护施工前,还是要对坡面进行必要的平整,清除松散积累体、坡面强风化层、危岩块等,此外对坡面局部较凸出处或较陡段,要进行刷坡,使坡面尽可能平顺,且岩性相对完整,以便喷锚支护施工的进行。 修整坡面按已划分的
3、工作段,由每一段一端向另一端渐渐推进,尽快创造挂网喷射工作面,利于下步工序进行。修整坡面采用人工开挖,以保持边坡面山体的完整。对破裂且不平整的边坡,将松散的浮石和岩渣清除,凹陷太大处,在取得监理工程师同意后,用浆砌片石补砌凹处,将其处理成较光滑的岩面,在软硬岩分界处的空洞进行勾缝处理,用高压水冲洗受喷面。边坡表面风化岩体的清方和整理均从上至下进行。对于坡面的孤石和松动危岩在原处破裂然后清除,避免破坏工作平台。 、脚手架搭设 沿已清理好的边坡面,按已划分的工作段首先搭设第一段的脚手架,待第一段的钻孔灌注工作完成后即可搭设第二段的脚手架,第一段的第二次喷射完成后即可拆除脚手架移至第三段搭设,以此类
4、推逐步向前推进形成流水作业。脚手架立杆间距纵向1.5米,横向1.5米,步距1.5米,脚手架到达设计高度时,即可在坡面上进行锚杆钻孔,注浆,埋杆作业。纵向每隔30米,竖向每隔4.5米搭设材料运输马道,铺上木板,形成运输走廊。 、制作安装坡面排水设施 坡面排水设施为坡面排水孔排水。招标设计图未明示详细做法,进场按监理指示或补充设计施工。 、锚杆成孔、注浆及安装 土钉长5.0m,间距2m,呈梅花形分布,孔径为100mm。 、成孔要求 a、钻机:采用潜孔钻。 b、钻孔位置:根据设计画出孔位,孔点坐标与设计坐标偏差不得大于50mm。 c、钻进方式:采用无水钻进。 d、钻孔顺序:采用间隔钻孔,防止邻孔干扰
5、。 e、钻孔直径:直径100mm,为确保灌浆充分,孔径不得低于设计值的101%。 f、钻孔方向:钻孔向下倾角为10-150,钻孔允许偏差为10。 g、钻孔速度:钻孔速度须严格掌握,不得高出钻机本身标准钻速的12%,采用匀速钻进,以防止钻孔弯曲和变径,造成下锚困难。 h、钻孔深度:土土钉进入土层设计长度为5m,且入基岩深度不小于3m,孔深相对锚杆体长度应超钻20cm。 i、孔底要求:钻进达到设计深度之后,不能马上停钻,必需在停止进尺的状况下,稳钻12分钟,防止孔底端部尖灭,达不到锚固的直径和灌浆充分。 j、钻孔孔壁:钻孔孔壁不得有粘土或粉砂滞留,用高压风吹净孔内的残渣,以保证锚钉能下到预定深度。
6、禁止用水冲洗。 、锚杆制作 a、锚杆体材料:锚钉用材为级20钢筋,钢筋平直,后端弯900钩,长700mm,并与水平附加筋分别点焊,附加筋水平横、竖向均用216级钢筋,前端和后端各焊上6.5定位圆钢筋。 b、钢筋混凝土结构用的钢筋,其种类、钢号、直径等均应符合施工详图规定,并经过材质试验。 c、钢筋的切割、弯曲除监理单位另有规定外,应遵照有关规范的规定执行。 d、钢筋表面应干净,锚杆杆体使用前应将表面油渍、锈皮、鳞等清除洁净。钢筋应平直,无局部弯折,钢筋中心线同直线的偏差不应超过其长度的1%。 e、锚杆体不得采用焊接,不能有锈蚀、损坏的现象。 、锚孔注浆 a、注浆用砂浆协作比:水泥:砂为1:1,
7、水灰比宜为0.38-0.45,强度等级不低于12mpa,3天不低于6mpa。 b、锚孔注浆、埋杆应在锚孔成孔后尽快进行,在灌浆之前应对锚孔用风、水冲洗,并排尽残渣和污水。 c、注浆利用注浆罐进行,采用m15水泥砂浆。注浆管应插入至距孔底5-10cm,随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出,随即将组装好的锚钉体平顺、缓缓推送至孔底。若孔口无砂浆流出,应将杆体拔出重新注浆。 d、注浆浆液应搅拌匀称,随搅随用,浆液应在初凝前用完,并严防石块、杂物混入浆液。 e、注浆作业开始和中途暂停超过30分钟时,再作业时须用水或稀水泥浆润滑注浆罐及注浆管线。 f、浆体硬化后不能布满锚固体时,应进行补浆。 g、杆体插入孔内长
8、度不得小于图纸规定的95%,锚杆外露部分避免敲击、碰撞,三天内不得悬吊重物。 h、每段工程应取代表性段落对锚杆进行抗拔试验,要求锚杆抗拔力大于图纸规定,通过试验修正施工参数,指导大面积施工。 、挂网 、钢筋网采用10圆钢,间距20×20cm,搭接长度30d,在坡面上现场编制。 、按设计要求编好钢筋网后,与锚钉交接处必需进行焊接,保证喷射砼时钢筋网不晃动。 、钢筋网必需紧贴砼的表面,保证钢筋网钢筋的保护层厚度,保护层厚度为30mm。在特殊凹陷处增加锚杆固定。 、喷射混凝土 、喷射混凝土的混合料协作比应符合下列规定: a、水泥与集料的质量比宜为1:4-1:4.5。 b、砂率宜为45%-5
9、5%; c、水灰比宜为0.40-0.45; d、协作比设计及速凝剂掺量应通过试验确定。 、喷射 混凝土施工机具要求 a、密封性良好,不漏水,不漏气。 b、生产能力(干混合料)为3-5m3/h。 c、输送连续、匀称;允许输送的骨料最大粒径为2.5mm;输送距离(干混合料):水平方向为100m、垂直方向为60m。 d、喷射混凝土所选用的空压机,要满意喷射机作业风压和耗风量的要求,工作效率高。 e、混合料的拌和采用强制式搅拌机。 f、供水设施须保证喷头处的水压为0.15-0.2mpa。喷射机要具有较大的混凝土流淌性能,其施工布置要合理。 、喷射混凝土作业工艺流程 、喷射作业前检查及施工预备工作 a、
10、喷射作业前检查主要内容 a、喷前对开挖面尺寸专心检查,清除松动危石,凹凸过多的先行局部处理; b、受喷岩面有较集中渗水时,应作好排水引流处理,无集中渗水时,依据岩面潮湿程度,适当调整水灰比。 c、依据石质状况,在喷射前用高压风或水清洗受喷面,将开挖面的粉砂和杂物清理洁净,以有利于混凝土粘结。 d、埋设喷层厚度检查标志,一般是在石缝处打铁钉,或用快硬水泥安设钢筋头,并记录其外露长度,以便掌握喷层厚度。 e、检查运转和调试好各机械设备工作状态。 b、喷射作业前施工预备工作 a、材料方面: 对水泥、砂、石速凝剂、水等的质量要进行检验;砂、石均应过筛,并应事先冲洗洁净;砂、石含水率应符合要求,为掌握砂
11、、石含水率,特设置防雨棚,干燥的砂子应适当洒水。 b、机械及管路方面 喷射机、混凝土搅拌机等使用前均应检修完好,就位前要进行试运转; 管路及接头要保持良好,要求风管不漏风,水管不漏水,沿风、水管路每个40-50m装一阀门接头,以便当喷射机移动时,联结风、水管。 c、其它方面 清除浮石,用高压水冲洗岩面,附着于岩面的泥污应冲洗洁净,每次冲洗长度以10-20m为宜;对裂隙水要进行处理。 作好回弹物的回收和使用的预备,喷射前先在喷混凝土地段铺设薄铁板或其他易于回收回弹物的设备。 、喷射混凝土施工要点 a、喷射作业施工预备工作做好后,严格把握规定的速凝剂掺量,并添加匀称。在未上混凝土拌和料之前,先开高
12、压风及高压水,如喷嘴风压正常,喷出来的水和高压风呈雾状。若喷嘴风压不足(相宜的风压一般为0.1-0.15mpa),可能是出料口堵塞;如喷嘴不出风,可能是输料管堵塞。这些故障都应准时排解,再开动电动机,先进行空转,待喷机运转正常后才开始投料、搅拌和喷射。 拌和砼采用强制式搅拌机。混合料随拌随用,存放时间不得超过20分钟。混合料在运输、存放过程中,应严防雨淋、滴水及大块石等杂物混入,在装入喷射机前应过筛。 b、喷射混凝土按划分的工作段自上而下进行。先喷射第一层混凝土后才施工锚钉及挂设钢筋网,以利于边坡稳定和防止钢筋锈蚀。第一层砼的厚度为3厘米。喷头与受喷面垂直,与岩面距离为0.60.7米。第二次喷
13、射砼前应清洗坡面,保证喷射厚度和表面的光滑。喷嘴需对受喷岩面作匀称的顺时针方向的螺旋转动,一圈压半圈的横向移动,螺旋直径约为20-30cm,以使混凝土喷射密实。 作业开始时,先送风,后开机,再给料;结束时,应待料喷完后,再关机。向喷射机供料时应连续匀称,机器正常运转时,料斗内应保持足够的存料。 喷头与受喷面垂直,与岩面距离为0.6-0.7m。喷射机的工作气压掌握在0.1-0.15mpa,喷头处水压掌握0.15-0.25mpa。所制砼必需在当日内用完,如因喷射面积过大不能连续作业时,应将坡面上的残落砼清除,方能连续喷射。 c、为保证喷射混凝土质量,削减回弹量和降低粉尘,作业时还应留意以下事项:
14、把握好喷嘴与受喷岩面的距离和角度;喷嘴至岩面的距离为0.8-1.2m,过大或过小都会增加回弹量;喷嘴与受喷面垂直,并略微偏向刚喷射的部位(倾斜角不大于100),则回弹量最小、喷射效果和质量最佳。对于岩面凹陷处要先喷和多喷,而凸出处要后喷和少喷。 喷射时,喷射手要严格掌握水灰比,使喷层表面平整光滑,无干斑或滑移流淌现象。 喷射混凝土的回弹物,不能收集起来放入下批配料中,以免影响喷射混凝土质量。 d、调整好风压和水压 风压与喷射质量有亲密的关系,过大的风压会造成喷射速度太高而加大回弹量,损失水泥,风压过小会使喷射力减弱,则混凝土密实性差。因此,依据喷射状况应适当调整风压,可参考表7-1及结合输料管
15、长度进行调整风压。 表7-1风压调整参数表 输料管长度(m) 风压(10n/cm2)10= 为保证高压水能从喷枪混合室(喷头处)内壁小孔高速度射出,把干拌和料快速拌匀称,水压稍高于风压。一般水压比输料管的压力至少高10n/cm2-15n/cm2,同时要求供水系统的水压不大于40/cm2,供水系统水压不足时,需采用压力水箱供应稳定的水压,才能确保喷射混凝土施工质量。 e、喷层厚度应匀称,符合图纸要求的厚度,并按图纸规定或监理工程师指示设置伸缩缝及泄水孔。伸缩缝沿边坡纵向每隔间距20m设一道,缝宽3cm,在喷射混凝土前先将3cm厚塑料泡沫固定在伸缩缝处,并绑扎好附加钢筋喷混凝土后取出塑料泡沫,换填
16、30cm浸油木板。 f、喷层周边与未防护坡面的衔接处应作好封闭处理。 g、下列状况应暂停喷射施工 a、雨天冲刷新喷面上的水泥,造成混凝土脱落; b、大风阻碍喷射手进行工作。 、喷射混凝土的养护 、为使水泥充分水化,使喷混凝土的强度匀称增长,削减或防止混凝土的收缩开裂,确保喷射混凝土质量。因此,喷射后特殊需要有良好的养护,在其终凝1h-2h后马上进行喷水养护,每天至少喷水养护4次,养护时间应不少于7天。 、砼终凝后的第一次喷水养护的压力不宜过大,防止冲坏砼防护层表面。 、施工监测 施工前要制定具体的施工监测方案,并在施工中专心组织实施。主要施工监测项目如下: 、地质和支护状况观看。采用地质罗盘等
17、对岩性、结构面产状及支护裂缝观看或描述,一般在坑体削坡每次爆破后进行。 、周边边坡位移和沉降。施工前,按每10-50m为一监测断面,每断面设2-3个测点,用全站仪测出测点的高 程及坐标,施工中每天/观测1-2次,并做具体记录,一旦发觉异常,要马上停止边坡锚固支护工作。待设计、监理、施工方共同研究,确定了应对方案后,方可恢复施工。 、土钉及锚杆抗拔力。采用各类锚杆测力计及拉拔器,每10m一个断面,每个断面至少做三根锚杆。 、质量检验 、基本要求 土钉支护边坡护坡检查项目应符合表7-2的规定 、外观鉴定 a、表面平整,无钢筋、铁丝外露现象。 b、使用喷锚支护时,土钉杆体露出岩面的长度不应大于喷射混
18、凝土的厚度。 c、防护的表面平顺,密实,无脱落现象。 d、设置的伸缩缝整齐垂直,上下贯穿。 e、泄水孔坡度向外,无堵塞现象。 表7-2锚杆喷射混凝土和喷射砂浆边坡护坡检查项目 项次检查项目规定值或允许偏差检查方法 1混凝土或砂浆强度(mpa)在合格标准内按公路工程质量检验评定标准(jtj071-98)附录d、e、f检查 2锚杆拔力(kn)拔力平均值图纸规定值;最小拔力0.9图纸规定值按锚杆数1%。且不少于3根做拔力试验 3喷层厚度(mm)平均厚设计厚;检查点的60%设计厚;最小厚度设计厚,且60每10m,检查1个断面,每3m检查1点,用凿孔或激光断面仪确定厚度 4网眼尺寸(mm)±20用尺量,每10m抽查5个网眼 5坡面平整度(mm)30用2
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