喷锚支护在公路路堑边坡防护中的应用
2012-07-27 来源：筑龙网
锚杆支护技术是一种通过原位土体加固，充分利用原位土体自稳能力的支护技术。锚杆支护技术由原垃土体、设置在土中的锚杆与喷射混凝土面板组成，其工作机理是锚杆、面板与原状土体三者共同作用，形成以主动制约为基础的复合体，具有明显提高边坡土体的结构强度和抗变形能力，减少土体侧向变形，增强整体稳定性。
1、边坡设计支护方案
根据工程地质勘察，经过理论分析，将该段分为A、B、c、D四段进行防护，确定如下锚杆支护设计方案：
1．1对于A段、C段，采用钢筋锚杆锚固坡面挂钢筋网层喷射12cm厚20#混凝土面板进行支护。在喷锚顶部设1米宽的台阶，台阶顶部按1：1坡度进行削坡，在喷锚混凝土板底部设置15米高浆砌片石护脚墙，在护脚墙基础设置排水沟。为防止汛期雨水浸入护坡岩土中，在坡顶一定距离设置浆砌片石截水沟。A、C段主要技术指标为：
1、1、1锚杆： 25螺纹钢筋，长度9米～16米，梅花形布置，中到中的距离为水平间距1．5 X 15米，纵向间距25X25米；1,1．2挂钢筋网： 8光圆钢筋，间距20X20cm；1,13喷混凝土：标号C20，厚度H>I12cm；1,1,4灌浆：M30水泥砂浆；1,15边坡坡度：第一级1：0,75，第二级1：1，平台宽度1l0米； 1、1l6钻孔深度．孑L深大于锚杆长度20cm。
1、2对于岩体坡面风化，但坡体较稳定的B段、D段采用护面墙和挂钢筋网喷锚支护方案，主要技术指标为：121锚杆： 20螺纹钢筋长度15米，梅花形布置，中到中的距离，水平间距15 X 15米，纵向间距25 X25米；1．22挂网：8光圆钢筋，间距20X 20cm；1．23喷混凝土：标号C20，厚度6～lOcm；1．2．4护坡坡体：第一级边坡为1：o5，平台宽度1D米，第二级边坡1：0．75；1．25护脚墙：75#砂浆砌片石，高度2-7米；1．2．6泄水管： 7cm塑料排水管，长度30cm布置呈梅花形，水平间距3．0m垂直5～6m；1．2．7钻孔深度：孔深170cm，锚杆长度150cm。
2、施工要点及注意事项
2、1喷锚支护施工工序
喷锚支护的施工程序：搭设脚手架-叫整边坡—初喷混凝土— 设计定位孔一成孔、清孔一设置锚杆一注浆—钢筋网制作、安装一第二次喷射混凝土— 生—拆除脚手架。
2、2搭设脚手架
脚手架搭设前必须对现有边坡情况进行观察，确定好位置后搭设脚手架。脚手架必须置于坚硬稳定的地基上，立柱间距15m，横杆高度1．8m，架子宽度1．2m～15m，铺设木板，以满足施工操作的需要。钢管搭接处的管扣要牢固稳定，脚手架与坡面之间必须楔紧，防止晃动。
2、3坡面整修
修整边坡应采用人工修坡，对边坡不稳定处进行清刷，用石块补砌空洞处，在边坡松散空洞处和坡脚设置泄水孔，使修整后的坡面光滑平整，易于挂钢筋网和喷射混凝土。
2、4喷射混凝土
2、4、1喷射作业前必须对机械设备、风、水、电等管路、管线进行全面的检查。2、4、2喷射混凝土前要用清水将坡面冲刷干净，湿润边坡表面，以确保喷射混凝土与边坡表面的良好粘结。2、4、3设置标尺，控制喷射混凝土的厚度；喷射应分段分片进行作业，按照自上而下的顺序，根据地形和风向从左至右或从右至左进行。2．4．4第一层混凝土应在边坡修整后立即喷射，使暴露的土体岩层及时封闭，厚度为3～4cm，然后确定锚杆位置，钻孑L，设置锚杆，挂钢筋网；第二层混凝土应在第一层混凝土终凝后进行。喷射前先用水清洗混凝土表面，喷射时必须保证厚度和混凝土表面的光感并在24小时后洒水养护。2．45喷射混凝土时喷头要与受喷面垂直．保持0．6～1．0m的距离，掌握好喷射时的风压和混凝土的用水量，使喷射混凝土的回弹量减至最小；喷射应保持混凝土表面平整，湿润光泽、无干斑、滑移流淌或裂缝现象。
2、5钻孔及注浆
2、5、1第一层混凝土喷射后要立即进行锚孔定位，24小时后方可开始钻孔，采用气腿式凿岩机钻孔．孔径、角度要符合设计。锚杆上每隔15～2．Om要设—组稳中架，稳中架呈120~布置，使锚杆居于锚孔中心位置。2．52钻孔按设汁的孔位、孔径、孔深及1 度施工，孔层间距、水平间距误差应不大于lOcm，倾角不小于2。，孔深不得小于设计深度。锚孔内的粉尘，先用清水在钻孔内充分冲洗后用压缩空气将孔内积水吹干。253采用压力泵将1：1的水泥砂浆注入锚孔，保持n1Mpa的工作压力。注浆管要插至孔底5～lOcm处，随砂浆的注入缓漫匀速拔出，当水泥砂浆从孔口溢出后要立即插人锚杆。若锚杆插入后孔口无砂浆溢出，应及时补注砂浆。锚体水泥砂浆为水泥：砂=1：1，水灰比为0．45，为增加浆液的和易性和水泥砂浆的早期强度可在浆液中掺入适量的外加剂。
2、6挂钢筋网
钢筋网与锚杆搭接处采用绑扎连接，相邻钢筋网搭接宽度不小于15cm。
2、7护墙
浆砌片石护墙在混凝土面板喷射后砌筑，勾缝及抹面采用10#水泥砂浆。按设计位置预留泄水孔，泄水管按设计要求没置。
2、8伸缩缝。
伸缩缝采用沥青麻絮填塞，严格按设计的缝宽和位置设置。喷锚混凝土面板伸缩缝与浆砌片石护墙伸缩缝对应。
3、现场质量管理和检测
3．1现场质量管理措施。3、1、1严把钢筋、水泥、砂、石等原材料质量关，严格按配合比施工。3．12喷射混凝土的原材料要求。水泥：选用平顶山市星峰水泥厂325级复合硅酸盐水泥，性能符合现行水泥标准；砂：采用中细砂，细度模数大于25mm，含泥量小于2％，使用前过筛；骨料：采用坚硬耐久的青碎石，粒径不大于lOmm；水：清水，PH值>14。3．13混凝土的配合比设计：C20#砼，水泥：砂：碎石：水=1：224：1．90：0．44。3．1．4砂浆配合比设计： M30砂浆，水泥：砂：水=1：1．58：0．47； M1O砂浆，水泥：砂：水=1：3．64：0．65；M75砂浆，水泥：砂：水=1：4．00：0．70。
3．2现场质量测试。321强度检测。喷射混凝土必须做抗压强度试验，试块在工程施工中抽样制取，采用100 X 100 X 100mm混凝土试模。将试模放在喷射作业面附近，按边坡坡度放好，先在边坡上喷射，待操作正常后，将喷头移至试模，分层向试模内喷满混凝土。将喷满混凝土的试模移至安全地方，刮平混凝土表面，在标准养护条件下养护28天，进行抗压强度试验。3．22厚度检测。采用凿孔的方法检测。根据 苗杆喷射昆凝土支护技术规范））（GBJ86—85），“每个断面上，全部检查孔处的喷层厚度，60％以上不应小于翻{厚度；最小值不应小于设计厚度的一半；同时检查孔处厚度的平均值，不应小于{殳汁厚度值。”3．23锚杆问距检测。锚杆间距是锚杆能否发挥支护作用的主要保证条件。用钢尺直接量测锚杆间距，要符合《锚喷支护工程质量检测规程》（M1l，5O15—96）的规定要求。3．2．4外 啦测。外 啦测一般采取目测和实测的方法。
4、科学试验
喷锚支护技术治理高边坡，在我国建筑、铁路、水利等部门均有应用，但在我省高路堑边坡稳定中应用尚属试验阶段，娘娘山段锚杆支护工程位于煤矿采空区，粘土、灰岩、膨胀土等岩土现象综合存在，山坡开挖后，路堑边坡坍塌严重，为了深人研究锚杆支护技术用于本工程的稳定性能，验证i殳汁理论和设计方案，节省工程投资费用，优化工程设计，在工程施工前期和施工中做了如下科学试验：
4．1不同段落不同结构岩土性质试验；42岩土锚杆体应力测试；43钢筋锚杆锚固性能试验。
5、结束语
5、1喷锚支护可提高高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，增强边坡的整体稳定性。
5、2应根据岩土体现状，合理选择喷射混凝土的支护措施、结构设计方案。
5、3合理选择施工程序、工艺和技术措施是保证喷锚支护工程质量的关键。
5、4有效的现场管理措施非常必要。喷锚支护要对喷射混凝土强度厚度、锚杆间距、抗拔力、外观感等方面进行检测，严把质量关。
