靳文斌
摘要:框格梁挂网喷锚防护是用混凝土、锚杆、钢筋等材料在边坡上形成骨架,挂铁丝网,喷射混凝土封面,有效的防止边坡在坡面冲刷下形成冲沟。同时提高边坡表面粗糙系数,减缓水流速度,保护坡面。
关键词:框格梁喷锚防护;锚杆注浆;压浆
一、概述
框格梁挂网喷锚防护是靠锚杆、框格梁共同作用来提高边坡岩石的结构强度和抗变形刚度,增强边坡的稳定性和抗冲刷能力。主要适用于岩体破碎、岩层断裂,节理、裂隙发育。在云南某高速公路K118+330~K118+530(右)段边坡施工时,采用该法对边坡进行防护,取得了良好的效果。该段挖方边坡地处阿家河强烈切割的中山地貌区,“V”字形沟谷蛇行发育,地形险峻。边坡岩层为南东走向,倾角50°。岩层断裂,褶皱较发育,其中以断裂变动为主。边坡岩性为紫红色风化泥岩。岩层走向与路线方向平行,对边坡稳定较为不利。边坡上部覆盖厚1~2米泥砂层,最高处垂高达104.5m,坡面斜长126m。没有稳固的防护措施,将对过往车辆造成极大威胁。高边坡防护总平面布置图见图一。
二、设计方案与材料要求
该边坡为滇西红层软岩,岩体破碎,遇水极易风化。原设计采用菱形格喷锚防护,经对现场地质进行勘探,多方案比较,最终采用框格梁挂网喷锚防护。首先,根据设计坡比,进行刷坡;再根据坡面情况,施工深孔锚杆、框格梁及挂网喷锚。
(一)构造设计方案
1.框格梁混凝土标号为C25细石混凝土,采用喷射混凝土施工。
厚度40cm,喷射厚度10cm。
2.框格梁锚杆采用Φ25钢筋锚杆。锚固深度:第1~5台取10m,5台以上取6m。挂网喷锚锚杆采用Ф22钢筋,长度为6m。锚杆采用30#水泥浆压浆后锚固。
3.边坡第1~2台框格梁内采用六角空心砖植草防护,不仅能提高防护效果,而且能够美化环境,符合建设生态公路的要求。
(二)材料选择
1.水泥
水泥选用P.O42.5,在软弱围岩中选用早强水泥,且性能符合现行标准。
2.砂
砂粒选用坚硬耐久洁净的中粗砂,细度模数大于2.5,含水率5-7%,在使用前全部过筛。
3.石料
采用坚硬耐久的碎石,粒径不大于15mm。
4.外加剂
石料不含有活性SO2,故使用堿性速凝剂。
5.水
水质符合工程用水的有关标准,水中不含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质。
三、施工事项
(一)框架施工
框架竖肋上下顺直,横梁左右平齐,并确保钢筋砼的施工质量。
(二)锚杆施工
1.成孔采用潜孔钻机风动干钻施工方法,成孔孔径100mm。
2.锚杆钻头与框格梁受力肋焊接连接。
3.锚孔注浆自孔底向上一次性注入,中途不能停注。孔内有地下渗水时,锚杆下孔后及时注浆,防止锚杆生锈。锚杆注浆时待锚孔水泥浆面稳定后停注。不稳定时,应继续缓慢加压注浆,直至浆面稳定。
4.锚杆要顺直,并保证在锚孔的中心,使其获得良好的粘结力。锚杆框架图见图二。
(三)喷射混凝土
1.在施工喷射混凝土前,用清水冲刷坡面的风化碎渣、风化土层,并湿润岩石表面。
2.喷射框格梁砼前,先立好模板,保证框格梁施工后横平竖直,达到美观效果。
3.喷射作业分段、分片由下而上顺序进行。每段长度为6m,初喷厚度不小于4~6m。
4.喷射混凝土终凝2h后,喷水养护,且养护时间要大于7d。
(四)挂网
1.为防止喷射混凝土硬化收缩产生裂缝或剥落,加设防裂金属网,并通过锚杆固定于边坡上。
2.选用Φ6钢筋按坡面形状、尺寸取料,加工成钢筋框架;采用Ф3铁丝按网孔19.7×19.7cm的规格编织,铁丝网分布均匀,绑扎牢固。
3.铁丝网与锚杆交接处焊接,保证喷射混凝土时钢筋牢固。
4.钢筋网随坡面铺设,与坡面的间隙不大于3cm。
5.锚杆安设好后进行挂网。
总之:随着人们环境保护和交通安全观念的转变,公路边坡防护设计与施工越来越引起人们的重视。要确保公路边坡的稳定、安全、环保,必须加强公路边坡的综合研究。该高速公路高边坡框格梁防护是针对该边坡的水文地质、边坡条件灵活的采用的一种较合理的防护模式,并且增加了边坡绿化面积,为云南省高速公路边坡防护及建设生态公路提供了经验。但由于框格需在上边坡中嵌槽镶进,尤其对于高边坡,施工难度较大。
参考文献:
[1]《锚杆喷射混凝土支护技术规范》
[2]《喷锚网技术在高陡边坡防护中的应用》
[3]《公路边坡防护安全与生态美化》