摘要:喷锚护坡是将建设部推广应用的10项新技术中土钉墙支护技术应用到山地边坡处理上。是一种既经济又方便的施工方法。一般比桩墙式支护结构节约费用30%～60%,而且施工期短,具有显著的经济效益。文章详细地介绍了施工方法和质量控制重点等施工技术。
关键词:锚杆护坡;钻孔;注浆;喷射混凝土
1工程概况
鞍山万科城市花园座落在鞍山东南 高岗岭营城子山坡处,自然地形东高西低,坡度约为20°左右,大部为林地及荒山地。山地边坡高4～10m,坡度80°,地表1.5m以内为耕植地,下为粘土岩、长石岩,微风化,有裂隙。进山修建房屋必然要劈山修路,劈山就出现边坡,就有个边坡稳定问题。
另外建筑物要求一个个相对的台阶地施工基础,也存在边坡稳定问题。为此做好护坡尤为重要。
2方案的选择及喷锚护坡设计
2.1 方案的选择
方案的选择主要取决于边坡物理力学性质、水文地质条件、周围环境(相邻建筑物、构筑物的距离、重要性、道路、排水等等)。设计控制要求、施工设备能力,任何一方面的因素考虑不周或疏忽都有可能造成严重的后果。
喷锚护坡结构由锚杆和面层两部分构成。喷锚护坡技术是通过原位边坡加固,充分利用原位边坡的自稳能力,增强整体稳定性。锚杆护坡设计时应根据周边环境条件、地层情况进行计算,计算时至少应留出1.3的安全系数,以保证边坡在一些突发事情时不发生危险。
锚杆护坡适用条件:(1)深度不宜大于12m;(2)地下水位低于底面;(3)边坡侧壁安全等级为二、三级的极软土场地。
2.2 喷锚护坡的工作机理
喷锚护坡的工作机理实质就是锚杆、面墙与原状边坡体三者共同作用机理。通过锚杆、面墙与原状边坡体的共同作用,形成以主动制约机制为基础的复合体,具有明显提高边坡体的结构强度和抗变形能力,减小边坡体侧向变形,增强整体稳定的特点。因此,其性状主要由锚杆的设置密度、长度、锚杆抗拉和抗弯(剪)强度、锚杆与边坡体的粘结强度、面墙刚度、锚杆与面墙结合程度、原状边坡体性状、坡顶荷载、开挖深度等因素综合确定。
2.3 锚杆护坡设计
支护设计根据施工现场条件和施工经验进行。
(1)锚杆抗拉强度验算;(2)抗拔力验算;(3)稳定性验算。
通过支护结构的内部和外部整体稳定性计算得出整体稳定性安全系数、抗滑移安全系数、抗隆起安全系数,均满足规范要求。
3锚杆护坡施工
3.1 主要施工机具
(1)混凝土搅拌机JS750―1台;(2)砂浆搅拌机HJ-200―1台;(3)交流电焊机BX3-500―1台;(4)钢筋切断机GJ5-40―1台;(5)离心泵L2B-17―1台;(6)电动套丝机―1台;(7)钻机MZⅡ螺旋钻机―1台;(8)挤压式注浆泵UBJ1.8型―1台;(9)高压皮管∮25×5―100m;(10)喷枪―2台;(11)BW―150型泥浆泵1台,喷管1套。
输送量3m3/h,垂直输送距离40m,工作压力1.5MPa,水平输送距离150m。
3.2 工艺流程
挖土→清坡→布孔→钻机就位→调整钻杆角度→钻孔→锚杆加工→放入锚杆→注浆→二次灌浆→钢筋加工→挂钢筋网片→横梁安装→喷表面混凝土δ>80～100mm。
3.3 值得注意的几个问题
(1)压力注浆的浆液配制采用强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥,水灰比为0.45～0.5,宜适量地加入速凝剂。本工程采用掺三乙醇氨。每根锚杆的注浆量不小于40L/m。喷射混凝土强度等级为C25,硅酸盐水泥强度等级为42.5,过期水泥和矿渣水泥禁止使用。砂子采用粒径不大于25mm的中砂,石子采用粒径小于15mm的米石,混凝土配合比为水泥:砂:米石=1:2:2.5,水灰比为0.45～0.5。(2)为了增强锚杆钢筋与砂浆的握裹力和抗拉强度,锚杆钢筋一般采用Ⅱ级以上变形钢筋,钢筋直径一般为∮16～∮32,常用∮25,锚杆钢筋直径可按下式计算:D=(20～25)×103(Sx・Sy)1/2。本工程锚杆采用2∮28,长28m螺蚊钢。钢筋网片采用∮8,双向布置,间距250～300mm。(3)锚杆间距,包括水平间距Sx和垂直间距Sy。对钻孔注浆型锚杆可按锚杆直径选定锚杆水平间距和垂直间距。本工程锚杆成梅花型布置,Sx=Sy=1000mm,根据护坡高度采取相应的排数。(4)横梁采用12#槽钢焊接而成。(5)锚杆孔直径:机械钻孔孔径一般为100～150mm,本工程采用MzⅡ螺旋钻机钻孔,孔径为150mm。(6)喷射混凝土平均厚度不应低于设计值(80～100mm),混凝土必须覆盖住钢筋网片,并有一定厚保护层。
4质量控制
为确保边坡稳定,确保建筑物安全,对施工过程实行监控管理。
4.1 锚杆护坡施工中的质量控制原则
以施工方案为依据,施工规范为准绳,理论与实际相结合,严格执行锚杆喷射混凝土支护技术规范。
4.2 施工中的过程控制
(1)施工前有关人员应先熟悉图纸,做好方案,定好措施,进行技术交底。(2)对进场材料应有材质证明、合格证和检试验报告,应符合质量要求。(3)做好轴线的坐标测设控制及工作面高程控制,根据要求设置位移观察点。(4)钻孔成孔后,须确定孔的实际深度。
5结束语
喷锚护坡具有施工设备简单、操作方便、结构轻、柔性大、工程造价低、用料少、施工快、不单独占用场地等优点。特别适宜抢修工程,安全可靠。一般比桩墙式支护结构节约费用30%～60%,而且施工工期短,具有显著的经济效益。同时,锚杆具有较高的抗拉、抗剪强度和抗弯刚度特性,能提高边坡的基本稳定性和承受坡顶超载的能力,保护坡顶建筑物稳定,因此倍受建设单位欢迎。
