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摘要:边坡支护是指为保证边坡及其环境的安全,对边坡采取的支挡、加固与防护措施。本文以土木工程为研究对象,结合边坡支护的相关理论和具体工程实例,对具体的支护技术应用和施工要点进行了探讨。
关键词:土木工程 边坡支护 施工要点
前言
边坡是自然或人工形成的斜坡,是人类工程活动中最基本的地质环境之一,也是工程建设中最常见的一种工程形式。但随着人类活动的加剧,如道路工程、建筑工程等,边坡失稳带来的危害和损失也在不断增加,再加上边坡岩土体是性质极其复杂的地质介质,长期的地质作用使其成为自然界最复杂的材料之一。它的力学特性参数、结构面分布规律、工程性质等都是复杂多变的,并具有强烈的不确定性,这些客观存在的不确定性给边坡工程带来了巨大的困难,由此加强边坡支护技术的研究,保障边坡结构的稳定就有着重要的经济效益和社会效益。
1.工程概述
我国某土木工程中的边坡支护工程,共分为浅层支护、深层支护及随机支护等14个支护分区,采用锚杆、喷混凝土、排水孔、预应力锚索、框格梁、坡面及马道混凝土等综合支护措施,形成以预应力锚索和抗剪洞为主、辅以锚杆、混凝土框格梁等措施的局部和整体、浅表和深层的全方位、多层次边坡加固体系。
2.施工难点分析
本次工程具有节理裂隙发育、地质构造复杂、深部裂缝、断层等对边坡稳定性影响显著等特点,并且地质条件复杂,如何保证边坡施工过程的稳定是开挖支护施工面临的最大、最关键的问题。
2.1正确协调开挖和支护的关系
一方面施工过程中,对边坡稳定进行预先分析、预先控制,并根据监测成果反馈分析,了解边坡可能的变形失稳模式,对控制边坡整体稳定和局部稳定的关键结构面予以识别,为采取有针对性的开挖支护措施提供依据。
另一方面应严格执行设计规定的开挖技术要求,严格控制开挖梯段高度、限制支护与开挖面的高差、建基面与岸坡洞室间的开挖先后顺序等,以边坡支护进度控制边坡开挖进度[1]。
2.2施工场地狭窄、道路布置困难
工程部分开挖区边坡坡度为40°~70°,施工道路及临建设施布置困难,超过3/4的施工工作面轮式设备无法直接到达,因此开挖区外的围岩加固、覆盖层和危石清理、截水沟施工、防护网施工的材料运输成为制约边坡正常进展的主要因素之一。
2.3安全问题突出
在高边坡施工过程中,受必需的施工周期以及爆破安全距离的限制,边坡开挖与支护之间总是存在时间和空间差距,致使开挖面往往超前于支护工作面,开挖坡面的大面积裸露不可避免地带来边坡稳定问题。同时在开挖区开口线以外的原始坡面上分布有大大小小、数量众多的坡面危岩体,这些危岩在雨水的冲刷作用下,极可能失稳坠落,给下部施工带来较大的安全隐患。
2.4动态设计带来的困难
地质条件的复杂性决定了工程边坡设计随开挖揭示进行必要的调整、优化,这种动态设计是对施工图的完善,不可避免,但带来了施工程序、工序上的反复,导致临建布置困难,不断变化,施工组织不均衡。尤其是开挖体型和加固处理设计方案的频繁修改、变更,对支护进度影响大,并增加了施工成本[2]。
3.支护技术的应用分析
3.1高排架设计与施工
在开挖坡面上搭建高排架,将轻型锚固钻机钻孔、灌浆作业、安装锚索(杆)、张拉等作业布置在施工平台上进行,以缩短全液压锚固钻机蹬渣造孔时间,避免其长期占压开挖面,从而达到加快边坡整体进度的目的。
高排架搭设过程中需要注意以下几个方面:
1)相邻两立杆的接头应相互错开,不应在同一步高内,相邻接头的高度差大于1500mm;
2)大横杆对立杆起约束作用,必须用直角扣件扣紧,不得遗漏。小横杆紧贴立杆布置,用直角扣件扣紧;
3)剪刀撑应沿步高连续布置,在相邻两排剪刀撑之间,设大斜撑,剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与脚手架的立杆或大横杆扣紧外,在其中间应增加2~4个扣结点;
3.2喷锚支护
3.2.1挂网喷混凝土施工
挂网采用6.5钢筋,钢筋网格为15cm×15cm,干喷法工艺,喷射混凝土强度等级为C25。每方混凝土配合比为水:水泥:砂子:豆石:SW红星速凝剂=210:456:882:722:9.12。喷混凝土采用0.35m2强制式搅拌机现场拌制,PZ-5C型喷射机施工。
喷射混凝土作业采用分段分片依次进行,喷射顺序自下而上,采用分层喷射,第一层3cm,第二层7cm;分层喷射时,后一层应在前一层混凝土终凝前进行,若终凝1h后再行喷射,应先用风水清洗喷层面,钢筋网的混凝土保护层厚度不得小于5cm。
因边坡地层破碎、坡面堆积物较多,挂网前人工清除松动危石及堆积物的工作量较大。另外受断层及其影响带、煌斑岩脉影响的受喷坡面,极不平整,喷护作业时超喷及回弹量大。在边坡验收后快速进行喷混凝土施工能够杜绝边坡污染,减小后期清理的难度。锚杆先于锚索施工,可有效防止锚杆滞后施工导致可能损伤锚索的情况[3]。
3.2.2锚杆施工
前期施工过程中,经常出现锚杆钻孔结束后,锚杆下设困难,采用“先安装锚杆后浇筑”。在锚杆下设前,将25的聚乙烯注浆管绑扎在锚杆上,下设完成后通过注浆管将砂浆注入孔内。
制浆站与灌浆站高差大,浆液输送距离远,太浓浆液难以送达工作面,采用灌浆系统输送0.41:1水泥浆液至灌浆站,再在灰浆联合注浆机内加天然河砂拌制成要求的砂浆。在第一次注浆后砂浆凝固过程中存在收缩,需要进行二次补灌。
3.3柔性防护网
柔性防护网包括主动防护和被动防护网两种。
1)主动防护网:GPS2型主动防护网由格栅网和棱形网(钢绳网)组成;格栅网安装时从上向下铺设钢绳网并缝合,缝合绳为8钢绳,每张钢绳网均用一根长约31m的缝合绳与四周支撑绳进行缝合并预张拉,缝合绳两端各用两个绳卡与网绳进行固定联结。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆格栅底部沿斜坡向上敷设0.5m左右,并为使下支撑绳与地面间不留缝隙,用一些石块将格栅底部压住;主动防护网的锚杆间排距为4.5m×4.5m,锚杆孔深L=2m、3m,锚杆孔的钻孔孔径为42mm。
2)被动防护网:被动防护网先进行测量放点,然后进行钢柱基础施工。钢柱基础施工时,基岩部位利用手风钻机钻孔安装锚杆作为钢柱基础,对于非基岩部位,采用人工挖坑后浇筑混凝土的方式作为钢柱基础。混凝土尺寸为0.8m×0.8m×1.0m。基础施工完毕后进行钢柱、上下支撑绳、环形网、栅格网的安装。通过在危岩体部位及自然边坡冲沟中实施主动网,确保了危石的稳定;在边坡设置系统的被动防护网,与主动网形成系统的防护体系,有效地保护了下部施工及建筑物的安全[4]。
4.施工质量控制
4.1开挖质量控制
首先应积极开展生产性试验,如边坡开挖梯段爆破和预裂爆破试验等,通过爆破试验,确定适应的爆破参数,并通过爆破监测成果分析反馈,调整优化开挖方法和爆破参数,保证边坡的开挖质量。
其次在施工期间,根据不同部位地应力状况,不断调整优化,因地制宜的综合采取多种开挖方法,保证开挖质量。并根据开挖体型,开挖分区和施工顺序及施工道路的布置,结合上一层开挖爆破所披露的地质情况、现场分区分块情况进行爆破设计。
最后应加强钻孔质量控制,尤其是预裂爆破孔。一方面应使用全站仪进行钻孔测量放样,预裂面直线段的预裂孔每隔5孔放点并放出后视方向点;折线和圆弧段预裂面进行逐孔放样,每个孔必须放出后视方向点,并用红油漆标示清楚。另一方面应搭建钻孔样架,钻孔样架的位置、刚度和稳定性需满足钻孔精度要求。
4.2高排架施工控制
1)排架搭设时,立杆支撑在较好的岩石上,同时在架设过程中要与锚筋连接固定,排架架设宽度保证施工人员能在平台上正常施工,排架上设置斜撑和剪刀撑加强其整体承载性能,使排架能承受人员设备重量和施工时产生的振动。
2)排架上设置通道和扶梯,便于人员通行,危险部位要设置明显的安全标识;排架下部和外部张挂安全网。钻孔操作平台顶部采用竹马道板,底部采用厚5cm木板进行上下立体防护,竹马道板及木板必须利用铅丝绑扎牢固。锚索注浆平台设置在安全、可靠的部位,并按要求做好防雨、防砸措施。
3)拆除排架时,按从上到下顺序逐层拆除,严禁直接向低处抛掷架管。
4)施工过程中加强安全巡检,随时注意排架及排架基础岩石的稳定性,严禁超载和随意拆除,发现异常及时进行处理,确保使用安全。
4.2锚索施工质量控制措施
锚索钻孔过程中出现塌孔、卡钻并伴随着大量漏风现象造成钻进成孔困难时,主要采取:钻进、固结灌浆、待凝、扫孔、钻进、固结灌浆,循环反复进行孔道破碎岩体固结灌浆实施成孔作业。并且预应力锚索编制采用的隔离支架、束线环、承载板间距均由2.0m调整为1.5m,以利于锚束体的顺直,减少索体与孔壁的摩擦。
5.结语
总的来说,为了实现边坡工程安全优质快速的施工,保证工程的施工质量,实现工程项目良好的经济效益和社会效益,在边坡支护时应注意以下几点:
1)施工前,技术人员要认真复核地质资料及地下构筑物位置走向,并掌握项目施工中可能影响到邻近建筑物基础的埋深,并对照施工方案和技术措施,确定适宜的施工顺序,选择合适的施工方法及相应的安全措施。
2)加强对支护结构施工质量的监控,建立健全施工企业内部支护结构施工质量检查制度,这是保证支护结构质量的重要手段。同时还要控制好支护结构的现场检测,以防止发生坍塌。
3)动态协调开挖和支护之间的关系,优化边坡开挖与支护的施工程序和工艺,将边坡下挖调整为“内侧控制开挖、大面提前下挖”,并优化内侧锚索施工平台提交,以加快边坡深层支护进度,保证了边坡施工期的安全和稳定。
参考文献:
[1]叶芳,刘桂霞,尚召云.边坡支护形式的选择[J].科技信息.2008(33)
[2]李洪霞.简述土木工程中的边坡支护技术应用[J].黑龙江科技信息.2015(17)
[3]贾建国.刍议边坡支护技术在土木工程施工中的应用[J].门窗.2013(11)
[4]曾祥鸿.土木工程边坡支护技术研究[J].中国高新技术企业.2015(27)
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理的管理体系,提升管理的科学性,并建立安全生产责任制,责任到人。配备人员,分级进行管理,从而构建良好的组织管理系统促进工程的发展。
3.6提升安全管理
想要保障现场安全生产,就要做好安全管理。由于现场管理工作不是静止不变的,因此,结合其变化做出调整。在现场进行管理的过程中,结合工程实际,对管理对策进行完善,并寻找出符合实际的管理手段,从而更好的促进现场管理的有序进行。对工作规律进行探索,按照相关规则,找到最优方案,从而提升土建现场管理水平。
3.7提升监督管理水平
在整个工程中,监督工作是确保工程质量的基础,所以,在施工现场,要对现场监督管理工作引起足够的重视,以提升工程质量。但是,由于现场监督内容较多,且具有一定的复杂性,为了确保工程质量,提升管理水平,就要成立监督部门,通过分配监督任务,提升工程的整体监督效果。
结束语
综上所述,在建筑工程土建现场管理过程中,提升项目安全、成本、质量与进度控制,能够有效确保建筑工程土建管理水平。所以,结合工程发展实际,针对存在的问题,充分认识到安全管理的重要性,并定期进行安全培训,对管理制度进行创新,通过合理的解决对策,提升建筑土建施工现场管理水平。
参考文献:
[1]曹硕志.建筑工程土建施工现场管理的优化策略探讨[J].江西建材,2016(16):288+293.
[2]王庆华.论建筑工程土建施工现场管理的优化策略[J].建材与装饰,2018(41):149-150.
[3]李明旺.论建筑工程土建施工现场管理的优化策略[J].建材与装饰,2017(19):204.
论文作者:石家岸
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第3期
论文发表时间:2019/9/9
标签:排架论文; 钻孔论文; 工程论文; 混凝土论文; 锚杆论文; 过程中论文; 土建论文; 《建筑细部》2019年第3期论文;