摘要:路堑边坡防护为了防止路堑坡面溜坍等病害所采取的防护加固措施,裸露的路堑坡面,其稳定性除受自身结构构造、岩土性质、地形特征的影响外,还受风化、水流、地震等自然营力及人类活动的影响,往往形成剥落、溜坍、崩塌、冲刷、滑坡等病害。因此,对下列路堑边坡必须采取防护措施:含黏土颗粒较多、膨胀性较大的黏性土,或含粉土颗粒较多的疏松黏性土;接近软塑状态的黏性土;粉细砂层;松散的碎石类土;结构松散的黄土和黄土类土;易风化的软弱岩层和风化破碎岩层;构造破碎带;膨胀土。若坡面岩石节理发育,风化严重时,宜采用锚杆钢丝网喷浆支护。
关键词:路堑边坡;锚喷支护;施工技术
1、工艺流程
图1-1 喷射混凝土施工工艺框图
2 施工要求
2.1 喷射混凝土设计
喷射混凝土配合比的设计应满足:强度符合设计要求、不发生管路堵塞、能向上喷射至设计厚度的要求。
2.2 喷射混凝土施工
喷射混凝土应集中拌和,采用湿喷机喷射作业。在边坡开挖完成后,先喷射4cm厚混凝土封闭岩面,然后打设锚杆、架立钢架、挂钢筋网,对初喷岩面进行清理后复喷至设计厚度。
2.2.1 喷射前准备
1 喷射前应对受喷岩面进行处理。一般岩面可用高压水冲洗受喷岩面的浮尘、岩屑,当岩面遇水容易潮解、泥化时,宜采用高压风吹净岩面。若为泥、砂质岩面时应挂设细钢筋网(网格宜不大于20×20mm、线径宜小于3mm),用环向钢筋和锚钉或钢架固定,使其密贴受喷面,以提高喷射混凝土的附着力。喷射混凝土前,宜先喷一层水泥砂浆,待终凝后再喷射混凝土。
2 设置控制喷射混凝土厚度的标志,一般采用埋设钢筋头做标志,亦可在喷射时插入长度比设计厚度大5cm的铁丝,每1~2m设一根,作为施工控制用。
3 检查机具设备和风、水、电等管线路,湿喷机就位,并试运转。
1)选用的空压机应满足喷射机工作风压和耗风量的要求;压风进入喷射机前必须进行油水分离;
2)输料管应能承受0.8MPa以上的压力,并应有良好的耐磨性能;
3)喷射作业的环境温度不得低于5℃。
2.2.2 混凝土搅拌、运输
湿喷砼搅拌采取全自动计量强制式搅拌机,施工配料应严格按配合比进行操作,速凝剂在喷射机喂料时加入。
2.2.3 喷射作业
1 喷射操作程序应为:打开速凝剂辅助风→缓慢打开主风阀→启动速凝剂计量泵、主电机、振动器→向料斗加混凝土。
2 喷射混凝土作业应采用分段、分片、分层依次进行,喷射顺序应自下而上,分段长度不宜大于6m。喷射时先将低洼处大致喷平,再自下而上顺序分层、往复喷射。
1)喷射混凝土分段施工时,上次喷混凝土应预留斜面,斜面宽度为200~300mm,斜面上需用压力水冲洗润湿后再行喷射混凝土。
2)分层喷射时,后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行,若终凝1h后再进行喷射时,应先用风水清洗喷层表面。一次喷混凝土的厚度以喷混凝土不滑移不坠落为度,既不能因厚度太大而影响喷混凝土的粘结力和凝聚力,也不能太薄而增加回弹量。
3 喷射速度要适当,以利于混凝土的压实。风压过大,喷射速度增大,回弹增加;风压过小,喷射速度过小,压实力小,影响喷混凝土强度。因此在开机后要注意观察风压,起始风压达到0.5MPa后,才能开始操作,并据喷嘴出料情况调整风压。
4 喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离,喷射角度尽可能接近90°,以使获得最大压实和最小回弹。喷嘴与受喷面间距宜为1.5~2.0m;若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时,可将喷嘴稍加偏斜,但不宜小于70°。如果喷嘴与受喷面的角度大小,会形成混凝土物料在受喷面上的滚动,产生出凹凸不平的波形喷面,增加回弹量,影响喷混凝土的质量。
2.2.4 养护
喷射混凝土终凝2小时后,应采用洒水养护,养护时间不小于7d。
2.3 施工控制要点
2.3.1 喷射混凝土原材料先检验合格后才能使用,速凝剂应妥善保管,防止受潮变质。严格控制拌合物的水灰比,经常检查速凝剂注入环的工作状况。喷射混凝土的坍落度宜控制在8~13cm,过大混凝土会流淌,过小容易出现堵管现象。喷射过程中应及时检查混凝土的回弹率和实际配合比。
2.3.2 喷射混凝土拌合料应随伴随喷,不掺速凝剂的干混合料,存放时间不应大于2h;掺有速凝剂的干混合料,存放时间不应大于20min。
2.3.3 喷混凝土厚度应预埋厚度控制标志,严格控制喷射砼的厚度。
2.3.4 喷射前应仔细检查喷射面,如有松动土块应及时处理。喷射机应布置在安全地带,并尽量靠近喷射部位,便于掌机人员与喷射手联系,随时调整工作风压。
2.3.5 各项准备工作完成后,准备开风时必须严格遵守以下开机顺序:打开速凝剂辅助风——缓慢打开主送风阀送风——依次启动速凝剂计量泵、主电机和振动器——向料斗加料。
2.3.6 开始喷射前,首先打开进风管总阀门,上风路阀门开启1/3圈,再调整下风路到大约0.5~1.0kg/cm2空载风压(取决于输料管内料流输送距离),然后喷射手开启喷头水阀,喷水预湿岩土表面。
2.3.7 开机后,注意观察风压表值变化,并根据喷嘴出料情况调整主风阀开度以控制高压风的风量和风压,风压根据混凝土和易性和喷射管长度适当调整。
2.3.8 开始喷射时,要先送风,后给水,然后再开机送料。此时,喷射手根据受喷岩面和喷出的混凝土情况,调整加水量和风压大小,以喷料易粘着,料流冲击力适中,回弹小和喷层表面湿润、平整光滑、无流淌现象为原则。
2.3.9 作业过程中,上料速度要均匀连续适中,始终保持料斗内有一定的混凝土储存。及时清除振动筛上粒径>15mm的粗集料和其他异物。
2.3.10 喷射完成后应先关主机,再依次关闭计量泵、震动棒和风阀,然后用清水将机内、输送管路内残留物清除干净。
3 质量控制与检验
3.1 质量控制
3.1.1 原材料控制
1 砂石含水率检查:每次进行喷射喷射混凝土拌制前,应测定砂、石含水率,并根据测试结果和理论配合比调整材料用量,并将施工配合比交给混凝土工班。
2 原材料每盘称量检查,需满足下表要求:
要求每工作班抽查不少于一次,采用复称方式进行。
3.1.2 喷射混凝土性能检查
1 配合比检验:同强度等级、同性能喷射混凝土进行一次混凝土配合比设计,施工过程中,如水泥、外加剂等主要原材料的品种和规格发生变化,应重新进行配合比设计并经审批后才能使用。
2喷射混凝土坍落度检查:喷射混凝土拌合物的坍落度应符合设计配合比要求,工作班不少于一次坍落度试验。
3.1.3 喷混凝土厚度控制
喷射混凝土厚度的检查除采用埋钉法外,可在喷射混凝土8h后用钢钎凿孔,若混凝土与围岩的颜色相近不易区别时,可用酚酞试液涂抹孔壁,呈现红色着为混凝土。也可用地质雷达无损检测,要求每一作业循环查一个断面,每个断面应从拱顶起,每间隔2m布设一个检查点检查喷射混凝土的厚度,检测结果记入喷锚支护记录。
3.1.4 质量保证措施
1 建立健全质量保证体系,确保结构安全,主体工程零缺陷、工地设备专门的质量检查机构,配备专职的质量检查人员,建立完善的质量检查制度。严格实行质量负责制和质量终身责任制,实行企业法定代表人、项目负责人、各级技术人员及工班负责人对工程质量负相应的责任,层层签定质量终身责任书,做到责任落实到位。
2 施工班组成立由班组为质量质检员,每个工序首先自检合格后报专职质员进行检查,并形成自检记录。
3 施工互检:专职质检员检查合格后,通知施工队进行互检,检查合格后再由专职质检员报请监理工程进行检查确认。
3.2 质量检验
3.2.1 现场试验方法
1 喷射混凝土与岩土粘结强度的试验方法:有以下两种方法,施工时将根据现场实际条件选取其中一个进测试。
1)成型试验法:在模型内放置面积为10×10cm,厚5cm,粗糙度近似于实际岩面的岩块,用喷射混凝土掩埋,等强后加工成10×10×10cm的立方体并养护28天,用劈裂法进行试验。
2)直接拉拨法:在岩土表面预先设置带有丝扣和加力板的拉杆,用10cm厚的喷射混凝土将加力板埋入,试件面积30×30cm(与周围喷射混凝土分离),养护28天后进行拉拨试验。
3.2.2 喷射混凝土的强度检测
试件采用边长15cm的立方体无底试模喷射成型、大板切割方法制取。
3.2.3 喷射混凝土表面检查:
对所时进行喷射混凝土及时进行喷射混凝土表面检查,砼表面应平整、密实,平整度用2 m直尺进行检查,表面平整度允许偏差:侧壁5cm、拱部7cm,无裂缝、脱落、漏喷、露筋、空鼓和渗漏水,锚杆头及钢筋无外露。
3.3 质量通病与预防措施
3.3.1 质量通病
1 喷锚厚度不足;
2 钢筋间距不符合设计要求;
3 边坡高陡,未按规范喷锚或坡面未未加钢丝网;
4 边坡施工不合格,造成垮塌;
5 边坡深陡,未做护坡,不满足规范要求。
3.3.2 质量保证措施
1 按照施工工艺施工,严格执行操作规程。
2 请湿喷机厂家进行现场培训、指导,按照湿喷机操作方法进行严格执行。
3 对于原材料进货,由试验部门进行进场前试验,不合格材料一律不得进场。
4 制定质量保证体系,抓好每一环节、每一步骤的监控,并责任到人,狠抓落实。
5 每次喷射作业前,做好人员、机具、物资、技术、测量、试验、运输等准备工作。
6 施工技术人员对喷射作业环节进行认真检查。
参考文献
[1]张钟凯.《科技致富向导》.2014;(5)
[2]林瑞钰.《福建交通科技》.2013;(2);4-5
[3]冯仲河.《华东公路》.2017(1);51-52
论文作者:袁业帅
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/8/7
标签:混凝土论文; 风压论文; 厚度论文; 作业论文; 喷射机论文; 质量论文; 喷嘴论文; 《基层建设》2018年第19期论文;