中铁十四局集团大盾构工程有限公司 山东济南 250000
摘要：被动防护网是用来防治边坡地质灾害作用的安全防护系统，可以提高陡边坡岩土体的结构强度和抗变形刚度，增强边坡的整体稳定性。因其施工方便、防护效果好、自然环保等优点，在边坡治理中广泛应用。本文结合金寨抽水蓄能电站工程的现场施工情况，简要介绍了RX-050型被动防护网的特点、材料性能、施工工艺及技术要点等，对其存在的不足也进行了简要分析并提出建议。
关键词：被动防护网；边坡治理
1 工程概况
金寨抽水蓄能电站主要是为承担安徽电网调峰、填谷、调频、调相及紧急事故备用等任务，装机容量1200MW(4台×300MW)，电站主要由上水库、输水系统、地下厂房系统、地面开关站及下水库等建筑物组成，地下厂房采用尾部开发方案，输水系统采用二洞四机布置形式。
电站场内道路路基及各隧道洞口往往存在设计线内外的大量原状边坡，由于常年暴露、雨水刷蚀和风蚀，时常出现掉块、滚石甚至塌方，对下部人员、设施造成安全隐患，应引起重视并实施必要的支护处理措施。为有效减轻施工期间边坡开挖滚石和永久运行期杂物滚落对当地村民生活的影响，降低安全风险，需设立RX-050型被动防护网，以确保边坡下方人员和设施安全。
2 被动防护网的原理和组成
金寨抽水蓄能电站场内道路路基下方及各隧道洞口上方存在掉块、滚石等安全隐患，对其存在的潜在危害可由适当的工程防护措施加以防止。对于上述隐患的防护，传统上常采用以钢筋石笼或钢管架+竹排等结构抵抗掉块、滚石的动力冲击，存在“事倍功半”的弊端，而RX-050型被动防护网借用了“以柔克刚”的思想，实现了“事半功倍”的效果。
被动防护网由钢丝绳网或环形网、格栅网（拦截小块落石）、固定系统（锚杆、上下侧拉锚绳、基座、顶部或底部支撑绳、连接网、缝合绳）、减压环和钢柱等部分构成，主要使钢柱和钢丝绳网连接组合构成一个整体，布置在需要防护边坡的坡脚或中间，拦截下落的岩石。防护网整体向边坡外侧倾斜15°，防护网立柱前后采用φ16钢丝绳作为张拉绳与基座锚杆连接，增加整体稳定性。施工时，需采取一定措施减少边坡滚石及挂渣，注意文明施工与安全生产。
本工程选用带减压环的RX-050型被动防护网（减压环为环状的空心钢管，进、出口错开，套在支撑绳或拉锚绳上，当钢柱和防护网受到冲击时，拉紧减压环，以减少冲击力），防护网所用各种材料参数如下：
（1）防护网材料
RX-50型被动防护网由我部自行采购，自购防护网材料满足设计要求，各种材料参数如下：
①钢绳网：RO/08/200，5m×5m；
②缝合绳：φ8钢丝绳；
③张拉绳：φ16钢丝绳；
④格栅网：SO/2.2/50；
⑤立柱：20b工字钢，防腐涂料处理；
⑥基座：防腐涂料处理；
⑦基座锚杆：Φ28，L=100cm；
⑧拉绳锚杆：Φ16，L=600cm；
（2）混凝土供应
边坡防护网工程基础混凝土，工程量较小，拟在现场布置一台JDY350搅拌机，混凝土由JDY350搅拌机现场拌制，人工推手推车或肩挑运输至浇筑仓面。
（3）钢筋供应
混凝土基础及锚杆钢筋选用Ⅲ级螺纹钢筋，钢筋由我部钢筋加工厂加工后运输至施工现场。
3 施工工艺及方法
3.1施工准备
边坡防护网施工前，首先将RX-50型被动防护网材料、钢筋、水泥、砂石骨料等施工材料及施工所需空压机、柴油发电机、YT28手风钻等施工设备运输至施工现场，并连接好施工供风、供水管路及供电线路。
结合现场地形条件，利用人工对被动防护网设置区域进行清理、平整，清理范围满足测量放样及现场施工需求。
被动防护网施工程序见图3.1-1。
3.2 测量放线
施工前，由测量队按照设计施工图纸要求，并结合现场地形，对钢柱和锚杆基础进行测量定位。
3.3 基座锚固
（1）基础开挖：侧拉锚绳及上拉锚绳基础施工分为三类，若所在位置基岩出露，则直接钻凿锚杆孔；若所在位置覆盖层较薄（厚度小于设计锚固深度）,且基岩比较密实，则可将覆盖层挖除后直接钻凿锚杆孔；若所在位置覆盖层较厚（厚度大于设计锚固深度），则采用砼基础，其锚固尺寸亦为前两类基础条件的锚固尺寸。
钢柱基础柱间距约10m，允许在8m～12m之间变化，钢柱基础分以下几种型式：
①若所在位置基岩出露，则适当修整基面并用砂浆抹平后直接钻凿地脚螺栓锚杆孔；
②若所在位置覆盖层较薄（厚度小于设计锚固深度），且基岩较密实，则可将覆盖层挖除后用砼回填至地平面并抹平，在钻凿地脚螺栓锚杆孔；
③若所在位置覆盖层较厚（厚度大于设计锚杆深度），则采用砼基础，其锚固尺寸亦为前两类基础条件的锚固尺寸。
（2）预埋锚杆并浇筑基础混凝土：对岩石基础，工序为钻凿锚杆孔和锚杆安装,对混凝土基础，亦可在灌注基础混凝土后钻孔安装锚杆。
（3）基座安装：将基座套入地脚螺栓并用螺帽拧紧。
3.4 钢柱及上侧拉锚绳安装
（1）将钢柱顺坡向向上放置并使钢柱底部置于基座处；
（2）将上拉锚绳的挂环挂于钢柱顶端挂座上，然后将拉绳的另一端与对应的上拉锚杆环套连接并用绳卡暂时固定（设置中间加固下拉锚绳时，同上拉锚绳一起安装或待上拉锚绳安装好后再安装均可）；
（3）将钢柱缓慢抬起并对准基座，然后将钢柱底部插入基座中，最后插入连接螺杆并拧紧；
（4）通过上拉锚绳来按设计方位调整好钢柱的方位，拉紧上拉锚绳并用绳卡固定。
图3.4-1 被动防护网系统设计图
3.5 侧拉锚绳的安装
在上拉锚绳安装完毕后，进行侧拉锚绳的安装，安装方法同上拉锚绳。
3.6 上张拉绳安装
（1）将第一根上张拉绳的挂环端暂时固定于端柱（分段安装时为每一段的起始钢柱）的底部，然后沿平行与系统走向的方向上调张拉绳并放置于基座的下侧，并将减压环调节就位（距钢柱50cm～100cm，同一根张拉绳上每一跨的消能环相对于工字钢对称布置)；
（2）将该张拉绳挂环挂于端柱的顶部挂座上；
（3）第二根钢柱处，用绳卡将张拉绳固定于挂座的外侧；在第三根钢柱处，将张拉绳放在挂座的内侧，安装张拉绳在基座挂座的外侧和内侧，直到本段最后一根钢柱，并向下绕至该钢柱基座的挂座上，再用绳卡暂时固定；
（4）调整减压环位置，当确定减压环全部正确就位后拉紧张拉绳并用绳卡固定；
（5）第二根上张拉绳和第一根的安装方法相同，只不过是从第一根张拉绳的最后一根钢柱向第一根钢柱的方向反向安装而已，且减压环位于同一跨的另侧；
（6）距减压环的40cm处用一个绳卡将两根上部张拉绳相互联结。
3.7 下张拉绳安装
（1）将第一根下张拉绳的挂环挂于端柱基座的挂座上，然后沿平行于系统走向的方向上调直张拉绳并放置于基座的外侧，将减压环调节就位（距钢柱约50cm，同一根张拉绳上每一跨的减压环相对于钢柱对称布置）；
（2）在第二个基座处，用绳卡将张拉绳固定于挂座的外侧；在第三个基座处，将张拉绳放在挂座内下侧；安装张拉绳在基座挂座的内下侧，直到本段最后一个基座并将张拉绳缠绕在该基座的挂座上，再用绳卡暂时固定；
（3）检查确定减压环全部正确就位后拉紧张拉绳并用绳卡固定；
（4）按上述步骤安装第二根下张拉绳，但反向安装，且减压环位于同一跨的另侧；
（5）在距减压环约40cm处用一个绳卡将两根底部张拉绳相互联结，如此在同一挂座处形成内下侧和外侧两根交错的双张拉绳结构。
3.8 钢绳网的安装
（1）将钢绳网按组编号，并在钢柱之间按照对应的位置展开；
（2）用一根多余的起吊钢绳穿过钢绳网上缘网孔（同一跨内两张网同时起吊），一端固定在一根临近钢柱的顶端，另一端通过另一根钢柱挂座绕到其基座并暂时固定；
（3）用紧绳器将起吊绳拉紧，直到钢绳网上升到上支撑绳的水平为止，再用多余的绳卡将网与上支撑绳暂时进行松动联结，同时也可将网与下支撑绳暂时联结以确保缝合时的更为安全，此后起吊绳可以松开抽出；
（4）重复上述步骤直到全部钢绳网暂时挂到上支撑绳上为止，并侧向移动钢绳网使其位于正确位置；图3.8-1 安装完成后的被动防护网系统
（5）将缝合绳按单张网周边长的1.3倍截断，并在其中点作上标记。从系统的一段开始将缝合绳的中点固定在每张网的上缘中点，从中点开始用一半缝合绳分别向左、右将网与支撑绳缠绕在一起，直到跨越钢绳网下缘中点，使左右侧的缝合绳端头重叠1.0m，最后用绳长将缝合绳与钢绳网固定在一起，绳卡放在离缝合绳末端0.5m的地方。
3.9 格栅安装
（1）格栅铺挂在钢丝绳网的内侧，即靠山坡侧，叠盖钢丝绳网上缘并折到网的外侧10cm以上，用扎丝固定在钢绳网上；
（2）格栅底部沿斜坡向上敷设0.5m以上，并用土钉或石块将格栅底部压紧；
（3）每张格栅间叠盖10cm,每平方米网用扎丝固定4处。
4 施工设备配置
被动防护网支护工程拟投入的施工设备配置见表4.1-1。
5 安全质量保证措施
在施工前认真做好技术准备，编制施工技术措施和质量计划，并将施工技术措施和质量计划要求对施工人员进行详细的交底；技术交底逐级落实，层层把关，施工现场配备专职技术人员。
（2）施工前做好安全技术交底，对所有参加该项目施工的人员进行安全施工的岗前培训，并坚持开展班前5分钟安全教育工作。
（2）建立健全“三检制”，制定严格的质量安全奖惩制度；施工过程中严格执行“三检制度”，对作业队施工质量层层把关，做好工序交接与质量等级的评验工作，施工作业面配备质检人员，严格控制各施工工序，工艺流程，确保施工过程受控。
（3）所有设备操作人员，必须经过岗前教育和培训，经考试合格后持证上岗。
（4）施工中所用的RX-050型被动防护网、钢筋、水泥、砂石骨料等材料在使用前必须进行检验,检验合格并经监理单位批示后方可使用，严禁使用不合格材料。
（5）现场安全人员对整个施工过程中的安全工作进行监督、检查和指导，发现问题及时纠正，将安全隐患消灭在萌芽状态。
（6）被动防护网施工时，施工前先清理边坡危石，陡峭边坡施工过程中经常检查挂安全绳的地锚，作业人员施工时必须戴安全带。
（7）在被动防护网施工过程中，不随意弃土、弃渣，严禁随意砍伐植被，保持原有水土保持设施，不随意开挖。
6 工程实施中的建议
6.1 施工方面
被动防护网在我国交通、铁路等建设方面运用较为广泛，近年来在水利水电施工中的使用也逐步增多，但目前水利水电行业仍无专门的施工规范，仅参照铁路（TB/T 3089-2004）、公路（JT/T 528-2004）的行业规范，但其中仍有较多不明之处，应在施工前召开专项会议明确应用标准、不明事宜的处理方法。
被动防护网均为镀锌网，长时间防锈效果较好，但拉网锚杆却无防锈措施，应对锚杆采取刷防锈漆或其他防锈措施处理，以延长其整体使用寿命。
6.2 验收方面
由于水利水电施工无相应的验收规范，现场施工也无验收、评定表格，根据现场施工要求，建议被动防护网主要验收项目为钢柱基础、防护网缝合、拉锚绳施工质量、钢柱外偏角度等。具体可根据上述项目编制相应的表格。
7 结束语
RX-050型被动防护网材料性能稳定，安装方便快捷，施工工艺流程简单，操作方便，防止边坡滚石落石效果较好，同时又增添了边坡开挖的整体美感，适宜在陡边坡使用。
参考文献
[1]《铁路沿线斜坡柔性安全防护网》TB/T 3089-2004.
[2]《公路边坡柔性防护系统构件》JT/T 528-2004.
论文作者:彭龙杰
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/12
标签：基座论文; 防护网论文; 锚杆论文; 基础论文; 锚固论文; 钢丝绳论文; 格栅论文; 《基层建设》2017年第8期论文;