锚杆格构梁技术在边坡防护中的应用
2012-04-23罗正江曾庆辉陈立敏
罗正江 曾庆辉 陈立敏
摘 要：格构梁支护体系是靠格构梁、锚杆、钢筋网和混凝上层共同工作来提高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，减小岩（土）体侧向变形，增强边坡的整体稳定性。 关键词： 喷锚 边坡防护 格构梁
中图分类号：U455.7+1 文献标识码： A 文章编号：
1、概述 喷锚格构梁支护是靠格构梁、锚杆和钢筋网共同工作来提高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，减小岩（土）体侧向变形，增强边坡的整体稳定性。主要适用于岩性较差、强度较低、易于风化的岩石边坡；或虽为坚硬岩层，但风化严重、节理发育、易受自然营力影响、导致大面积碎落，以及局部小型崩塌、落石的岩质边坡；或岩质边坡因爆破施工，造成大量超爆、破坏范围深入边坡内部，路堑边坡岩石破碎松散、极易发生落石、崩塌的边坡防护。而且由于施工队伍采用大爆破作业，使得边坡破碎松散，犬牙交错，时有落石现象发生，严重影响后续工序的施工和坡顶新建建筑物的安全性。经技术经济比较，决定采用喷锚格构梁支护方案进行防护。 2、设计方案及材料要求 某小镇项目位于岩石高边坡顶端，系采用大型机械破碎施工形成的，岩层多为块状的层间结合较好的中厚层或厚层岩体结构。由于前期道路施工使得岩层受一定的破碎影响，局部有层面张开裂缝，边坡破碎松散、犬牙交错，时有落右现象发生。我们根据现有边坡现状，将需要加固防护的边坡采用喷锚挂网格构梁防护防护类型。 2.1 构造设计方案 （1）喷射混凝土厚度采用10 cm，喷射混凝土标号为C20细石混凝土。 （2）锚杆采用钢绞线；锚固深度视边坡岩层的破碎程度及破碎层的厚度而走，一般取15m(为防止锚杆滑出，锚杆必须置于较好的岩层面以下一定深度)；锚杆孔的深度应大于锚固深度20cm，并用1：0.4 的纯水泥浆固结；锚杆位于格构梁的交叉点采用2.0mX2.0m，梅花型布置。 （3）钢筋网的孔眼尺寸采用20cmX20cm的方孔，钢筋采用Ø8.
（4）格构梁采用300×400mm，钢筋采用4@Φ20，为2米见方方格网，混凝土强度等级等级C25，为商品混凝土。 2.2 喷射材料选择要求 （1）水泥：选用Ps32.5级硅酸盐水泥。 （2）砂：应采用坚硬耐久的中粗砂，细度模数宜大于2.5，含水率直控制在5％～7％。 （3）骨料：应采用坚硬耐久的碎石或卵石，粒径不宜大于15 mm；当采用碱性速凝剂时，不得使用含有活性二氧化硅的石材。 （4）外加剂：应选用符合质量要求的速凝剂，掺速凝剂后的喷射混凝土性能必须满足设计要求。 （5）水：混合水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质，不得使用污水以及pH值小于4的酸性水。 3、施工方法及技术措施 喷锚支护的施工程序是：搭设脚手一整修边坡一制作安装设施排水孔一第一次喷射混凝土一锚杆钻孔、注浆一格构梁绑筋-支模板-格构梁灌注混凝土-挂网（第二次喷射混凝土一养护一拆除脚手架。 3.1 搭设脚手架 脚手架搭设前必须先对现有边坡的稳定情况进行观察，确定安全后再搭设脚手架。钢管支架立柱应置于坚硬稳定的岩石上，不得置于浮渣上；立柱间距1.0m.架子宽度1.8～2.5 m；横杆高度1.0m，以满足施工操作；搭设管扣要牢固和稳定；钢架与壁面之间必须楔紧，相邻钢架之间应连接牢靠，以确保施工安全。 3.2 坡面整修 由于现有的岩石边坡破碎松散且不平整，故必须将松散的浮石和岩渣清除干净。处理好光滑岩面；拆除障碍物；用石块补砌空洞；用高压水冲洗受喷面；对边坡局部不稳定处进行清刷或支补加固；对较大的裂缝进行灌浆或勾缝处理；在边坡松散空洞处和坡脚处设置一定数量的泄水孔，预留的长度根据现场确定布设。 3.3混凝土作业 （1）喷射混凝土之前，用风将坡面冲刷干净；锚杆成孔采用风动潜孔锤成孔孔径130mm；钻孔要垂直边坡面。锚杆采用2*7Ø5，间排距2米。
（2）如遇岩石过于坚硬须采取加水的方式钻孔，钻孔时必须随机钻速度钻进，不能强加压力冲钻，以免影响边坡岩石的稳定。 （3）采用注浆泵将水灰比0.5的水泥浆注入锚孔。要保持1.0 MPa的工作压力。注浆时注浆管应插至孔底，随砂浆的注入缓慢匀速拔出。 注浆要保证水泥浆饱满，不得有里空外满的现象。
（4）格构梁采用商品混凝土。 3.5 挂网 （1）先将圆盘钢筋（直径Ø8）调直，按边坡形状尺寸取料加工，按网孔20 cmX20cm的规格编织好钢筋网，分布要均匀，绑扎要牢固。 （2）编好钢筋网后，与锚杆交接处必须进行焊接，以保证喷射混凝土时钢筋不晃动。 （3）钢筋网必须紧贴混凝土表面，以保证钢筋网保护层厚度。
4、现场质量管理与检测 4.1 现场质量管理措施 （1）严把钢筋、水泥、砂石、速凝剂等原材料质量关，并严格按配合比施工。 （2）加强对操作人员的培训。尤其是喷射手、搅拌人员、喷射机操作人员，一定要选择责任心强、技术熟练的工人担任，以保证喷射混凝土的质量。 （3）合理选择施工设备、机具和施工方案。施工前选好设备、机具，良好的机具是保证质量的基础。在选择施工方案时，要深入调查，优化选择适合本工程的支护方式和施工方法。 4.2 现场质量检测 （1）混凝土强度检测。喷射混凝土必须做抗压强度试验，试块在工程施工中抽样制取，在喷射作业面附近，将模具敞开一侧朝下，以80（与水平面的夹角）左右置于墙脚：先在模具外的边墙上喷射，待操作正常后，将喷头移至模具位置，由下而上，逐层向模具内喷满混凝土。将喷满混凝土的模具移至安全地方，用三角抹刀刮平混凝土表面。在标准养护条件下养护7d后，将混凝土加工成边长为100 mm的立方体试块。继续在标准条件下养护至28d龄期后，进行抗压强度试验。本工程共计试件30组，经测试，结果如下： 平均值 f＂cc ＝ 22. 45 MPa 标准差sn＝1.25 MPa 最小值f"ccmin.＝20.5＞0.85 x 20＝17MPa
工程质量合格条件为 f"cc一kcSn＞0.85fcc 即：22.45一1.6x1.25＝20.o＞0.85 X20＝17.0MPa，满足要求。 （2）承载力检测 施工结束后，根据有关规范要求，每层随机选择了5根锚杆做了验收试验，承载力均达到了设计承载力的1.4倍，满足要求。 5、结束 （1）格构支护体系可提高高陡边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，增强边坡的整体稳走性。 （2）应根据边坡岩土体现状，合理选择支护措施、结构设计方案。 （3）合理选择施工程序、工艺和技术措施是保证喷锚网支护工程质量的关键。 （4）有效的现场质量管理措施非常必要。对喷锚网支护要对喷射混凝土强度厚度、锚杆间排距、抗拔力、外观感等方面进行检测，严把质量关。
参考文献：
1、锚杆喷射混凝土支护技术规程 GB50086-2001 中国计划出版社 2001
2、喷射混凝土与土钉墙程良奎 杨志银 中国建筑出版社 1998
3、建筑基坑支护技术规程 JGJ120-2012中国建筑工业出版社 2012
（作者通讯地址：中国建筑东北设计研究院有限公司 110006 曾庆辉
