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第16章 路基防护(5)

6.6.7喷射混凝土面层施工

1.混凝土喷射机的输送距离应满足施工要求,供水设施应保证喷头有足够的水量和水压(不小于0.2MPa)。空压机应满足喷射机工作风压和风量要求,一般可选用风量9m3/min以上、压力大于0.5MPa的空压机。

2.在喷射混凝土前,面层内的钢筋网应牢固固定在边坡上,并符合规定的保护层厚度要求。钢筋网可用插入土中的钢筋固定,在混凝土喷射下应不出现振动。

永久支护喷射混凝土面层的厚度允许误差为-10mm,其表面宜作抹平压实修整。

3.钢筋网一般宜在现场焊接或绑扎,网格允许误差为±10mm。钢筋网铺设时每边的搭接长度应不小于一个网格边长或200mm,如为搭焊则焊长不小于网筋直径的10倍。钢筋网的水平钢筋一般采用搭接绑扎加点焊(每一接头不少于2个焊点),钢筋网的竖向钢筋连接应采用焊接接头。

4.钢筋网与钉头的固定:当边坡设有超前钢管桩时,钢筋网应置于钢管桩以外,网格梁或加强钢筋(不小于2Φ16mm 或由设计确定)置于钢筋网以外,固定于土钉钢筋外端,即钢筋网的受力是经加强钢筋传递于钉头。

5.喷射混凝土配合比应通过试验确定,粗骨料最大粒径不宜大于15mm,水灰比不宜大于0.45,并应通过外加剂来调节所需工作度和早强时间。喷射混凝土的配合比,一般根据设计要求的强度等级,现场试配。但对于强度等级为C20~C25的喷射混凝土,其参考试配比(重量比)为:水泥颐水颐石颐砂=1颐0.4~0.45颐2颐2。当支护边坡为垂直开挖或有地下水时宜按需要掺入速凝剂。

6.当采用干法施工时,应事先对操作手进行技术考核,保证喷射混凝土的水灰比和质量能达到要求。喷射混凝土前,应对机械设备、风、水管路和电路进行全面检查及试运转。

7.喷射混凝土面层的分级分段。对整个边坡而言,喷射混凝土应从上(坡顶)至下(坡脚)逐级进行,对具体施工某一级某一段而言,施喷方法应从下至上,从里到外,逐次增厚。喷头的位置应尽量与喷射面垂直,喷头与受喷面距离宜控制在0.8~1.5m 范围内,射流方向垂直指向喷射面,但在钢筋部位,应先喷填钢筋后方,然后再喷填钢筋前方,防止在钢筋背面出现空隙。

8.为了保证施工时的喷射混凝土厚度达到规定值,可在边壁面上垂直打入短钢筋作为标志。当面层厚度超过100mm时,应分两次喷射,每次喷射厚度宜为50~70mm。

在继续进行下步喷射混凝土作业时,应仔细清除预留施工缝接合面上的浮浆层和松散碎屑,并喷水使之潮湿。施工缝(包括水平接头和上下层接头)混凝土面层的结合处应采用斜面(45°左右)接头,不应采用垂直面(垂直缝)接头。缝面应粗糙、清洁、良好。

9.喷射混凝土终凝后2h,应根据当地条件,采取连续喷水养护5~6.6d,或喷涂养护剂。在养护期间内应保持混凝土面充分湿润;对于临时性支护边坡的喷射混凝土,可不进行养护。

10.喷射混凝土强度可用边长100mm立方试块进行测定,制作试块时应将试模底面紧贴边坡,从侧向喷入混凝土,每批至少留取3组(每组3块)试件。

11.土钉支护喷射混凝土的其他一般要求可参照《锚杆喷射混凝土支护技术规范》

(GB50086-2001)。

6.6.8地梁、网格梁的施工

1.地梁施工。根据地质情况是否需要设置地梁,按设计要求,地梁一般设于边坡底部,其工序应在边坡最下一排土钉施工完成后进行;地梁一次开挖长度应视地质条件定,一般开挖长度与边坡开挖长度大体一致;地梁配模,一般只需配置外模,靠边坡一侧及梁底,可喷40~60mm混凝土做垫层,梁底宜再用水泥砂浆找平;地梁钢筋配置后应将边坡支护底部的竖向钢筋锚于地梁内,其锚固长度按设计要求,一般不小于边坡支护的竖向钢筋直径的30倍。

2.网格梁及边梁土槽开挖。对于突出式网格梁和边梁(即突出支护面的梁),无需对网格梁进行挖槽。对于嵌入式网格梁及边梁(即嵌入边坡支护面以内的梁)且地质条件较差时,应分段开挖,其分段长度不应大于边坡开挖的分段长度。土槽开挖深度依网格梁及边梁的嵌入深度而定,边梁和网格梁可全部或部分嵌入坡内。网格梁槽的开挖宜用人工开挖,当边坡岩土较疏松时宜随挖随喷混凝土护面(喷射混凝土厚宜为30~40mm),以防梁槽侧壁(尤其是水平梁槽的上侧)坍塌。当遇有很差土体时,在开挖网格梁槽前,宜在梁的上侧击入Φ18mm~Φ22mm 钢筋(或竹钉、木片),间距0.3m 左右。

3.网格梁配模。使用喷射混凝土时,对水平梁和边梁只需配置上、下模板,对竖向梁只需配置左、右侧模板。模板应做到平整、牢固,并在模板内侧刷脱模剂。

4.网格梁钢筋绑扎与土钉的连接。网格梁钢筋绑扎,除应满足现行《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)外,如设有竖向梁且竖梁按逐层(土钉的竖向间距)施工时,其纵向受力筋的接头应采用焊接;位于网格梁内的土钉钢筋长度不宜小于30d(d为土钉钢筋直径),且土钉钢筋应弯曲成90°与网格梁受力钢筋搭接,不应突出梁面外,且网格梁的节点必须置于土钉头的位置。

5.地梁、网格梁混凝土浇筑。地梁和网格梁在立模后可采用喷射混凝土或现浇混凝土。当采用喷射混凝土时,对梁的正面(未配模面)在混凝土尚未终凝时,应辅以人工及时修整抹面成型,并将喷射混凝土回弹物及时清除干净,混凝土的强度等级不应低于C25。

6.地梁、网格架的养护。地梁、网格梁的养护与6.6.7中第9条相同。

6.6.9特殊地质条件下的土钉施工与险情应急措施1.膨胀岩土边坡中的土钉支护施工,应充分考虑外界环境对膨胀岩土的影响,在施工中应尽量减小边坡岩土中含水量的变化,施工中及时封闭边坡坡面及坡顶的地表,修建完整的地表排水系统,并经常检查,防止渗漏水;给排水管道临时水池、搅拌站等施工用水设备应妥善管理,距边坡不宜太近,钻孔完成后,宜用高压空气清孔,不得用水洗孔,对边坡变形控制较严的支护工程,为了平衡边坡膨胀压力,必要时可对土钻施加部分预应力,施加的预应力应大于膨胀压力,也可在支护面层布设应力释放孔,释放部分膨胀压力,膨胀压力释放孔的密度与土钉的密度相同,一般相间排列,其深度和孔径视当地大气影响深度和膨胀岩土等级而定,一般孔深3~5m。

2.砂砾土边坡中的土钉支护。位于地下水位以下的由砂卵石组成的河流阶地路堑边坡,因其透水性好,往往会发生流砂现象,且钻孔时,塌孔现象多。施工时可用等强度锚管代替土钉,用冲击锤将锚管击入边坡,也可用套管跟进钻孔或冲击成孔。边坡开挖时,应先设置一定数量的排水孔,排水孔中的带孔PVC管或波纹管应设置反滤层。应严格边坡分层开挖高度,对挖出的坡面应立即喷射混凝土,待边坡稳定后再按后续工序造孔、安放土钉等。砂砾层中的土钉注浆宜采用纯水泥浆并掺入一定数量的早强剂,注浆方式宜采用底部注浆,缓慢加压,注浆压力宜控制在1.5MPa以内。

3.强风化岩中的土钉支护施工。强风化岩体呈碎裂结构,裂隙发育,土钉支护施工中常出现塌孔、漏浆、跑气等现象,施工时每层挖深应经过现场试验确定,一般应控制在3m 以内,每层开挖后宜立即喷射第一层混凝土,一般完成土钉支护24h 后再开挖下一层。土钉设置宜用冲击钻成孔或采用回旋钻进及泥浆护壁防止塌孔。注浆时宜采用低压注浆,缓慢加压,防止漏浆,必要时也可采用二次注浆技术。

6.6.10安全文明施工

1.土钉支护施工出现险情时,应立即停止施工,做好支护工程异常情况的资料收集、整理和汇编工作,尽快查清原因,采取对策,制订和实施施工抢险方案。

2.对施工事故、施工险情等,施工方应尽快向业主、监理及勘察设计单位反馈信息,对勘察、设计资料进行复审,必要时进行变更设计。

3.当边坡变形过大、变形速率过快、位移不收敛、边坡出现开裂、沉陷等险情时,可视情况选用如下应急措施:

(1)坡脚临时堆载反压。

(2)坡顶卸土减载,并严格控制卸载程序。

(3)做好临时排水、封面处理。

(4)对支护结构临时加固。

(5)加强险情段的监测。

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