吳光明

摘 要：隨著西北地區(qū)的開發(fā)建設，移山造路，深基坑、高邊坡防護工程越來越多，噴錨網支護技術的應用日益成熟.有效提高了高陡邊坡巖土的結構強度和抗變形剛度，增強了邊坡的整體穩(wěn)定性。

關鍵詞：噴錨網支護；設計；施工；檢測

1 概述

噴錨網支護是靠錨桿、鋼筋網和混凝上層共同工作來提高邊坡巖土的結構強度和抗變形剛度，減小巖（土）體側向變形，增強邊坡的整體穩(wěn)定性。主要適用于巖性較差、強度較低、易于風化的巖石邊坡；或雖為堅硬巖層，但風化嚴重、節(jié)理發(fā)育、易受自然營力影響、導致大面積碎落，以及局部小型崩塌、落石的巖質邊坡；或巖質邊坡因爆破施工，造成大量超爆、破壞范圍深入邊坡內部，路塹邊坡巖石破碎松散、極易發(fā)生落石、崩塌的邊坡防護。

2 設計方案及材料要求

由中鐵大橋局施工的新建蘭州至中川機場鐵路，其ZCTL-SG3標段部分路段，因線路臨近堿溝平行于既有省道，且穿越多處山嶺，造成左右邊坡高達近20m的高陡路塹石質邊坡。而且由于施工采用大爆破作業(yè)，使得兩側邊坡破碎松散，犬牙交錯，有落石現象發(fā)生，嚴重影響后續(xù)工序的施工和將來的營運安全。為了使松散巖石邊坡不出現落石、崩塌現象，確保行車安全，經技術經濟比較，決定采用噴錨網支護方案進行防護。

2.1 構造設計方案

2.1.1 噴射混凝土厚度采用10cm，噴射混凝土標號為C20細石混凝土。

2.1.2 錨桿采用長1.1米的16mm螺紋鋼筋，錨固深度1.0m，錨桿外端采用直彎頭，長5cm；桿孔的深度應大于錨固深度20cm，并用M20的水泥砂漿固結；錨桿沿坡面間距采用1.0m*1.0m，梅花型布置。掛網采用鍍鋅鐵絲網或土工格柵網（見圖1）

圖1 鋼筋網布置平面圖（單位：cm）

2.2 材料選擇要求

2.2.1 水泥：應優(yōu)先選用標號不低于325#普通硅酸鹽水泥；也可選用礦渣硅酸鹽水泥或火山灰質硅酸鹽水泥，性能符合現行水泥標準。

2.2.2 砂：應采用堅硬耐久的中粗砂，細度模數宜大于2.5，含水率值控制在5%～7%。

2.2.3 骨料：應采用堅硬耐久的碎石或卵石，粒徑不宜大于15 mm。當采用堿性速凝劑時，不得使用含有活性二氧化硅的石材。

2.2.4 外加劑：應選用符合質量要求的速凝劑，摻速凝劑后的噴射混凝土性能必須滿足設計要求。

2.2.5 水：混合水中不應含有影響水泥正常凝結與硬化的有害物質，不得使用污水以及pH值小于4的酸性水和含硫酸鹽量按SO計算超過水重1%的水。

2.3 混合料的配合比設計

水泥與砂石之重量比為1∶2∶2 ～1∶2∶3；砂率宜為45%～55%；水灰比宜為0.4～0.45；速凝劑摻量應通過試驗確定。

3 施工方法及技術措施

噴錨網支護的施工程序是：搭設腳手架-整修邊坡一錨桿鉆孔、注漿一鋼筋網制作、掛網一噴射混凝土一養(yǎng)生。各工序的施工方法及技術措施簡述如下：

3.1 搭設腳手架

腳手架搭設前必須先對現有邊坡的穩(wěn)定情況進行觀察，確定安全后再搭設腳手架。鋼管支架立柱應置于堅硬穩(wěn)定的巖石上，不得置于浮渣上；立柱間距1.5m。架子寬度1.2～1.5 m；橫桿高度1.8m，以滿足施工操作；搭設管扣要牢固和穩(wěn)定；鋼架與壁面之間必須楔緊，相鄰鋼架之間應連接牢靠，以確保施工安全。

3.2 坡面整修

由于現有的巖石邊坡破碎松散且不平整，故必須將松散的浮石和巖渣清除干凈。處理好光滑巖面；拆除障礙物；嵌補凹坑；對較大的裂縫進行灌漿或勾縫處理。邊坡設置泄水孔，按照5米間距呈梅花形布置，邊坡如有地下水出露，增設泄水孔將地下水引出。

3.3 錨桿鉆孔、注漿

3.3.1 用風槍安裝49mm鉆頭打錨桿孔，孔深比錨固深度深10～20cm，用高壓風將巖粉沖洗干凈，灌滿砂漿，插入并固定錨桿，使錨桿處于錨孔中心。

3.3.2 如遇巖石過于堅硬須采取加水的方式鉆孔，鉆孔時必須隨機鉆速度鉆進，不能強加壓力沖鉆，以免影響邊坡巖石的穩(wěn)定。

3.3.3 采用壓力泵將M20的水泥砂漿注入錨孔。如遇空洞不能加壓太大，要保持0.1MPa的工作壓力。注漿時注漿管應插至孔底5～10cm處，隨砂漿的注入緩慢勻速拔出。注漿要保證砂漿飽滿，不得有里空外滿現象。注完漿后立即插入錨桿，若孔口無砂漿溢出，應及時補注砂漿。

3.4 掛網、噴射混凝土作業(yè)

3.4.1 當固定錨桿的砂漿強度達到70%時將鐵絲網或土工格柵網按設計要求安裝在邊坡錨桿上，綁扎（或焊接）牢固，鍍鋅鐵絲網或土工格柵網距坡面距離為1～2cm。

3.4.2 編好鋼筋網后，與錨桿交接處必須進行焊接，以保證噴射混凝土時鋼筋不晃動。

3.4.3 噴射作業(yè)前必須對機械設備，風、水管路和電線等進行全面檢查及試運轉。

3.4.4 噴射混凝土過程中鋼筋網必須緊貼混凝土表面，以保證鋼筋網保護層厚度。

3.5 養(yǎng)生

3.5.1 當最后一次噴射的混凝土終凝2h后，立即噴水養(yǎng)護，每天至少噴水四次。養(yǎng)護時間一般不得少于7d。 氣溫低于+5℃時，不得噴水養(yǎng)護。

3.5.2 在終凝后第一次噴水養(yǎng)生時，壓力不宜過大，以防止沖壞噴射混凝土防護層表面。

3.5.3 在養(yǎng)生過程中如果發(fā)現剝落、外鼓、裂紋、局部潮濕、色澤不均等不良現象，應分析原因、采取措施進行修補，以防后患。

4 錨、噴、網在結構中的作用

4.1 錨桿的作用

4.1.1 錨桿深入至巖土內部，改善其內部應力分布結構。

4.1.2 錨桿群錨效果加強了邊坡表層結構的整體性；單根錨桿打入巖體后的受力情況為倒立傘形，如圖《單根錨桿受力示意圖》所示，錨桿群在邊坡表層整體發(fā)揮的群錨作用可增強邊坡表層的整體性錨桿的群錨作用.

4.2 鋼筋網的作用

4.2.1 作為噴射混凝土骨架，與噴射混凝土一起形成鋼筋混凝土結構，提高其整體強度。

4.2.2 增強噴射混凝土抗裂性能。

4.3 噴射砼作用

4.3.1 與邊坡巖土密貼，形成在表面的薄殼結構，既防止開挖后圍巖風化、水化及減少雨水沖刷作用，又利于傳遞剪力，加強表面整體性。

4.3.2 作為鋼筋網、錨桿尾端的膠結物，與其形成鋼筋混凝土結構。

5 現場質量檢測

5.1 強度檢測

噴射混凝土必須做抗壓強度試驗，試塊在工程施工中抽樣制取，在噴射作業(yè)面附近，將模具敞開一側朝下，以80°（與水平面的夾角）左右置于墻腳：先在模具外的邊墻上噴射，待操作正常后，將噴頭移至模具位置，由下而上，逐層向模具內噴滿混凝土。將噴滿混凝土的模具移至安全地方，用三角抹刀刮平混凝土表面，在標準養(yǎng)護條件下養(yǎng)護7d后，將混凝土加工成邊長為100mm的立方體試塊。繼續(xù)在標準條件下養(yǎng)護至28d齡期后，進行抗壓強度試驗。取相應數量的試件30組，測試其 f″cc （平均值）sn（標準差）f″ccmin（最小值）。根據《錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范》（GBJ86-85），當滿足f″cc-kcSn>0.85fcc時，評定工程質量合格。

5.2 厚度檢測

用鑿孔法檢測。根據《錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范》，“每個斷面上，全部檢查孔處的噴層厚度，60%以上不應小于設計厚度；最小值不應小于設計厚度的一半；同時，檢查孔處厚度的平均值，不應小于設計厚度值?！?/p>

5.3 錨桿間排距檢測

錨桿間排距是錨桿施工質量的一項主要考核指標，是錨桿能否發(fā)揮支護作用的保證條件之一。在錨桿被噴射混凝土覆蓋前，主要采用在工作面用尺量測的方式進行檢測，檢查結果應符合《錨噴支護工程質量檢測規(guī)程》（MT/5015-96）的規(guī)定要求。

5.4 外觀感檢測

觀感檢測一般采用人工觀測的方法，包括目測法和實測法兩種。工程完工后，該工程坡面平順、線型流暢，無漏噴、離鼓、理解縫、鋼筋網外露現象，地表及坡面排水處理得當，無漏水現象，符合規(guī)范要求。

6 結語

6.1 噴錨網支護可提高高陡邊坡巖土的結構強度和抗變形剛度，增強邊坡的整體穩(wěn)走性。

6.2 應根據邊坡巖土體現狀，合理選擇噴射混凝土的支護措施、結構設計方案。

6.3 合理選擇施工程序、工藝和技術措施是保證噴錨網支護工程質量的關鍵。

6.4 制訂行之有效的現場質量管理措施非常必要。對噴錨網支護要對噴射混凝土強度厚度、錨桿間排距、抗拔力、外觀感等方面進行檢測，嚴把質量關。

參考文獻

[1] 噴錨技術在鐵路工程中的應用[M].人民鐵道出版社，1977.

[2] 噴錨支護及測試技術文集[M].科學技術文獻出版社重慶分社， 2005.

[3] 巖土錨固技術與工程應用[M].人民交通出版社，2004.

4.2 鋼筋網的作用

4.2.1 作為噴射混凝土骨架，與噴射混凝土一起形成鋼筋混凝土結構，提高其整體強度。

4.2.2 增強噴射混凝土抗裂性能。

4.3 噴射砼作用

4.3.1 與邊坡巖土密貼，形成在表面的薄殼結構，既防止開挖后圍巖風化、水化及減少雨水沖刷作用，又利于傳遞剪力，加強表面整體性。

4.3.2 作為鋼筋網、錨桿尾端的膠結物，與其形成鋼筋混凝土結構。

5 現場質量檢測

5.1 強度檢測

噴射混凝土必須做抗壓強度試驗，試塊在工程施工中抽樣制取，在噴射作業(yè)面附近，將模具敞開一側朝下，以80°（與水平面的夾角）左右置于墻腳：先在模具外的邊墻上噴射，待操作正常后，將噴頭移至模具位置，由下而上，逐層向模具內噴滿混凝土。將噴滿混凝土的模具移至安全地方，用三角抹刀刮平混凝土表面，在標準養(yǎng)護條件下養(yǎng)護7d后，將混凝土加工成邊長為100mm的立方體試塊。繼續(xù)在標準條件下養(yǎng)護至28d齡期后，進行抗壓強度試驗。取相應數量的試件30組，測試其 f″cc （平均值）sn（標準差）f″ccmin（最小值）。根據《錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范》（GBJ86-85），當滿足f″cc-kcSn>0.85fcc時，評定工程質量合格。

5.2 厚度檢測

用鑿孔法檢測。根據《錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范》，“每個斷面上，全部檢查孔處的噴層厚度，60%以上不應小于設計厚度；最小值不應小于設計厚度的一半；同時，檢查孔處厚度的平均值，不應小于設計厚度值?！?/p>

5.3 錨桿間排距檢測

錨桿間排距是錨桿施工質量的一項主要考核指標，是錨桿能否發(fā)揮支護作用的保證條件之一。在錨桿被噴射混凝土覆蓋前，主要采用在工作面用尺量測的方式進行檢測，檢查結果應符合《錨噴支護工程質量檢測規(guī)程》（MT/5015-96）的規(guī)定要求。

5.4 外觀感檢測

觀感檢測一般采用人工觀測的方法，包括目測法和實測法兩種。工程完工后，該工程坡面平順、線型流暢，無漏噴、離鼓、理解縫、鋼筋網外露現象，地表及坡面排水處理得當，無漏水現象，符合規(guī)范要求。

6 結語

6.1 噴錨網支護可提高高陡邊坡巖土的結構強度和抗變形剛度，增強邊坡的整體穩(wěn)走性。

6.2 應根據邊坡巖土體現狀，合理選擇噴射混凝土的支護措施、結構設計方案。

6.3 合理選擇施工程序、工藝和技術措施是保證噴錨網支護工程質量的關鍵。

6.4 制訂行之有效的現場質量管理措施非常必要。對噴錨網支護要對噴射混凝土強度厚度、錨桿間排距、抗拔力、外觀感等方面進行檢測，嚴把質量關。

參考文獻

[1] 噴錨技術在鐵路工程中的應用[M].人民鐵道出版社，1977.

[2] 噴錨支護及測試技術文集[M].科學技術文獻出版社重慶分社， 2005.

[3] 巖土錨固技術與工程應用[M].人民交通出版社，2004.

4.2 鋼筋網的作用

4.2.1 作為噴射混凝土骨架，與噴射混凝土一起形成鋼筋混凝土結構，提高其整體強度。

4.2.2 增強噴射混凝土抗裂性能。

4.3 噴射砼作用

4.3.1 與邊坡巖土密貼，形成在表面的薄殼結構，既防止開挖后圍巖風化、水化及減少雨水沖刷作用，又利于傳遞剪力，加強表面整體性。

4.3.2 作為鋼筋網、錨桿尾端的膠結物，與其形成鋼筋混凝土結構。

5 現場質量檢測

5.1 強度檢測

噴射混凝土必須做抗壓強度試驗，試塊在工程施工中抽樣制取，在噴射作業(yè)面附近，將模具敞開一側朝下，以80°（與水平面的夾角）左右置于墻腳：先在模具外的邊墻上噴射，待操作正常后，將噴頭移至模具位置，由下而上，逐層向模具內噴滿混凝土。將噴滿混凝土的模具移至安全地方，用三角抹刀刮平混凝土表面，在標準養(yǎng)護條件下養(yǎng)護7d后，將混凝土加工成邊長為100mm的立方體試塊。繼續(xù)在標準條件下養(yǎng)護至28d齡期后，進行抗壓強度試驗。取相應數量的試件30組，測試其 f″cc （平均值）sn（標準差）f″ccmin（最小值）。根據《錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范》（GBJ86-85），當滿足f″cc-kcSn>0.85fcc時，評定工程質量合格。

5.2 厚度檢測

用鑿孔法檢測。根據《錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范》，“每個斷面上，全部檢查孔處的噴層厚度，60%以上不應小于設計厚度；最小值不應小于設計厚度的一半；同時，檢查孔處厚度的平均值，不應小于設計厚度值?！?/p>

5.3 錨桿間排距檢測

錨桿間排距是錨桿施工質量的一項主要考核指標，是錨桿能否發(fā)揮支護作用的保證條件之一。在錨桿被噴射混凝土覆蓋前，主要采用在工作面用尺量測的方式進行檢測，檢查結果應符合《錨噴支護工程質量檢測規(guī)程》（MT/5015-96）的規(guī)定要求。

5.4 外觀感檢測

觀感檢測一般采用人工觀測的方法，包括目測法和實測法兩種。工程完工后，該工程坡面平順、線型流暢，無漏噴、離鼓、理解縫、鋼筋網外露現象，地表及坡面排水處理得當，無漏水現象，符合規(guī)范要求。

6 結語

6.1 噴錨網支護可提高高陡邊坡巖土的結構強度和抗變形剛度，增強邊坡的整體穩(wěn)走性。

6.2 應根據邊坡巖土體現狀，合理選擇噴射混凝土的支護措施、結構設計方案。

6.3 合理選擇施工程序、工藝和技術措施是保證噴錨網支護工程質量的關鍵。

6.4 制訂行之有效的現場質量管理措施非常必要。對噴錨網支護要對噴射混凝土強度厚度、錨桿間排距、抗拔力、外觀感等方面進行檢測，嚴把質量關。

參考文獻

[1] 噴錨技術在鐵路工程中的應用[M].人民鐵道出版社，1977.

[2] 噴錨支護及測試技術文集[M].科學技術文獻出版社重慶分社， 2005.

[3] 巖土錨固技術與工程應用[M].人民交通出版社，2004.