锚喷支护施工技术

摘要：南水北调中线漳古段SG3标为明渠段，工程地质较复杂，石渠段开挖最大垂直高差33m，岩石松散、脱落较为严重，采用锚杆喷射混凝土支护起到了良好的效果。结合本段锚杆支护技术，阐述了锚杆喷射混凝土施工工艺及喷射混凝土的优点。
关键词：锚杆支护施工
二、概述
南水北调中线干线工程线路长，存在较多工程地质问题。漳古段SG3标位于河北省永年县，本标段桩号：71+670～73+300为石渠段，地层岩性表层为Q 3 3黄土状壤土厚度1.0～5.9m，下伏ν 2 5辉长岩全风化厚度8.6～31.0m、强风化揭露厚度25m。黄土状壤土具弱透水性。辉长岩全风化具中等透水性。
二、施工总体方案
工艺流程：施工准备→测量放样→搭设施工脚手架及施工平台→人工清坡→坡面锚孔施工→锚孔验收→锚杆安装→排水管安装→分级挂钢筋网→固定钢筋网→分级喷射混凝土→全部拆除脚手架→养护→边坡锚喷支护验收。
三、施工工艺
1.搭设施工脚手架及操作平台
采用钢管脚手架搭设，钢管脚手架无破损、锈蚀、变形现象，上下对齐。搭设施工平台采用竹跳板搭设，搭设过程中注意施工安全、扣件间的螺丝松紧程度、跳板两端牢牢固定在脚手架上。采用人工对基底松动部分进行彻底清理，确保施工脚手架基础坚固。脚手架及平台搭设稳固，具有抗冲击、振动能力。
2.边坡清理
采用人工自上往下清除坡面杂物和松动岩石，凿掉小块松动、悬浮岩石，以利于喷射混凝土与坡面紧密连接。清除危岩时在平台四周挂好安全网，每层平台铺满跳板，喷护前洒水润湿。
3.锚杆支护
3.1材料
锚杆杆体采用Ⅱ级螺纹钢筋，钢筋网采用φ6圆钢，使用前对钢筋调直、除锈、除油。采用质量合格的药卷式锚固剂，应在贮存期内使用，使用前进行检查，受潮结块不得使用。
3.2锚杆孔的钻孔
利用气腿式风钻钻孔，孔径42mm。钻孔前，在设计的孔位处做一标记，钻孔的位置由于受条件限制而无法在设计的位置钻孔时，实际孔位与设计孔位的误差不大于100㎜。钻孔的深度控制，钻孔的实际深度略大于锚杆的有效长度。塞入锚杆前，采用高压风枪将孔内杂质清理干净。锚固剂应用温水浸泡均匀，用木杆将浸泡好的锚固剂送入孔底。
3.3锚杆的制作安装
1、锚孔直径大于锚筋直径至少15mm，锚孔孔壁与锚筋之间间隙充满锚固剂。
2、钻孔在塞入锚固剂前彻底清理，将孔内岩粉、岩屑、沉渣清除干净，锚固剂填满2/3后予捣实，在锚固剂初凝前将锚筋插入到要求的深度，必要时辅以锤击。锚杆外露长度不大于5cm。
3、安装完后，在锚固剂凝固前，不得敲击、碰撞和拉拔锚杆。
3.4排水管安装
测设布孔位置，采用气腿式风钻钻孔，控制钻孔深度，安装排水前将孔内的岩粉等杂物清除干净，孔内装入dn50 UPV排水花管，安装完毕后采用圆木进行临时封堵，待喷射完毕后将其撤出。
4钢筋网的制作、安装
1、钢筋网采用φ6钢筋，应先对钢筋进行拉伸调直（可起到除锈作用），然后根据实际情况对照现场进行下料。
2、钢筋网安装：钢筋网按设计要求200mm×200 mm进行控制。钢筋网网格进行梅花形绑扎牢固，使其网片钢筋交接处不产生位移。
3、钢筋网沿开挖面铺设，与锚杆连接牢固，相邻铺设的钢筋网搭接长度不小于20cm。
5喷射混凝土
5.1原材料
水泥：采用普通硅酸盐水泥，标号p.o42.5。骨料：细骨料使用中砂，粗骨料使用5～10mm的碎石。外加剂：采用DH7速凝剂，初凝时间不大于5min，终凝时间不大于10min。
5.2喷射混凝土配合比
干法喷射水泥与砂、石重量比宜为1:4～1:4.5，水灰比0.4～0.45，砂率50%～60%。
淋、滴水及大块石等杂物混入，装入喷射机前进行过筛。
5.3喷射混凝土
1、喷射混凝土前的准备工作：
①检查开挖断面尺寸，清除开挖面的浮石、坡角的石渣和堆积物。
②处理好光滑岩面，拆除障碍物，必要时搭设工作平台。
③用高压风水枪冲洗受喷面，对遇水易潮解、泥化的岩层则用高压风清扫岩面。
④埋设控制喷射混凝土的厚度标志。
⑤喷射司机与喷射手不能直接联系时，配备联络装置。
⑥作业区有良好的通风和充足的照明装置。
⑦喷射作业前，对机械设备、风、水管路和电线等进行全面检查及试运行。
2、喷射作业：
①喷射作业分段分片依次进行，喷射顺序自下而上并及时清理坡脚堆积的弃料。
②喷射作业时，先送风，后开机，再给料；结束时待料喷完后，再关风。
③向喷料机供料连续均匀；机器正常运转时，料斗内保持足够的存料。
④喷射作业完毕或因故中断喷射时，必须将喷射机和输料管内的积料清除干净。
⑤干法喷射控制好水灰比，保持混凝土表面平整，呈湿润光泽，无干斑或滑移流淌现象。
⑥喷射混凝土的回弹率不大于15%。
⑦钢筋网在岩面喷射一层混凝土后铺设，钢筋与壁面的间隙为30㎜。
8钢筋网与锚杆连接牢固，喷射时钢筋不得晃动。
9开始喷射时，减小喷头至受喷面的距离，调节喷射角度，保证钢筋与壁面之间混凝土的密实性。
10喷射中如有脱落的混凝土被钢筋网架住，及时清除。
6喷射混凝土养护
1、喷射混凝土终凝2h喷水养护，养护时间不少于14d。
2、气温低于+5℃时，用草帘棉被保温养护。
四、喷射混凝土的效果评价
由于喷射混凝土是将混凝土配合料在高压气体的作用下直接喷射到岩石坡面的表面，混凝土密实度高且均匀、连续，强度高质量可靠。喷射混凝土比普通混凝土强度提高10%。不需要模板支护，不受坡面形状限制，适应性强。设备简单，基本不受施工场地限制，能够浇筑高差较大的坡面混凝土。省时、省工、易操作、施工速度快。
由于喷射混凝土较好的与原岩石坡面黏结成为一个整体，可充分利用原有岩石坡面的强度来承受外部荷载及内部水压，喷射层较薄。普通现浇混凝土衬砌加固，需要大量的模板，且渠道坡面施工条件不佳，混凝土罐车无法使用，材料运输效率低。实践证明，喷射混凝土支护是一项省工、省料、易操作、速度快、适应性强、造价低的边坡加固技术。对加固松动、脱落岩石效果显著，广泛应用于各类岩土边坡锚喷支护工程，在洞室及水工隧洞中也得到推广与应用。

参考文献：GB 50086-2001锚杆喷射混凝土支护技术规范