高边坡帷幕施工技术总结.docx
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高边坡帷幕施工技术总结
高边坡帷幕施工技术总结
姓名
2015年04月18日
高边坡帷幕施工技术总结
摘要：
本文结合工程实例，在工程地质状况和边坡稳定性分析验算的基础上，对高边坡防护工程中挂铁丝网喷射混凝土治理措施方案的施工工艺进行了详细阐述。
关键词：
高边坡防护；挂铁丝网喷射混凝土；施工工艺
Abstract:
Combiningwiththeprojectexamples, the engineeringgeological conditionandslopestabilityanalysis basedonthe checkingcalculation, reinforcementconstructionofhighslopeof thehangingwire injection constructiontechnologyofconcretemeasure plan indetail.
Keywords:
highslopeprotection;thehangingwire sprayedconcrete;
constructiontechnology
0引言
目前，我国公路建设正在快速发展，其中有很多路段通过山岭重丘地带，地形、地质条件复杂且自然坡陡。
本文结合1号路施工实例，对高边坡防护施工工艺做深入分析。
1编制依据
1.11号路施工设计图；
1.2交通部颁发标准和规范、规程：
1.2.1《城镇道路工程施工与质量验收规范》（CJJ1-2008）
1.2.2《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）
1.2.3《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013
1.2.4《施工现场临时用电安全规范》JGJ46—2005
1.2.5《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-1991
2工程概况
2.1工程概况
1号路是规划区内一条东西向兼顾特色运输的城市次干路，全长约1.735km，分两段实施，本次实施的是1号路A段（K0+12.412-K0+840）。
道路等级为城市次干路，红线宽度24km。
2.2高边坡位置
1号路A段高边坡防护共有2处，其里程桩号分别是K0+275-K0+375段右侧，K0+700-K0+840段右侧。
此段高边坡分别有5级、10级，每级垂直距离5m，坡比1:
1。
边坡防护为：
浆砌片石防护、挂铁丝网喷射混凝土防护、挂三维网挖沟植草防护，防护部位分别为最下层坡面、石头坡面、土坡面。
本文着重阐述挂铁丝网喷射混凝土防护施工。
2.3主要工程量
序号
名称
单位
数量
1
反铲挖土机挖一二类土1m³装车
1000m³
1.806
2
8T自卸汽车运土运距3Km反铲挖掘机装车
1000m³
1.806
3
塑料管泄水孔安装
10m
8.499
4
砂浆锚杆
t
5.92
5
钢丝网C20混凝土护坡厚10cm
100㎡
74.946
6
边坡平台砼
10m³
33
7
钢管单排脚手架高10m内
100㎡
74.946
2.4工程地质及水文地质情况
根据地层岩性特征和沉积新老关系从上而下划分为①、②、③、④共四个工程地质层。
分述如下：
1素填土：
褐红、褐灰色、褐色，干-稍湿，松散状。
主要成分为粉、粘粒，含石英砂粒。
层厚平均值3.81m。
修正后标贯击数平均值N=2.89击，承载力特征值fak=60KPa，土、石等级为Ⅰ级，土石类别为松土，工程性能较差。
2砂质粘性土：
为花岗岩坡残积土，褐黄、灰黄色，可塑状，主要成分为粉、粘粒及石英砂粒、砾石，干强度中等，韧性中等，局部含有强风化碎石。
层厚平均值5.33m。
修正后标贯击数平均值N=11.45击，承载力特征值fak=170KPa，土、石等级为Ⅱ级，土石类别为普通土，工程性能一般。
3强风化花岗岩：
灰黄色，主要矿物成分为石英、长石、角闪石，细粒结构，块状构造，较坚硬，岩芯破碎，呈块状，RQD=0。
岩石质量指标为较差的，岩体基本质量等级为Ⅴ级，fak=350KPa，土、石等级为Ⅳ级，土石类别为软石，工程性能一般。
4中风化花岗岩：
灰白色、青灰色，主要矿物成分为石英、长石、角闪石，细粒结构，块状构造，坚硬，岩芯较破碎，呈短柱状、块状，RQD=10-40。
岩石质量指标为较差的，岩体基本质量等级为Ⅳ级，fak=6865KPa，土、石等级为Ⅵ级，土石类别为坚石，工程性能较好。
水文地质条件：
沿线主要地表水体仅为小水塘，属于洼地积水。
最大水深约0.8m。
地下水受大气降水补给，由山前斜坡迳流、排泄，水位变化主要受大气降雨影响，地下水位年平均变幅约为1.50m。
2.5气象及气候
场地区属于热带海洋性季风气候，冬无严寒，夏无酷暑，终年温暖，四季常青。
年平均气温25.5℃，6月份平均气温最高，达28.5℃，1月份平均气温最低，为20.9℃，年极端最高气温为37.5℃，年极端最低气温为5.1℃。
多年平均降雨量1279mm，最大年降雨量1871mm，最小年降雨量747mm。
干湿季节明显，每年的5-10月为雨季，降雨量占全年总降雨量的91.7%；11月至翌年4月为旱季，降雨量为全年的8.3%。
年平均相对湿度79%，年蒸发量1950.7mm。
日照时间长，沿海年均日照时数为2588小时，全年无霜，年积温较高，大于10℃的积温为9300.7℃，大于15℃的积温达9298.8℃。
每年7-10月受热带气旋登陆或影响，年平均3.72次，气旋中心经过时最大风力在10-12级以上（12级风速为40m/s）。
2.6本工程特点及难点
本工程为高边坡防护施工，垂直高度达到50米，斜面高度近80米，平台总长度为1000米，喷浆面积7000多平方米，工程量、施工难度和危险性较大。
设计院提供的施工方案为：
坡面搭设脚手架。
我部另拟定施工方案：
施工人员系安全绳、平台上安装安全防护网。
最后报业主、监理审核同意按后一施工方案施工。
方案对比：
一、坡面搭设脚手架：
（1）坡面钢管件用量计算：
①竖向钢管每米用量：
48kg；
②纵向钢管每米用量：
144kg；
③横向钢管每米用量：
36kg；合计每米脚手架需钢管用量：
228kg=0.228t。
④扣件每米用量：
17个。
（2）费用计算：
坡面长度共1000米，租赁200米钢管：
钢管合计总量：
0.228*200=45.6t；扣件合计：
17*200=3400个；工期约为2个月。
①钢管租金：
49.5元/t/d*0.228t/m*200m*60d=135432元；
②扣件租金：
17个/m*200m*0.05元/个/d*60d=10200元；
③装卸费用：
45.6t*50元/t/次*4次=9120元；
④钢管件坡面搬运、安装、拆除费用：
80元/m*1000m=80000元。
以上费用合计：
234752元，约合23.5万元。
2、系安全带、平台搭设安全网：
人工费、材料费约合2万元。
综上对方案一和方案二的费用对比，方案二比方案一节省约合21.5万元。
3施工工艺和方法
高边坡控制的重点是：
控制坡体的整体稳定性，防止失稳或局部坍塌等情况的发生；对地表水的拦截以及防止大量雨水下渗。
深挖路堑高边坡岩土体主要为厚度较大的强风化岩层，虽然整体性稳定，但边坡较高，为防止表层滑塌要进行边坡加固，主要施工顺序如下：
测量放线修坡→钻孔→安装锚杆→注浆→挂钢筋网→放置泄水管→喷射混凝土→养护
3.1测量放线修坡
边坡开挖首先要施做边坡顶截水沟，保证良好的排水系统，然后按照从上而下逐层分台阶开挖边坡，开挖一层后用炮机及时修坡。
边坡开挖完成后，按设计立面图要求，将锚杆孔位置准确测量放线在坡面上，孔位误差不得超过±50mm。
锚杆的位置须按等分坡面的长度进行放样，其间距可适当调整。
如遇既有刷方坡面不平顺或特殊困难场地时，需经设计监理单位认可，在确保坡体稳定和结构安全的前提下，适当放宽定位精度或调整锚孔定位。
图-1测量放线图-2炮机修坡
3.2钻孔、安装锚杆、注浆
钻孔：
锚杆采用风动干钻法成孔，钻孔直径为5cm，孔轴方向、锚杆长度及间距要符合设计要求。
锚杆应嵌入稳固基岩内，锚固深度为2.2m，如仍不能稳固，应根据实际情况加深，直到稳固，锚杆在顶部、底部和靠伸缩缝边等部位的固定点需距离边线25cm，其余部位均固定在框架钢筋的转角处。
锚杆与锁定筋要焊接牢固。
成孔后，采用高压风进行清孔。
清孔完毕后，放入钢筋，然后灌注M5水泥砂浆固定锚杆。
图-3钻孔
注浆：
锚杆采用孔底反浆法一次性注浆，水泥砂浆强度不得低于5MPa，配合比为1：
3（重量比），水灰比为0.4。
注浆压力不小于0.5MPa，注浆过程中，注浆管从孔底缓慢抽出，当孔口冒浆10秒以上时才可停灌。
为增加浆液的和易性和水泥砂浆的早期强度，在浆液中掺入适量的减水剂和早强剂。
为保证锚杆与周围土体紧密结合，在孔口处设置止浆塞并旋紧。
水泥浆、水泥砂浆应拌合均匀，随拌随用，一次拌合的水泥浆、水泥砂浆应在初凝前用完。
工艺流程如下图：
图-4锚杆大样图
图-5锚杆防护工艺流程
3.3挂铁丝网
铁丝网采用φ2mm的普通镀锌铁丝编制，网眼间距10cm；绑扎铁丝采用φ1mm普通铁丝。
锚杆凿岩及安装铁丝网框架前，要按设计要求挂线放样，保证施工质量。
将预制铁丝网框架按设计要求挂在边坡锚杆上，绑扎牢固。
钢丝网应距坡面3cm。
图-6挂铁丝网
3.4铺设透水管
排水管采用直径为8cm的PVC管，长度1m，端头采用土工布包裹。
排水孔间距一般为10m。
根据施工揭示的地下水出露情况，排水孔孔身、孔位、孔数可适当调整。
3.5喷射混凝土
3.5.1混凝土喷射基面的清理
（1）全面清理待喷射的表面，清除表面松动岩石，并用喷水或喷气清除岩面粉尘，并使岩面保持一定湿度。
（2）在已有砼面上进行喷射砼，应清除剥离部分及表面灰尘。
3.5.2喷射混凝土施工方法
施工前准备：
（1）埋设钢筋头作为控制喷射混凝土厚度的标志。
（2）检查机具设备和各管线线路，将混凝土喷射机就位并试运转：
检查空压机运转情况，压风进入混凝土喷射机前进行油水分离；输料管应能承受0.8MPa以上的压力，并有良好的耐磨性能，防止崩管或破管情况发生；保证作业区内具有良好通风和照明条件；
（3）受喷面如有涌水、渗水时，喷射前应先进行如下处理：
大股涌水时待注浆堵水后再喷射混凝土；小股水或裂隙渗漏水采用岩面注浆或导管引排后再喷射混凝土；混凝土严格按施工配合比配料，速凝剂在喷射机喂料时加入。
喷射混凝土施工方法：
（1）喷射混凝土采用分段、分片、分层依次进行，喷射顺序自上而下，分段长度不大于6m。
喷射时先将低洼处大致喷平，再自上而下分层、往复喷射；
①分段施工时，在前段喷射混凝土接头处预留斜面，斜面宽度为20～30cm，斜面上先用压力水冲洗润湿后再喷射混凝土；
②分片喷射自上而下进行；
③分层喷射时，后一层喷射在前一层混凝土终凝后进行。
终凝1h后再进行喷射时，先用压力水清洗喷层表面。
一次喷射混凝土的厚度以混凝土不滑移不坠落为准，既不能因厚度太大而影响混凝土的粘结力和凝聚力，也不能太薄而增加回弹量。
（2）控制好喷射速度，以利于混凝土的挤实。
风压过大，喷射速度增大，回弹增加；风压过小，喷射速度过小，压实力小，影响混凝土强度。
因此在开机后注意观察风压，起始风压达到0.5MPa后才开始操作，并据喷嘴出料情况调整风压。
（3）
喷射时使喷嘴与受喷面间距控制在0.6～1.0m，喷射角度尽可能接近90°，以获得最大压实和最小回弹。
图-7喷射混凝土
图-8喷浆完成
3.6养护
喷射混凝土终凝2小时后及时进行养护，养护时间为7-14d。
4高边坡监测
在边坡代表性剖面上，预先打Z1-Z2垂直钻孔。
钻孔孔径，一般开孔φ110mm，终孔φ90mm。
打钻孔时，要取岩芯，进行素描后绘制柱状图。
在孔中埋设测斜仪ABS塑料导管，用测斜仪从孔底到孔口，每隔0.5m监测岩土体在边坡倾向的水平位移值，绘制孔深与水平位移关系曲线。
建立监测系统后，隔三天测读一次初读数，然后在边坡开挖过程中，定期进行巡回监测，同时结合地面位移监测和人工巡视监测及时预报出边坡岩土体位移动态。
人工巡视检测是一项经常性工作，应做到每天有人巡视检查。
地表位移的检测周期与降雨量相应，施工期间，旱季和少雨季节每月观测1-2次，雨季每周观测1次，暴雨期及雨后数天内每天观测一次，直至无明显变化为止。
检测工作可在边坡加固工程完成后六个月内或当年雨季结束后三个月如无明显位移可结束。
否则需视具体情况定。
5安全、质量、环境保护措施
5.1安全措施
5.1.1施工前，应对施工现场、机具设备、作业平台及安全防护设施等进行全面检查，作业人员必须佩戴安全防护用品，确认符合安全要求后方可投入施工。
5.1.2喷锚支护安全措施：
5.1.2.1作业全程需有专门人员观察坡体稳定情况，坡面出现坍塌征兆时，必须立即停止作业，采取安全技术措施确认安全后，方可恢复作业。
5.1.2.2挂网前应清理作业面松土和危石，确认坡面稳定。
5.1.2.3空气压缩机作业时应符合下列要求：
（1）开启送气阀前应检查输气管道及其接口，确认畅通、无漏气，并通知有关人员后方可送气。
出气口前不得有人。
（2）作业中贮气罐内最大压力不得超过铭牌规定，安全阀应灵敏有效；进、排气阀、轴承和各部件应无异响或过热现象。
（3）空压机作业环境应保持清洁和干燥；贮气罐必须放在通风良好处，半径15m以内不得进行焊接和热加工作业。
（4）运转中发现排气压力突然升高，排气阀、安全阀失效，机械有异响或电动机电刷发生强烈火花时，应立即停机检查，排除故障后方可继续作业。
空气压缩机操作工应听从钻孔、注浆操作工的指令；机具发生障碍，必须停机、断电、卸压后方可处理。
5.1.2.4喷射混凝土应采用混凝土喷射机，并符合下列要求：
喷射机手必须经安全技术培训，经考核合格方可上岗。
喷射手和机械操作工应有联系信号，送风、加料、停料、停风和发生堵塞时，应及时联系，密切配合。
作业时，操作人员应按规定佩戴防护用品，禁止裸露身体作业。
喷嘴前方严禁站人，喷嘴不得对向人和设备。
作业中暂停时间超过1h和作业后，必须将仓内和输料管内的干混合料全部喷出。
作业后应卸下喷嘴清理干净，并将喷射机外粘附的混凝土清除干净。
5.1.2.5上层支护后，应待混凝土强度达到设计规定，方可开挖下层土方；有爆破作业时，喷射混凝土终凝距下次爆破间隔时间不得小于3h。
施工中，作业面下方不得有人；
5.1.2.6喷锚支护施工中应采取减少粉尘浓度的措施。
5.2质量措施
5.2.1原材料与混合料的检查应遵守下列规定：
（1）每批材料到达工地后，应进行质量检查，合格后方可使用。
（2）喷射混凝土的混合料和锚杆用的水泥砂浆的配合比以及拌合的均匀性，每工作班检查次数不得少于两次；条件变化时，应及时检查。
5.2.2锚孔钻造：
施工前，按设计图测放出孔位；钻孔前，将作业平台搭设成与设计图钻孔倾角一致，确保钻孔时孔位准确。
平台搭设完，钻机就位并根据测放孔位精确对中，钻进过程中，应随时观察记录钻进深度、地质情况、钻孔倾角等，如发现问题及时整改或上报。
5.2.3喷射混凝土抗压强度的检查应遵守下列规定：
（1）喷射混凝土必须做抗压强度试验；当设计有其他要求时，可增做相应的性能试验。
（2）检查喷射混凝土抗压强度所需的试块应在工程施工中抽样制取，试块数量，每喷射50-100m³混合料或混合料小于50m³的独立工程，不得少于一组，每组试块不得少于3个。
材料或配合比变更时，应另做一组。
5.3环保措施
5.3.1废弃的土、石、砂料等必须妥善处理，不准倒入沟渠中，保持水土资源。
5.3.2施工中产生的废碴、废水、垃圾不得向河谷或沟渠中乱排乱放，必须运到指定地点堆放或经过处理达到排放标准后，才能排放。
以免污染水源、农田和堵塞沟渠。
5.3.3加强文明施工建设。
施工现场严禁随地乱扔废旧材料、工具，如短钢筋头、铁丝、水泥纸袋等。
使用过的机械和多余的材料，在短期内不在使用的应及时归库，不随地乱搁。
6结语
本工程在施工中对施工措施和方法进行了改革，由脚手架改为系安全带、安全防护网防护，为项目减少20余万成本，创造了更多的经济效益，施工过程安全可靠、进度快、质量良好，业主、监理对施工成果一致认可，对于未来高边坡施工做了很好的借鉴。
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