水利水电施工组织设计专项方案模块2-4---边坡处理工程 联系客服

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*弱风化岩质边坡欧 1:0.2~1:0.75 微风化岩质边坡 *采用钻爆法施工,边坡保护层采用预裂或光面爆破,人工修整成型 钻爆法施工,边坡保护层采用预裂或光面爆破技术,人工局部1:0.1~1:0.5 修整成型 * 弱、微风化岩质边坡应尽可能使用直立边坡或马道的方式形成开挖边坡,必要时加喷锚支护。

2.2设置马道

多级边坡之间设置马道,有利于边坡稳定、施工安全。一般边坡每隔10~15m,设置一级马道,马道宽度1~2m,总体上降低坡比。如边坡支护需要,马道宽度可达3~5m,以利在马道上搭设排架进行支护施工。沿马道在坡脚设置纵向排水沟,如马道较长,可在马道上设置横向排水沟与纵向排水沟相连接。对高度达80m以上边坡,边坡中部马道宽度宜增加至5~8m。马道可采用喷射混凝土或浇筑混凝土封闭,以防止马道岩体进一步风化剥蚀和地表水渗入岩体。

3.锚喷支护

一般采用素喷混凝土、锚杆加素喷混凝土和锚杆挂网喷射混凝土三种形式。锚杆挂网喷射混凝土的施工工序:边坡开挖及清除松动岩体→挂网→搭设脚手架→造孔→注浆(插锚杆)→高压风清除边坡碎岩和粉尘→喷射混凝土→洒水养护。

3.1原材料的质量及要求

水泥:应优先选用新鲜的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,强度等级不宜低于32.5。钢纤维喷射混凝土的水泥强度等级不宜低于42.5。

砂石料:采用坚硬、耐久且磨圆度较好的天然砂和卵石,也可采用机制砂石料。砂的细度模数宜为2.5~3.0,骨料最大粒径为15mm。

外加剂:可选用速凝、早强、减水等性能的外加剂,其质量应符合DL/T5100有关规定。

铁丝网、钢筋和锚杆:一般部位采用机编镀锌铁丝网,网目为8cm,铁丝网无锈。在规模较大的地质缺陷部位采用直径为φ6~8mm的钢筋网,网目为10~20cm。锚杆宜采用φ25、φ28或φ32螺纹钢筋,挂网锚杆长1.5m。

3.2配合比及力学指标

3.2.1 锚杆砂浆配合比

水泥:砂=1:1~1:2;水泥:水=1:0.38~1:0.45(重量比)。 3.2.2 喷射混凝土配合比

4-2-4 各种喷射混凝土配合比及密度 喷射混凝土类型 干喷法 湿喷法 水泥裹砂喷射混凝土 钢纤维喷射混凝土 水泥与砂石 (质量比) 1.0:4.0~1.0:4.5 1.0:3.5~1.0:4.0 1.0:4.0~1.0:4.5 1.0:3.0~1.0:4.0 水灰比 0.40~0.45 0.42~0.50 0.40~0.52 0.40~0.45 砂率 (%) 45~55 50~60 55~70 50~60 外加剂占水泥用量(%) 2~4 2~4 2~4 2~4 密度 (t/m3) ≥2.2 ≥2.2 ≥2.2 ≥2.4 注:抗压强度为R2820MPa、抗拉强度1.5 MPa、黏结力≥0.5MPa,抗渗标号S8

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3.3混凝土喷射施工工艺

3.3.1喷射方式

(1) 干式喷射,将粗、细骨料和水泥干拌后,在喷射处加水喷射。当采用干砂(含水量<4%)时,速凝剂可在拌料时掺入,拌好的混合料应在20min内用完,当采用湿砂(含水量>4%)时,应在喷射时加速凝剂。

(2) 湿式喷射,将水、水泥及粗、细骨料一次拌和,在喷射时加速凝剂。

(3) 水泥裹砂喷射混凝土,将水泥裹砂砂浆用泵输送到喷头处与喷射机输送的混合料混合后喷向工作面。

(4) 钢纤维喷射混凝土,在混合料中掺入适量钢纤维,搅拌时间不宜少于180s。 3.3.2 喷射工艺

喷射混凝土工艺流程见图4-2-1; 3.3.3喷射混凝土机械

常用混凝土喷射机技术特性见表4-2-5。 (1) 干喷混凝土机械

国内干喷混凝土主要采用单机组合的作业方式,即采用强制式搅拌机拌和干料,斗车或汽车送料,混凝土喷射机喷料。这种方法机械化水平低,工作条件差,劳动强度大。

目前,国外干喷混凝土推广采用综合机械化水平较高的喷射混凝土三联机。这种三联机通常包括配料及拌和、输送混合料至喷嘴、机械手三部分组成,有时还包括一定贮量的料仓,三联机装在自行的台车上。

(2) 湿喷射混凝土机组

湿喷射混凝土通常需配备输送混凝土至喷嘴的输送泵(活塞泵或挤压泵),喷嘴处的加压装置(通常风动加压)和掺入速凝剂的装置,操纵喷嘴的远控机械手。将这些器具装在自行台车上,组成湿喷射混凝土车。国外已有定型产品,喷射高度10余m,生产率为5~15m3/h,回弹率为10%~20%。

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细骨料粗骨料水 泥速凝剂空压缩空气压机给水水泵送水管干搅拌机喷射机械送料管筛分喷嘴喷射面细骨料粗骨料水 泥 水空压缩空气压机一水次水泥二次水减水剂搅拌机筛分喷射机械速凝剂送料管喷嘴喷射面搅拌泵细骨料砂控制器钢纤维或水泥速凝剂喷嘴 干式喷射机喷射面粗骨料搅拌图4-2-1 喷射混凝土工艺流程

(a)干式喷射 (b)湿式喷射 (c)水泥裹砂

(3) 喷射混凝土机械手 目前国内生产有QPS-II型机械,技术特性如下:

QPS-II型:最大喷射高度10.7m,最大喷射宽度7m,一次喷射行程2m,喷头移动速度0~6m/min,大臂最大仰角39°,大臂最大俯角27°,大臂左右摆动角度20°,喷头回转速度0~200r/min,喷头纵向调角——向前45°,向后30°,外形尺寸(长×宽×高)——工作状态13950mm×5260mm×9630mm,行走状态9950 mm×1600 mm×3230mm,总重(包括汽车底盘)8t。

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表4-2-5 常用混凝土喷射机技术特性

项目 单位 冶建-65 (双罐式) HP-30 (转子式) SP-2 (转盘式) TK961 (湿喷机) PBT10/20 (湿喷、泵送) 生产能力 32~5 4~5 5 10/20 m/h 4 (以干拌和料计) 骨料最大粒径 mm 25 25 25 15 25 输料管内径 mm 50 50 50 51 75 37~8 6~10 5~10 10 7~10 压缩空气耗量 m/min 工作压力 MPa 0.12~0.6 0.1~0.5 0.3~0.5 0.3~0.7 6.0 水平 200 200 200 30 200 输送距离 m 垂直 70 60 60 20 40 电动机功率 kW 3 4 4 7.5 37 外型尺寸 mm 1630/850/1600 952/890/1390 1435/750/1250 2200/1400/1540 3500/1470/1800 (长/宽/高) 机体自重 kg 1100 700 650 2000 2500 生产厂家 冶金建筑 长沙矿山 长沙矿山 成都岩峰 济南山川 3.3.4 喷射施工要点 (1) 挂网之前,应清除边坡松动岩块、浮渣、岩粉以及其它疏松状堆积物,用水或风将受喷面冲洗(吹)干净;

(2) 挂网应顺坡铺设铁丝网或钢筋网,网间搭接10~20cm,用镀锌铁丝绑扎,如遇坡面不平整,应调整铁丝网与坡面的间距;

(3) 脚手架搭设便于喷枪手作业,同时也应满足施工安全要求;

(4) 锚杆钻孔一般应垂直坡面,孔位误差不大于10cm,孔深不小于锚杆埋设深度且不超过5cm,用风或水将孔内岩粉吹干净;

(5) 短锚杆采用先注浆后插杆的方法施工;长锚杆采用先插杆后注浆的方法施工,为保证孔内浆体饱满和杆体保护厚度,锚杆安装时设有托架、灌浆管,锚杆安装完毕进行孔口封闭;

(6) 锚杆安装后再次清除边坡岩粉和碎岩,安装混凝土垫块,控制铁丝网保护层厚度,埋设控制喷层厚度的标志,以保证设计喷层厚度;

(7) 混合料的拌合存放:由水泥、砂、石料配成的混合料,应严格控制设计配合比,原则上应该随用随拌,但为了保持喷射作业的连续性,可以堆存一部分混合料,对于不掺速凝剂混合料的存放时间,不宜超过2h,若掺速凝剂,则不宜超过20min;

(8) 喷射操作时,喷头要垂直于受喷面,间距1m左右,自下而上喷射,螺旋移动喷枪,特别要注意控制好喷射水灰比,使其在0.4~0.5之间,要注意岩面起伏情况,一次喷射厚度5~7cm,后一次喷射应在前一层终凝后进行,保证喷层厚度和提高层面平整度和均匀性,减少回弹率,若间隔时间超过1h,应用风、水把喷层表面的乳膜、浮尘等杂物冲洗干净后再复喷;

(9) 喷射过程中,如发现混凝土表面干裂松散、下堕滑移或拉裂时,应及时清除,重新喷射,回弹下落的混凝土必须清除干净,禁止将回弹混凝土回收再用于喷射;

(10) 喷射混凝土终凝后2h即开始喷水养护,14d内保持湿润状态,在喷射混凝土充分凝固前,不得受水流直接冲刷。

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