铁路路堑边坡防护——锚杆挂网喷射砼

图 1 喷射砼工艺流程图
配合比 水泥∶砂∶石
1∶2. 5∶2. 5
表 1 试验抗压强度
速凝剂 (水泥掺量的) 8h
抗压强度 (MPa) 1d 3d 7d
28d 粘结
强度 28d (MPa)
2. 5 %
2. 4 6. 6 10. 2 17. 5 22. 7 0. 5～0. 8
粗细骨料 (自然含水率控制在 4 %～7 %) 经筛分水洗后 ,按 配合比规定的重量比与水泥一并投入搅拌机拌合 ,拌合时间一 般应 ≥2min ,粉末状的速凝剂同时加入搅拌机内 ,干拌合料经过 充分搅拌 ,再通过运料 ,喂入上料机 (喷射机) ,压缩空气经储备 罐 ,供给喷射机风动力 ,再经过输料管在喷嘴处加水 ,形成喷射 砼。
(2) 受喷坡面的处理方法 :坡面在喷射砼之前已大面积进行 过刷坡整平 ,但因间隔时间较长 ,在此时间内 ,又遇风蚀 ,造成局 部段坡面凹凸不平 ,粉细砂层中 ,风蚀最深可达 30～50cm 不等 , 该部分无法用其它材料填补 ,也采用喷射混凝土混合料填补 ,此 混合料经验配合比 1 (水泥) ∶5 (粘土) ∶8 (砂) ∶7 (石子) ,同时掺入 水泥用量 2 %的速凝剂 ,水泥为 25. 8 级 ,用量为 1500～1800kg/ m3 。用此配合比 ,垫层喷射后粘结较好 ,所有凹坑可连续喷射 ,一 次补成 ,效果理想 ,垫层混凝土试验强度为 7～10MPa ,大于原坡 面强度 。原 喷 坡 面 补 平 后 , 然 后 进 行 挂 网 喷 射 C18 级 混 凝 土
(200 # ) 。 (3) 输料管和拢料管 (喷嘴) 的使用及混凝土的喷射方法 :输
料管长以 < 30cm 为宜 ,其喷射工作压力为 150～170kPa (1. 5～1. 7kg/ cm2) ,喷嘴供水压力为 250kPa (2. 5kg/ cm2) ,比工作压力大 50 ～100kPa (0. 5～1kg/ cm2) ,以保证水与干拌合料均匀混合 ,并防止 堵管 。喷射作业应分段分块 (长 5m 一段 ,高 2m 为一块) ,自下而 上施喷 ,喷枪嘴应垂直坡面 ,并与坡面保持 1m 左右距离 ,喷厚 10cm ,分两层喷射 ,喷枪嘴移动方式为循徊法和圈圆法 ,一般粘附 性较好 ,喷射手是喷射混凝土质量控制的关键 ,将水灰比控制在 0. 4～0. 5 之间 ,可减少回弹量 。一般在正式施喷前 ,要先进行试 喷 ,以测定控制砼喷射距离和速度 ,及修正水灰比最佳稠度后 ,再 大面积加以施喷 。
(1) 喷射砼配合比为水泥∶砂子∶石子 = 1∶2. 5∶2. 5 (重量比) , 水灰比为 0. 4～0. 6 ,砼强度 200 # 。混合料宜随拌随用 ,掺有速凝 剂的混合料存放时间应 ≤20min ,保持物料新鲜 。
(2) 整修坡面 ,使坡面平整 ,喷射砼前应将坡面浮土或虚渣吹 干净或用水冲干净 。
南疆 铁 路 西 延 工 程 库 (库 尔 勒) —喀 ( 喀 什) 段 , 施 工 里 程 DK1425 + 270～DK1425 + 770 ,路堑边坡因地质为砂岩夹泥岩薄 层 ,呈互层状分布 ,风化严重 ,差异风化现象明显 ,部分泥岩呈土 状和粉细砂状 ,中等密实 。针对上述情况 ,本段需护坡 5430m2 , 根据设计文件采用锚杆挂网喷射砼防护措施 ,挂网材料型号为 CE151 土工网格 ,属新材料 ,是高分子聚合材料 ,其力学性能好于 钢丝网 ,同时具有不锈蚀 、表面粗糙 、握裹力强等特点 。 2 工程技术要求
4 几点结论 (1) 后压浆技术对于汕头市区地质条件的大直径超长钻孔灌
注桩工程有较强的适应性和实用性 。 (2) 应用后压浆技术 ,能有效地处理桩底沉渣 ,消除桩底沉渣
隐患 ,减小桩基承载力的离散性和不均匀沉降 ,保证桩基质量的 稳定性 。
(3) 应用后压浆技术 ,能使地基土对桩的支承能力得到充分 的发挥 ,改善大直径超长钻孔灌注桩的荷载传递状况 ,提高桩基 承载力 。
中图分类号 :TV544. 923 文献标识码 :B
铁路路堑边坡防护 ———锚杆挂网喷射砼
逯建
(新疆生产建设兵团建工集团招投标部 ,新疆 乌鲁木齐 830000)
摘 要 :介绍了南疆铁路西延工程库 —喀段路堑边坡锚杆挂网喷射砼工程技术要求 、主要机具材料及施工方法 。 关键词 :路堑 ;边坡 ;锚杆 ;挂网 ;喷射砼
(4) 回弹料的回收和利用 :喷射砼的重要特点之一是会产生大 量回弹 (以粗料为主) ,由于风压 、水压都需慢慢调试 ,才能转入正 常喷射 ,这时回弹率 (回弹物料与混合物的百分比) 要达到20 %～ 30 % ,调试平稳后回弹率降为 10 %～15 %。在喷射砼作业面下方 铺设薄钢板或塑料布 ,及时收集回弹物料 ,将未凝结 、未污染的物 料 ,按一定比例迅速掺入混合料中继续使用 (一般 > 30min 后不宜 再使用) ,可节约材料 ,其他物料还可用在预制构件中 。
(2) 空气压缩机 ,风量为 9m3/ min。 (3) 自落式搅拌机 (400L) 。发电机 50kW。 3. 2 材料 (1) 水 :应作水质分析 ,不得用 pH < 4 的酸性水 ,并不得含其 它任何有害杂物 。 (2) 水泥 :采用 ≥32. 5 级的硅酸盐或普通硅酸盐水泥 ,性能 符合现行水泥标准 ,并要求新出厂 。 (3) 粗骨料 :采用纯净的砾石或细碎石 ,最大粒径应 ≤20mm , > 15mm 的颗粒应控制在 20 %以下 ,针片状颗粒含量应 ≤15 %。 (4) 砂子 :采用水洗中粗砂 ,粒径为 0. 25～0. 5mm ,含泥量
(4) 后压浆技术的施工方法已趋成熟 ,其优点是工艺简单 ,效果 明显 ,投资小效益高 ,具有良好的社会效益和经济效益。
西 部 探 矿 工 程 Sep. 2004
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< 5 % ,天然含水量 4 %～6 %为宜 。 (5) 速凝剂 :采用“红星一号”,掺量为水泥用量的 2 %～3 %。 该速凝剂能使砼迅速凝结 ,以避免新喷砼由于自重而开裂 、坠落 , 可使水泥净浆的终凝时间由 7h 缩短到 10～20min。
(3) 沿线路方向每隔 10m 设伸缩缝一道 ,其宽为 2cm ,全断面 填塞沥青麻筋 。
(4) 锚杆长 0. 6～1. 0m ,锚固深 0. 5～0. 9m ,孔深应比锚固深 度深 20cm ,锚杆用 100 # 水泥砂浆固定 。 3 主要机具及材料 3. 1 主要机具
(1) 喷射机 : 为干喷机 ,扬州机械厂产 。性能可调喷射率为 2～6m3/ h ,设有二次搅拌装置 (在投料斗内) ,增强了砼的均匀性 ; 还有自动保护装置 ,发生堵管时 ,能自动断电 、停机 ,可喷粗骨料 最大粒径 30mm(实际用 20mm) 。
6 经验体会 (1) 试验表明 ,采用挂网 CE151 土工网格喷射砼坡面防护措
施时 ,当荷载增大至喷射砼破坏 ,CE151 土工网格的抗拉强度还 未完全消失 ,其原因是部分荷载继续由砼与 CE151 土工网格的握 裹力来承受 。所以 ,当砼产生贯通裂缝时 ,也会出现这种剩余承 载力 。这种 挂 网 喷 射 砼 的 抗 压 和 抗 拉 可 分 别 比 普 通 砼 提 高 10 %～20 %。同时施工方便 ,可提高支护能力 ,使砼应力分布均 匀 ,增强边坡整体防护能力 ,抵抗震动 ,防止溜滑等性能 。
(1) 对路堑边坡 (1∶0. 75) 泥岩夹砂岩薄层采用短锚杆挂网喷
射砼护坡 ,对路堑边坡 (1∶1. 0) 风化严重成土状或细砂状采用长 锚杆挂网喷射砼护坡 ,挂网均采用 CE151 型土工网格 。
(2) 喷 射 砼 防 护 层 厚 10cm , 砼 标 号 为 200 # , 锚 杆 间 距 为 2m ×2m ,成梅花形布置 。
(5) 喷 射 砼 的 养 护 : 喷 射 砼 的 水 泥 用 量 大 ( 一 般 在 380 ～ 400kg/ m3) ,而且掺入速凝剂后能显著加快砼的凝结 ,提高早期强 度 ,在一定程度上抑制了水泥水化作用 ,喷射砼终凝后 ,应及时洒 水养护 、覆盖 。试验表明 ,养护差的喷射砼 ,在 7d 后即会产生较 大的收缩变形 ,出现不规则裂纹 。因此 ,应保持较长时间的洒水 养护及覆盖 ,使砼表面保持湿润 ,一般应 ≥10～14d ,以保证砼强 度正常增长 ,减少和防止收缩开裂 ,提高喷射砼质量 ,经养护后 28d 砼强度均在 22～25MPa 。
(2) 锚杆挂网喷射砼施工方法 ,在路堑边坡风化较严重的泥 岩上使用 ,经使用后表明效果更好 ,施喷砼表面光泽平整 ,骨料分 布均匀 ,砼强度均超出设计 10 %～20 % ,而且粘接牢固 。起到边 坡防护作用 。另外 ,以前挂网均为铁丝网 ,此次采用的 CE151 土 工网格 ,有其造价低 、重量轻 、不锈蚀 、拉力均匀等 ,属新材料 、新 工艺 ,应大力推广 。
1 概况 铁路路堑边坡 ,由于不断经受自然风化和雨水冲刷的破坏
作用 ,一般会出现不同情况的坡面变形 (如局部坍塌 、剥落 、掉块 、 局部凹陷 、坡面冲沟 、表土溜滑等) ,坡面变形的轻重除与当地气 候环境条件密切相关外 ,还取决于边坡土质 (软质粘土岩 、松软粘 性土 、松软碎石类土等) 的性质和边坡地层组成及所受地质构造 的影响 ,对边坡变形必须找出主要原因 ,采取正确的防护方法和 范围 ,并结合防护材料 、条件选择适宜的防护类型 ,及早防治 ,否 则将可能造成严重病害 ,坍塌下的土方将会淹埋路基侧沟 ,阻止 排水 ,危及路基道床质量 ,如果局部坍塌或剥落掉块的量较大 ,轻 则会堵塞侧沟影响排水 ,重则会污染道碴 ,淹埋道床钢轨 ,直接影 响线路质量和列车的正常运行 。路堑边坡防护类型较多 ,一般 为 :植树种草 ,灌浆勾缝 ,抹面喷浆 ,浆砌片石 ,铺预制砼块 ,锚杆 铁丝网喷射砼等 。做为防止边坡风化的保护层 ,保护层对内部土 压力能增加阻力 ,同时可承受少量松散体产生的侧压力 ,抑制边 坡变形 ,起到支护作用 。
(6) CE151 土工网格性能参数 :网幅 2. 5m ,网孔尺寸74mm × 74mm ,网厚为5. 9mm ,重为 550g/ m2 ,最大拉伸力 ≥4. 82kN/ m ,荷 载 ≥3. 83kN/ m ,变形 < 10 % ,和锚杆采用专用扣件联结 。