CN107989049A - 一种框架护坡的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种框架护坡的施工方法，属于边坡稳定技术领域，用于解决现有技术存在的施工成本高、施工工期长以及安全隐患突出的问题。该施工方法主要包括边坡开挖、脚手架搭设、清理工作面、锚杆施工、框架梁施工、混凝土浇筑以及养护等步骤。采用该施工方法完成的框架边坡具有施工成本低、工期短、安全性高和施工质量可靠等优点。

Description

一种框架护坡的施工方法

技术领域

本发明涉及框架边坡施工技术领域，具体来说，是一种利用湿拌混凝土喷射浇筑框架护坡的施工方法，其特别适用于采用“逆作法”施工的，一次性支护高度不超过6m，一次性浇筑面积大于600m²，边坡坡度≤1∶1的挖方边坡框架护坡支护。

背景技术

随着中国经济的高速发展，城市内、城市与城市之间的交通问题日益突出，这些年来政府大力开展了城市道路及高速公路建设，旨在提高交通出行效率。地理位置上，重庆北部、东部及南部分别有大巴山、巫山、武陵山、大娄山环绕，地貌以丘陵、山地为主。因此，交通建设中道路路基注定非挖即填，边坡众多，施工难度大。

框架护坡在道路路基开挖边坡支护施工中较为常见，其混凝土的运输主要有导轨提升、泵送、吊机起吊等方法，这些方法存在着多次运输、振捣不到位、跑浆、胀模、施工成本偏高等缺陷，且安全隐患突出。因此需要寻求一种有效的框架护坡施工方式来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的施工成本高、施工工期长以及安全隐患突出的问题，本发明提供了一种能够施工成本低、施工工期短、安全性高、施工质量可靠的框架护坡施工方法。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

1．一种框架护坡的施工方法，其特征在于，所述施工方法包括如下步骤：

A、边坡开挖和脚手架搭设

采用逆作法进行边坡开挖，随挖随支，观察边坡开挖后的稳定情况，确定无隐患后按照技术规范搭设脚手架，脚手架外边缘设置安全栏杆，然后搭设施工斜道和脚手板；

B、清理工作面

从上往下清理边坡的淤积物、浮土、浮石以及突出岩石，使坡面、坡度符合设计要求；

C、锚杆施工

C1、钻孔：根据设计要求对锚固位置测量定位，利用钻孔机辅以短套管在坡面上钻出锚孔，钻孔过程中，钻孔机主轴与锚杆预设倾角一致；

C2、清孔：锚孔达到要求后，将孔内的岩粉、岩屑以及沉渣清除干净，并吹干孔壁；

C3、安装锚杆：将制作好的锚杆插入锚孔中，锚杆的有效锚固深度不小于设计深度，锚杆的锚头弯钩外露长度为5～8cm；

C4、注浆：向锚孔中灌注符合设计配比的浆液，灌注时，记录注浆时间、注浆量及漏浆深度，并检验灌浆质量，注浆过程中管口始终保持在浆面以下，待浆液溢出孔口时全部拨出，浆液凝固收缩后进行补灌，所述浆液应搅拌均匀，随拌随用，并在初凝前用完；

D、框架梁施工

D1、基槽开挖：根据框架梁的横向尺寸、竖向尺寸以及模板厚度挖出框架梁肋轮廓，超挖部分采用混凝土填补至坡面，石质坡面使用风镐开凿；

D2、钢筋绑扎：在安置框架梁钢筋前先清理基槽内浮渣，保证基础密实；

在坡面打入钢筋锚钉，准备好一块砂浆垫块作为保护层，先绑扎竖梁钢筋，再绑扎横梁钢筋，并和钢筋锚钉牢固连接，用砂浆垫块将钢筋垫起，与坡面保持足够的距离；

D3、模板安装：模板采用九夹板或覆膜板按设计尺寸拼装，模板表面刷脱模剂；

用钢管支撑固定模板，模板底部与基础紧密接触，以防跑浆、胀模；

模板立模前先检查钢筋骨架施工质量，并作好记录；立模时，框架梁竖梁高度方向增加至少20mm，框架梁封闭底面与临空面，顶面留有混凝土浇筑口；

E、混凝土浇筑

E1、配置混凝土，其强度等级不低于42.5级；

E2、喷射混凝土：

首先清除作业区内障碍物，搭设好操作平台，然后利用湿喷机喷射混凝土；

喷射过程分段且自下而上地顺序进行，喷嘴指向与受喷面保持垂直，喷嘴与受喷面的距离控制在1～1.5m，竖直高度上分层喷射的层高不超过1.5m，两次喷射之间的时间间隔应小于混凝土的初凝时间，湿拌喷射混凝土的坍落度为80mm～200mm，在混凝土浇筑过程中根据混凝土强度检验评定标准分时段对混凝土取样并检测其抗压强度；

所述湿喷机的生产能力大于5m³/h，水平输料距离不小于30m，竖向输料距离不小于20m，空压机供风量不小于4m³/min，风压不小于0.6MPa，且波动值不大于0.01MPa；

E3、混凝土入模后采用振动棒振捣，再按标高对混凝土表面进行收光；

E4、混凝土养护：湿拌喷射混凝土应及时保湿养护，终凝后养护时间不得少于14d。

进一步限定，所述步骤B中，锚孔深度至少比锚杆长度长50cm，钻孔终孔深度至少比设计孔深不低于5cm，孔距误差±15cm。

进一步限定，所述步骤C中，注浆前，应先用稀水泥浆润滑注浆泵管，然后再压力注浆，注浆从下往上，先插入孔底，随注浆压力逐步退出，边灌注边缓慢匀速拨出，直至孔口返浆为止。

进一步限定，所述步骤E中，所述湿拌喷射混凝土坍落度控制在120mm～160mm。

本发明提供的施工方法相比现有技术能够加快框架护坡的施工进度，缩短边坡施工工期，通过湿喷机直接将混凝土喷于框架模板之内，代替了传统的劳动密集型浇筑方式，节省了大量的劳动力，降低劳动力配置和作业安全风险，合理控制湿拌喷射混凝土坍落度和，从而有利于框架护坡混凝土结构的成型。

附图说明

图1为本发明施工方法实施例的流程图；

图2为框架梁竖梁截面示意图；

图3为框架梁横梁截面示意图；

图4为框架护坡分层浇筑立面示意图；

图5为框架护坡分层浇筑侧剖示意图。

图中，对应标注分别为：

1-坡面；

2-框架梁竖梁；

3-混凝土浇筑口。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

如图1所示，一种框架护坡的施工方法，包括以下几个步骤：

S100、边坡开挖

边坡开挖采用“逆作法”，开挖过程中随挖随支，且一次性支护高度不宜超过6m，支架基础应稳定、坚硬，不得将支架立杆置于浮土、松石之上。

S200、脚手架搭设

观察边坡开挖后的稳定情况，确定无隐患后严格按照技术规范搭设脚手架，脚手架钢管连接须牢固、稳定，管架与坡面之间必须楔紧，满足施工操作要求，脚手架外边缘设置安全栏杆，然后搭设施工斜道和脚手板，脚手板应用铁丝绑牢，以保证作业人员及机具的施工安全。

上述技术规范参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130的要求实施。

S300、清理工作面

采用人工从上往下清理边坡坡面的淤积物、浮土、浮石以及突出或松动的岩石。小块岩石人工直接清理，大块岩石采用风镐破碎，化整为零，逐步消除，使坡面尽可能平整，坡度满足设计要求。

清理时，应防止石块对脚手架造成冲击，影响脚手架稳定性。如发生冲击，应对脚手架进行检查并加固。

清除危岩时应在坡脚设置禁行区域。在坡脚两端拉好警戒线，并安排专人执勤，禁止一切人员及设备通过。

S400、锚杆施工

锚杆施工主要包括钻孔→清孔→安装锚杆→注浆几个流程，每个流程须满足《建筑边坡工程技术规范》GB50330的要求。

S401、钻孔：根据设计施工图的要求对锚固位置测量定位，利用钻孔机辅以短套管在坡面上钻出锚孔，钻孔过程中，钻孔机主轴与锚杆预设倾角一致，并在同一轴线上。

S402、清孔：锚孔达到要求后，采用空气清空，将孔内的岩粉、岩屑以及沉渣清除干净，并吹干孔壁。

S403、安装锚杆：根据设计要求，进行锚杆以及配料（注浆浆液）制作，将制作好的锚杆插入锚孔中，锚杆的有效锚固深度不小于设计深度，锚杆的锚头弯钩外露长度为5～8cm，锚孔深度至少比锚杆长度长50cm，钻孔终孔深度至少比设计孔深不低于5cm，孔距误差±15cm。

S404、注浆：向锚孔中灌注符合设计配比的浆液，灌注时，记录注浆时间、注浆量及漏浆深度，并检验灌浆质量，注浆过程中管口始终保持在浆面以下，待浆液溢出孔口时全部拨出，浆液凝固收缩后进行补灌，所述浆液应搅拌均匀，随拌随用，并在初凝前用完。

注浆宜采用压力注浆泵进行，注浆前，应先用稀水泥浆润滑注浆泵管，然后再压力注浆。注浆从下往上，先插入孔底，随注浆压力逐步退出，边灌注边缓慢匀速拨出，直至孔口返浆为止。注浆时如遇裂隙贯通漏失，采用加速凝剂或分次注浆法进行解决。

在锚杆正式安装前应进行锚杆的性能试验，验算其参数与设计是否一致。验收试验锚杆的数量应取锚杆总数的5%，且不得少于3根。

注浆时应做好施工记录及试块，以检验注浆质量。

S500、框架梁施工

S501、基槽开挖：根据框架梁横梁的横向尺寸、框架梁竖梁的竖向尺寸以及模板厚度挖出框架梁肋轮廓，超挖部分采用混凝土填补至坡面，石质坡面使用风镐开凿。

S502、钢筋绑扎：在安置框架梁钢筋前先清理基槽内浮渣，保证底部基础密实。如为土质边坡，须在底部摊铺一层水泥砂浆垫层。

在坡面打入钢筋锚钉，准备好一块砂浆垫块作为保护层，先绑扎竖梁钢筋，再绑扎横梁钢筋，并和钢筋锚钉牢固连接，用砂浆垫块将钢筋垫起，与坡面保持足够的距离。

S503、模板安装：模板采用九夹板或覆膜板按设计尺寸拼装，模板拼装平整、严实，净空尺寸准确，符合设计要求并且美观，模板表面刷脱模剂。

用钢管支撑固定模板，模板底部与基础紧密接触，以防跑浆、胀模。

模板立模前先检查钢筋骨架施工质量，并作好记录。

如图2和图3所示，立模时，框架梁竖梁2比坡面1在高度方向至少增加高度H=20mm，最好能达到50mm，以避免为注满模板而造成混凝土抛洒浪费，框架梁封闭底面与临空面，顶面留有混凝土浇筑口3。

S600、混凝土浇筑

S601、配置混凝土

用于喷射的混凝土的配置优选采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，并应符合《通用硅酸盐水泥》GB175的规定。

其中用于永久性结构的混凝土的水泥强度等级不应低于42.5级。

混凝土中粗骨料优选连续级配的碎石或卵石，最大公称粒径不宜大于12mm。粗骨料的针、片状颗粒含量、含泥量及泥块含量，应符合表1要求，其它性能及试验方法应符合《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52中的规定。

混凝土中细骨料优选Ⅱ区砂，细度模数宜为2.5～3.2。

天然砂的含泥量和泥块含量应符合表2要求：

人工砂的石粉含量应符合表3要求：

细骨料其它性能及试验方法应符合《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52中的规定。

（4）混凝土用骨料的颗粒级配范围宜满足表4的要求：

配置混凝土时可不添加速凝剂，其他外加剂性能应符合《混凝土外加剂》GB8076和《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119的规定。

混凝土拌合用水应符合《混凝土用水标准》JGJ63的规定。

搅拌前，应对现场骨料进行含水率测试，并根据测得的含水率调整用水量。

湿拌喷射混凝土宜在混凝土搅拌楼完成拌制，搅拌时间不宜小于120s。

S602、喷射混凝土：

喷射前首先清除作业区内障碍物，搭设好操作平台，平台外缘应设有栏杆，确保喷射设备操作员与喷射手之间的联系畅通，然后利用湿喷机湿拌喷射混凝土。

湿喷机选择三民重科HBTS15-6-22S型号湿喷机。

喷射过程分段且自下而上地顺序进行，一般以框架梁横梁之间的伸缩缝划分分层浇筑，如图4和图5所示，喷嘴指向与受喷面保持垂直，喷嘴与受喷面的距离控制在1～1.5m。

混凝土在竖直高度上分层喷射，每层层高1.5m，两次喷射之间的时间间隔应小于混凝土的初凝时间。

喷射混凝土的坍落度为80mm～200mm，较小的坍落度更能保证混凝土的强度和施工的可操作性，当湿拌喷射混凝土坍落度控制在120mm～160mm之间时，混凝土入模成型的可操作性最佳。

为保证混凝土质量，湿喷机的生产能力大于5m³/h，水平输料距离不小于30m，竖向输料距离不小于20m，空压机供风量不小于4m³/min，风压不小于0.6MPa，且波动值不大于0.01MPa。

喷射混凝土施工作业中，应检查出料弯头、输料管和管路接头等有无磨薄、击穿或松脱现象。喷射作业面转移时，输料软管不得随地拖拉和弯折，供风、供水系统应随之移动。

S603、混凝土入模后通过振动棒振捣，再按标高对混凝土表面进行收光。

在混凝土喷射过程中根据《混凝土强度检验评定标准》GB/T50107的规定，定期对混凝土取样并检测其抗压强度。

喷射操作应选择熟悉喷射设备性能的喷射工或在其指导下进行，且施工前须试喷；用于喷射的混凝土在运输及喷射过程中严禁加水，喷射作业宜避开高温时段，避免水分蒸发速率过快。

S604、混凝土养护：湿拌喷射混凝土后及时覆盖塑料薄膜保湿养护，终凝后养护时间不得少于14天，混凝土养护符合《混凝土质量控制标准》GB50164的相关规定。

在环保方面应该注意以下几点：

1、喷射混凝土应设法尽量减少回弹，宜将回弹物回收利用。

2、在喷射设备或混凝土搅拌处设置集尘器或除尘器。

3、施工区位于居民区时，现场搅拌机、空压机等均应采取降噪措施，以降低机器噪声对周围环境的影响。

4、废水不得随意排放，避免污染周边水源。

效果对比试验：

方法1：采用泵送方式将混凝土输送到脚手架上的堆料平台，再由人工转运入模的浇注方法浇筑框架护坡。

方法2：采用泵送方式将混凝土输送到脚手架上的堆料平台，再采用本申请湿拌喷射混凝土方法浇筑框架护坡。

采用上述两种不同的方法浇筑一段长100m，高6m的框架护坡，混凝土输送泵或混凝土湿喷机处工人人数相同，框架梁混凝土振捣、收光人数相同。通过实验对比，方法1安排10名工人转运混凝土，需6小时完成，共计7.5个计日工；而方法2也就是本申请仅需两名工人操纵喷枪工作4.5小时就可完成。

实施例1：宜宾临港经济开发区滨江大道一期一标段

该工程位于四川省宜宾市临港经济开发区内，处于临港经济开发区滨江大道中段。道路北侧紧靠山体，沿线各类边坡支护总计5万平米，边坡高度最高达40余米。其中，框架护坡约为1.7万平米。

为控制框架护坡施工成本，加快施工进度，申请人在道路挖方框架护坡支护施工中采用了本申请框架护坡的施工工法，并获得成功，有效地控制了边坡支护工程施工的质量、安全、成本及工期。

实施例2：顺庆区北部新城“四路”建设项目

该项目位于四川省南充市，包含滨河路、通江大道、大营山一路、大营山二路四条道路。工程建设总投资为2.88亿元，其中道路挖方边坡总面积达4万平米（框架护坡约为8600平米），最高边坡高达25米。本工程于2014年8月7日开工，目前还在建设之中。

总体来看，在框架护坡施工中采用了湿拌喷射混凝土用于框架护坡浇筑的施工工法，无论在施工成本、施工工期、施工质量和安全性上都带来了极为显著的经济效益和社会效益。

以上对本发明提供的一种框架护坡的施工方法进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种框架护坡的施工方法，其特征在于，所述施工方法包括如下步骤：

A、边坡开挖和脚手架搭设

采用逆作法进行边坡开挖，随挖随支，观察边坡开挖后的稳定情况，确定无隐患后按照技术规范搭设脚手架，脚手架外边缘设置安全栏杆，然后搭设施工斜道和脚手板；

B、清理工作面

从上往下清理边坡的淤积物、浮土、浮石以及突出岩石，使坡面、坡度符合设计要求；

C、锚杆施工

C1、钻孔：根据设计要求对锚固位置测量定位，利用钻孔机辅以短套管在坡面上钻出锚孔，钻孔过程中，钻孔机主轴与锚杆预设倾角一致；

C2、清孔：锚孔达到要求后，将孔内的岩粉、岩屑以及沉渣清除干净，并吹干孔壁；

C3、安装锚杆：将制作好的锚杆插入锚孔中，锚杆的有效锚固深度不小于设计长度，锚杆的锚头弯钩外露长度为5～8cm；

C4、注浆：向锚孔中灌注符合设计配比的浆液，灌注时，记录注浆时间、注浆量及漏浆深度，并检验灌浆质量，注浆过程中管口始终保持在浆面以下，待浆液溢出孔口时全部拨出，浆液凝固收缩后进行补灌，所述浆液应搅拌均匀，随拌随用，并在初凝前用完；

D、框架梁施工

D1、基槽开挖：根据框架梁的横向尺寸、竖向尺寸以及模板厚度挖出框架梁肋轮廓，超挖部分采用混凝土填补至坡面，石质坡面使用风镐开凿；

D2、钢筋绑扎：在安置框架梁钢筋前先清理基槽内浮渣，保证基础密实；

在坡面打入钢筋锚钉，准备好一块砂浆垫块作为保护层，先绑扎竖梁钢筋，再绑扎横梁钢筋，并和钢筋锚钉牢固连接，用砂浆垫块将钢筋垫起，与坡面保持足够的距离；

D3、模板安装：模板采用九夹板或覆膜板按设计尺寸拼装，模板表面刷脱模剂；

用钢管支撑固定模板，模板底部与基础紧密接触，以防跑浆、胀模；

模板立模前先检查钢筋骨架施工质量，并作好记录；

立模时，框架梁竖梁在高度方向至少增加20mm，框架梁封闭底面与临空面，顶面留有混凝土浇筑口；

E、混凝土浇筑

E1、配置混凝土，其强度等级不低于42.5级；

E2、喷射混凝土：

首先清除作业区内障碍物，搭设好操作平台，然后利用湿喷机喷射混凝土；

喷射过程分段且自下而上地顺序进行，喷嘴指向与受喷面保持垂直，喷嘴与受喷面的距离控制在1～1.5m，竖直高度上分层喷射的层高不超过1.5m，两次喷射之间的时间间隔应小于混凝土的初凝时间，喷射混凝土的坍落度为80mm～200mm，在混凝土浇筑过程中根据混凝土强度检验评定标准分时段对混凝土取样并检测其抗压强度；

所述湿喷机的生产能力大于5m³/h，水平输料距离不小于30m，竖向输料距离不小于20m，空压机供风量不小于4m³/min，风压不小于0.6MPa，且波动值不大于0.01MPa；

E3、混凝土入模后通过振动棒振捣，再按标高对混凝土表面进行收光；

E4、混凝土养护：湿拌喷射混凝土后及时保湿养护，终凝后养护时间不得少于14天。

2.根据权利要求1所述的湿拌喷射混凝土用于框架护坡浇筑的施工方法，其特征在于，所述步骤B中，锚孔深度至少比锚杆长度长50cm，钻孔终孔深度至少比设计孔深不低于5cm，孔距误差±15cm。

3.根据权利要求1所述的湿拌喷射混凝土用于框架护坡浇筑的施工方法，其特征在于，所述步骤C中，注浆前，应先用稀水泥浆润滑注浆泵管，然后再压力注浆，注浆从下往上，先插入孔底，随注浆压力逐步退出，边灌注边缓慢匀速拨出，直至孔口返浆为止。

4.根据权利要求1所述的湿拌喷射混凝土用于框架护坡浇筑的施工方法，其特征在于，所述步骤E中，所述湿拌喷射混凝土坍落度控制在120mm～160mm。