公路山体边坡彩色混凝土锚喷防护应用技术

２００８年第３期　黑龙江交通科技　Ｎｏ．３，２００８　（总第１６９期）　ＨＥＩＬＯＮＧＪＩＡＮＧ　ＪＩＡＯＴＯＮＧ　ＫＥＪ　（Ｓｕｍ　Ｎｏ．１６９）　公路山体边坡彩色混凝土锚喷防护应用技术　刘相儒　（石家庄市公路桥梁建设集团）　摘要：近年来，人们希望找到既能满足工程要求又能美化环境的公路山体边坡防护方法。彩色混凝土锚喷　防护技术的成功应用，给人们提供了选择。本文着重介绍彩色的混凝土喷锚防护技术的应用价值、主要施工　技术措施和施工要点。　关键词－山体边坡；彩色混凝土；锚喷防护；技术　中图分类号：Ｕ４１７．１　文献标识码：Ｃ　文章编号：１００８—３３８３（２００８）０３—００３０—０２　１概述　（７）颜料用量ｌ，ｏ氧化物用量除考虑色彩效果外，还应　丹拉高速公路内蒙古Ｋ３２４＋０００一Ｋ３２５＋０００段穿越　注意其对混凝土强度的影响，根据反复试配，确定氧化铁掺　山岭重丘区，挖方多，边坡防护工程量很大，原设计围岩类边　量为水泥用量的２５％，即ｌ，＝０．２５Ｃ。　坡采用加大坡度系数，砂土类边坡采用片石砌筑的方法防　（８）确定初步配合比。Ｍ水泥：Ｍ砂：　：　料＝Ｍｃ：　：　护。考虑到环保、美观和经济等各种因素，业主决定运用彩　Ｍｃ：ＭＹ＝１：（　＋　Ｇ）ｄ：（　ｓ＋　Ｇ）（１一ｄ）：０．２５。彩色喷射　色混凝土锚喷防护新技术处治深路堑边坡，并取得了满意的　混凝土的配合比应根据混凝土的喷射效果，反复修正，同时还　效果。　应制取试块做抗压试验后，才能最后确定。应注意的是混凝　２彩色锚喷混凝土的施工技术措施和施工要点　土的塌落度要靠射手根据基层土质及含水量等情况，凭经验　２．１彩色锚喷混凝土使用的原材料　掌握。　（１）水泥优先选用硅酸盐水泥和普硅水泥，标号不低于　２．３基层处理　４２５号。　对于岩石构造较好的山体边坡，只需清除浮渣及松动的　（２）粘稠剂使用速凝型粉质粘稠剂，该型粘稠剂有快凝早　岩块，然后随原爆破面直接进行喷射作业，以保持自然的美　强、降低粉尘的性能，并可使回弹损失率降低到１５％以内。　感；对于岩石破碎，风化严重的山体边坡或砂土边坡都需人　（３）细骨料选用含泥量不大于２％的中砂，筛除杂质和　工修坡，有时还需夯实处理。必要时还应在坡脚２　ｍ高度范　超粒径砂粒。　围内予以注浆，注浆液用水泥浆掺速凝剂或水玻璃—水泥浆　（４）粗骨料选用质地较好的碎石或卵石，粒径为５—　液，以增强基层强度和整体性。　１５　ｍｍ连续级配，碎石表面粗糙多棱角，有利于在喷射中嵌　２．４锚喷混凝土施工工艺　入塑性的砂浆层内，减少回弹量。卵石表面光滑，有利于在　（１）主要设备。　管道中输送，能较少堵管现象。　３２风枪凿岩机２台，６　ＭＰａ压浆机１台，４００　Ｌ强制式混　（５）颜料选用专用的氧化物类颜料。　凝土搅拌机１台，干式混凝土喷射机２台，９　ｍ’空气压缩机　（６）水使用饮用水或其中不含有影响水泥正常凝结硬　２台，１寸高压泵２台，运输车２辆。　化的有害物质。污水、ｐＨ值小于４的酸性水及硫酸盐含量　（２）人力配置。　超过１％的水均不能使用。　基层处理工班人员视基层情况确定。　２．２配合比设计　喷射工班２０人，具体人员分工见表１。　设计配合比时应同时考虑混凝土的强度、粘聚力、稠度　表１人员配置表　及色彩，其步骤如下。　（１）确定混凝土配制强度Ｂ。Ｂ＝Ｒ＋１．６２５８，８为强度　标准离差，ｂｌＰａ。　（２）确定砂率　。　＝５０帆Ｄ。。・”　×１００％，Ｄ为粗骨料　最大的粒径；Ｍｋ为砂的细度模量。　（３）水灰比Ｗ／Ｃ。Ｗ／Ｃ＝０．２ａ（５０Ｍ￣）－０．６７５４。　（４）水泥用量Ｃ。Ｃ＝１３ａＤ－０．２螂；考虑以氧化铁对混凝　土强度的不利影响，经上式计算得出的水泥用量增加１０％。　（５）计算砂石混合容重　。Ｒ＝Ｒ石＋（冗砂一冗石）　，冗砂　为砂的容重；Ｒ石为石的容重。　（６）计算每立方米混凝土砂石总用量Ｓ＋Ｇ。Ｓ＋Ｇ＝Ｒ　（１　Ｏ００／Ｃ一０．３２３Ｗ／Ｃ）。　收稿日期：２００８一Ｏｌ一２０　作者简介：刘相儒（１９７４～），河北新乐人，工程师，石家庄市公路桥梁建设集团二公司副经理。　・３０・　维普资讯 http://www.cqvip.com 第３期　刘相儒：公路山体边坡彩色混凝土锚喷防护应用技术　总第１６９期　（３）施工工艺流程（见图１）。　绿有光泽，无干斑，不流淌，表面平整且无异常回弹和粉尘，　说明加水量合适，否则应对加水量进行调整。　视基层潮湿程度酌情调整水灰比。　⑥喷射要分段、分片进行，按纵向２～３　ｍ为一段由上至　下移行，喷射料束环形旋转，旋转直径为１５～３０　ｅｍ，转速均　匀，以２ｓ左右喷一圈为宜，一圈压半圈，喷射下一行时，依顺　序由第一行终点上方开始，行间搭接２～３　ｅｍ。　⑦喷嘴口距喷面以０．６—１．０　ｍ为宜，喷嘴以垂直于受　喷面为最佳。　⑧喷射完毕，拧紧水阀门，喷头出口朝底处放置。以免　水阀漏水倒流入输料管内。　（６）彩喷混凝土的养护。　喷射混凝土层较薄（一般要求喷射厚度为５　ｅｍ），若不　及时养护，极易发生早期干缩裂缝。同时混凝土的色彩深浅　也与养生有关，所以要加强养生，在混凝土终凝后１—２　ｈ内　喷水，之后，经常保持潮湿状态，养生时间应不少于１４　ｄ。　３彩色混凝土锚喷防护技术的意义　３．１人工天然的观赏效果　彩色混凝土锚喷防护技术在混凝土中掺加颜料，喷射于　山体边坡上形成绿色屏障，营造出人与自然的和谐，这就是　彩色混凝土锚喷防护独特的美化环境的功用。　３．２整体覆盖的防护功能　山体边坡失稳是公路工程常见病害之一。它可能阻塞　交通，甚至酿成车毁人亡的悲剧。其损失往往是巨大的。混　圈１　彩色混凝土锚喷施工工艺流程图　凝土锚喷防护技术在钢筋网和锚杆与混凝土的共同作用下，　（４）投料搅拌。　与其它防护方法相比，有更好的整体性和牢固性。　①拌和机内投料：水泥２００　ｋｇ，砂子２００　ｍ　，石子　３．３显著的经济效益　２００　ｍ　，氧化铁５０　ｋｇ，混合料搅拌时问为２　ｍｌｎ。　表２为丹拉高速公路内蒙古段一片２０　ｍ高碎岩山体边　②将拌好的混合料迅速送至喷射机料斗旁。　坡锚喷方法与原自然边坡防护方案的经济比较，很明显，就　③在喷射机处加水及粘稠剂。水按Ｗ／Ｃ一０．３１控制并　一次性投资比较，彩色混凝土锚喷防护造价也低于自然边坡　扣除砂、石料中的含水量，粘稠剂按水泥用量的５％加入。　防护。至于说节省土地和美化环境带来的综合效益就更为　④混合料应随拌随用，放置时间不超过１５　ｍｌｎ。　显著了。　（５）喷射工艺。　表２经济比较　喷头操作在喷射混凝土作业中是一个重要的环节。混　凝土的厚度和匀质性以及减少回弹量等，都与正确而熟练的　喷头操作技术密不可分。　①喷射机安装调试好后，先注入水再通风，清通机筒和　管路。　②喷射前，首先要检查水环眼孔，如果阻塞，用小针疏　通，此外，喷射手还要检查水眼是否安装合适，若按的不正，　部分水流不经眼而直接进入喷嘴同拌合料混合，会出现淌浆　现象，同时也会影响混凝土质量。　４结语　③喷射时，先注水，后送风，再上料。喷射前，先把喷头　混凝土着色多用氧化物，但这些氧化物着色剂大都价格　处的水阀开动一点，即先给喷头一股水，待混合料送至喷头　昂贵，而且由于批次不同，颜色也不一致，既增加了工程施工　后，调整水阀把水灰比找好，调水阀时或供料突然中断时，喷　的成本，也影响了工程效果。混凝土锚喷防护对于土体边坡　头应对着坡底，待水灰比正常后，方可把喷头对准要喷射的　是不可行的，但如果采取一些技术措施，土体公路边坡混凝　地点。　土锚喷防护也是可行的，但是工程成本比较高，尚不经济。　④输料管宜顺直放置或以尽可能大的半径弯曲。　我国北方由于气候严寒的特点，山体边坡受冻胀、冻融作用　⑤连续上料，保持机筒内料满，在料斗口设置１５　ｍｍ孔　影响较大，有局部防护混凝土剥离现象，研究发现病害原因　径的筛网，避免超径骨料进入机内。　有两种：一是基层处理不彻底，二是水眼设置不当。今后在　严格控制加水量，当喷出混凝土成团、发亮，表面湿润翠　工程实践中，应在基层和水眼上予以特别重视。　・３】・