喷锚支护施工工艺

喷锚支护施工工艺我干岩土工程施工快二十年，大大小小做过近百个边坡支护、基坑支护项目，喷锚支护是我们用得最多、也最考验施工细节的工艺。不少刚入行的新人觉得喷锚不就是打几个孔、挂个网、喷层混凝土嘛，没什么技术含量，可实际上，从前期准备到最后收尾验收，每一步都藏着门道，哪怕一个小细节没做到位，都可能埋下边坡滑坡、基坑失稳的大隐患。今天我就结合自己这些年的实际经验，把喷锚支护完整的施工工艺从头到尾梳理清楚，给同行尤其是刚入行的朋友做个参考。1施工前期准备工作喷锚施工讲究“七分准备三分干”，准备工作做不扎实，开工后肯定手忙脚乱出问题，我刚入行的时候就吃过准备不足的亏，所以对这一点感触特别深。准备工作主要分三个部分：1.1技术准备技术准备是第一步，也是最核心的。首先要做的就是图纸会审和现场核对，拿到设计图纸后，不能拿着就干，要到现场核对边坡的实际走向、坡度，对照勘察报告摸清楚施工区域的地质情况，有没有大块孤石、地下障碍物、地下水位是不是偏高，有没有临近的建筑或者管线，这些都要摸清楚。我几年前在一个山区边坡项目，前期没仔细探，结果钻孔的时候连续三个孔碰到大块孤石，偏孔偏得厉害，不得不重新调整孔位，耽误了整整三天工期。核对完之后要做技术交底，不光给施工管理人员交底，还要给一线工人讲清楚，哪些位置不能随便钻，哪些地方锚杆长度必须保证，靠近既有建筑的地方控制钻孔震动，这些都要说到明处。最后还要提前做好喷射混凝土的配合比试验，喷锚用的混凝土和普通现浇混凝土不一样，对凝结速度、和易性要求更高，必须提前试配，确定好水泥、砂石、速凝剂的掺量，保证初凝在5分钟以内，终凝不超过10分钟，强度符合设计要求。1.2人员、机具与材料准备人员方面，带班班长必须有三年以上喷锚施工经验，钻孔工、喷射工这些特殊岗位必须是熟练工，新工人进场必须先做安全和技术培训，考核合格才能上岗，高空作业的工人必须要有对应的操作证，不能随便找个壮工就上。机具方面，要根据地质选钻孔设备，软土、砂土层用螺旋钻机就行，岩石地层就得用冲击钻机，另外还要准备足够功率的空压机、喷射机、混凝土搅拌机、电焊机、注浆泵，所有设备开工前都要试机，检查有没有故障，易损件备足备件，我早年吃过一次亏，开工前没试空压机，钻了一半空压机坏了，孔塌了不说，还耽误了整整一天，所以这个试机环节绝对不能省。材料方面，水泥优先选普通硅酸盐水泥，凝结快、强度上来也快，砂石要用中粗砂，含泥量不能超过5%，石子粒径最大不能超过15mm，粒径太大容易堵喷射管，速凝剂进场必须做水泥相容性试验，有些速凝剂和水泥不匹配，掺进去之后反而不凝结，那麻烦就大了，钢筋进场必须复检，合格了才能用，绝不能拿不合格的钢筋凑数。1.3现场安全与条件准备现场准备首先要做坡顶截水沟，开工先挖沟，把坡顶的雨水导出去，防止雨水顺着边坡渗进去，软化土体。然后要清理坡顶的堆载，设计要求坡顶多少米范围内不能堆载，就得严格执行，不能随便把钢筋、模板堆在坡顶，增加边坡荷载。场地要平整到位，保证钻机、罐车能顺利开进去，供电供水要接到位，喷混凝土不仅拌合需要水，降尘也需要水，不能等开工了才找水接电。安全方面，高空作业的操作平台、脚手架必须提前搭好，临边防护栏杆、安全网都要拉好，检查牢固了才能上人，地下水位高于钻孔深度的，必须提前降水，把水位降到钻孔底面以下至少50公分，不然钻孔的时候涌水，锚杆插不进去，喷混凝土也粘不住坡面。前期所有准备工作验收合格，才能正式开工，喷锚施工是和开挖同步进行的，讲究“随挖随护，挖一段护一段”，绝对不能图快一次挖完再支护，接下来我就说说核心的施工流程。2核心施工工艺流程2.1边坡分层开挖与修整喷锚支护绝对禁止一次开挖到底，必须分层分段开挖，分层厚度一般比锚杆的竖向间距大10到20公分就可以，比如锚杆竖向间距是1.5米，每次开挖深度就控制在1.6米左右，挖完马上做支护，不能让边坡长期暴露，尤其是软土和砂土层，暴露半天就可能出现表层脱落、裂缝，时间长了甚至会滑坡。我之前见过一个包工头为了赶进度，一次挖了5米深，结果半夜下了点小雨，边坡直接滑了，把围挡都推垮了，幸好没有人在那边，不然就是大事故。开挖的时候机械要控制坡度，不能超挖也不能欠挖，机械开挖完之后必须人工修整坡面，把机械挖得凹凸不平的地方修平整，把坡面松散的土体、浮石全部清理干净，保证坡面平顺，不然喷完混凝土之后厚薄不均，受力不好还容易脱落。2.2锚杆施工锚杆是喷锚支护的核心受力构件，这一步绝对不能偷工减料。2.2.1放线定位按照设计图纸的间距，把每个锚杆的孔位在坡面上标出来，孔位的偏差不能超过10公分，位置错了会影响整体受力，要是碰到障碍物实在没法在原位置钻孔，可以稍微调整，但是必须征得设计同意，不能私自乱改。2.2.2钻孔钻孔的时候要控制好钻进角度，一般锚杆向下倾斜10度到35度，按照设计要求来，误差不能太大。钻进过程中要是碰到孤石、管线，不能硬钻，赶紧停下来调整位置，钻完之后孔深要比设计锚杆长度多20到30公分，预留出沉渣的位置，然后把孔里的碎渣、积水用高压风吹干净，不然会影响注浆质量。要是碰到砂层容易塌孔，可以用跟管钻进，钻一段跟一段管，保证孔壁不塌。2.2.3锚杆加工与安装钢筋进场之后要先调直，把表面的锈迹、油污清理干净，然后按照设计长度下料，杆身每隔1.5到2米焊一个对中支架，保证锚杆放在孔中间，周围能被水泥浆完全包裹，不然锚杆偏到一边，一半露着，握裹力不够，受力就达不到要求。锚杆端头要焊好锚垫板，方便后续固定钢筋网。安装的时候一般人工或者机械推送进去，要是孔深插不动，可以用钻机顶进去，插的时候要保证杆体居中，不能插歪。2.2.4注浆注浆一般用纯水泥浆，水灰比控制在0.45到0.5就可以，注浆的时候要从孔底往上注，也就是把注浆管插到孔底，边注边拔管，等孔口溢出浓浆之后再停注，要是孔口渗浆漏浆，可以堵上孔口间歇注浆，停15分钟左右再补注一次，保证孔内注满。我之前在砂土层施工，浆顺着砂缝全漏走了，后来掺了少量水玻璃，加快凝结速度，才顺利注满，注浆绝对不能省，注不满的锚杆抗拔力肯定不够，就是隐患。2.3钢筋网片铺设与固定等注浆体强度达到设计强度的70%以上，就可以铺设钢筋网片了。钢筋网一般用φ6或者φ8的钢筋，按照设计的间距焊好，铺的时候要紧贴坡面，留2到3公分的保护层就可以，不能离坡面太远留大空隙。网片之间的搭接长度不能小于20公分，也就是至少一个网孔的长度，搭接处用扎丝绑牢或者点焊，然后把钢筋网和锚杆端头的锚垫板焊在一起，把整个网片固定住，防止喷混凝土的时候网片移位。坡顶位置的钢筋网要延伸到坡顶的地面以下，埋入至少50公分，防止坡顶的雨水顺着坡面渗进锚固体，这个小细节很多人不注意，最后就是因为渗水导致边坡失稳，真的很可惜。要是坡面有比较大的凹坑，要在凹坑位置加铺一层网，填实之后再喷混凝土，保证整体平顺。2.4喷射混凝土施工喷射混凝土一般分两次做，土质边坡容易掉块，一般先初喷一层3到4公分厚的混凝土封住坡面，防止风化掉块，然后再打锚杆挂网，最后复喷到设计厚度；岩石边坡也可以先锚后喷，根据实际情况来就行。喷射的时候喷头要和坡面保持垂直，距离坡面大概0.8到1.2米，太近了回弹量大浪费材料，太远了喷不密实，喷头要呈螺旋形移动，一圈压半圈，从下往上喷，不能从上往下喷，不然混凝土还没凝就往下滑，厚薄不均匀。一次喷射厚度不能太大，一般初喷3公分左右，复喷一次喷5公分左右，一次喷太厚容易脱落，分两三次喷到设计厚度就行，设计厚度一般是10到15公分，刚好分两次喷完。施工的时候要是堵管了，千万不能把喷头对着人，要先关风再处理，我见过工人图省事，开着风捅管子，管子突然通了，喷头甩出来打到人，所以安全一定要注意。掉下来的回弹料，不能直接重新用，里面混了太多杂物，强度不够，最多筛分之后掺10%左右用到非重要部位，不能多掺。2.5养护与质量检测喷射混凝土终凝之后，2小时以内就要开始养护，每天洒水保持坡面湿润，养护时间最少不能少于7天，夏天温度高的时候，一天要洒两三次水，防止混凝土开裂，冬天温度低于5度的时候，要盖保温布养护，防止冻坏混凝土。养护完之后要做质量检测，首先看外观，有没有空鼓、裂缝、脱落，小的裂缝可以抹水泥浆处理，大的空鼓脱落要凿掉重新喷。然后要做强度检测，按照规范做喷大板试块，或者钻芯取样，锚杆要做抗拔试验，每100根锚杆抽3根检测，抗拔力达不到设计要求的，必须补打锚杆，这个检测环节不能省，我之前碰到过施工单位偷工减料，锚杆短了一半，抗拔试验不合格，最后全部补打，花了更多钱还耽误了进度，得不偿失。整个施工流程走下来，我们干了这么多年，也碰到过各种各样的问题，接下来我就说说常见的问题和处理方法，方便大家碰到的时候参考。3常见施工问题及处理方法3.1钻孔塌孔、偏孔偏孔一般是碰到孤石或者不均匀地质造成的，偏孔严重的话直接在旁边重新选孔位钻孔就行，不用硬凑。塌孔一般出现在砂层或者软土层，轻微塌孔可以把泥浆抽出来重新钻，严重塌孔可以用跟管钻进，或者往孔里灌低浓度水泥浆，等水泥浆凝固把土体粘住之后再重新钻孔，就能解决问题。3.2注浆不饱满注浆不饱满一般是孔底沉渣没清干净，或者跑浆造成的，要是跑浆可以用棉纱堵住孔口，采用间歇注浆法，注一会停一会，直到注满，要是已经做完发现注浆不饱满，抗拔力不合格，直接在相邻位置补打一根锚杆就可以，不能留着隐患。3.3喷射混凝土开裂脱落一般是一次喷太厚、配合比不对速凝剂掺多了，或者养护没做好造成的，小的表面裂缝可以刷水泥浆封闭，要是裂缝比较深或者已经脱落，就把开裂脱落的部分全部凿掉，清理干净基层之后重新喷混凝土，接茬位置要凿毛处理，保证结合牢固。3.4坡面渗水如果只是少量渗水，可以在渗水位置埋一根导流管，把水引出来之后再喷混凝土，要是渗水量比较大，就在坡面打斜向的排水盲管，把坡体内的水导出来，不然水长期泡着土体，会慢慢软化锚固体，降低锚杆抗拔力，最后出大问题。不管工艺多顺，最后还是要靠管控，质量安全是喷锚施工的底线，不能有一点放松。4施工质量与安全管控要点4.1质量管控要点喷锚施工一定要坚持工序验收，上一道工序不合格绝对不能进下一道，开挖完验收坡度，钻孔完验收孔深、角度，锚杆验收长度，注浆验收压力，喷完混凝土验收厚度、强度，每一步都要签字确认，不能怕麻烦。绝对不能偷工减料，锚杆不能短，混凝土厚度不能少，钢筋间距不能随便放大，这些都是底线，偷一点工减一点料，省不了多少钱，出事就是大事。4.2安全管控要点首先高空作业必须系安全带，操作平台每天都要检查，有没有松动，钻机要固定牢固，防止倾倒伤人。施工现场用电要规范，所有电动设备都要装漏电保护，喷混凝土的时候喷头绝对不能对着人，防止回弹料伤人。每天开工前都要检查坡面，有没有新的裂缝、变形，尤其是下雨之后或者停工一段时间之后，必须先检查确认安全再进场，我几年前在南方一个项目，雨后上班前检查发现坡面有一条expanding的裂缝，赶紧把所有人撤出来，半小时后就滑了一小块，没人受伤，所以这个班前检查真的能救命。结语总的来说，喷锚支护是一种灵活、