高边坡系统锚杆专项施工方案Word格式.docx
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右侧三级
2
龙家冲1号深路堑
K105+213~K105+240
右侧二级
3
K105+213~K105+231
18
4
龙家冲2号深路堑
K105+837~K105+909
72
5
K105+882~K105+909
6
肖家塘深路堑
K107+693~K107+765
右侧四级
2、地质和气侯条件
(1)地质:
挖方边坡主要有中风化泥质砂岩,中风化砂岩,红褐色、紫红色,砂状结构,中厚层状构造,泥质胶结,节理裂隙发育。
岩体抗风化能力较差,受雨水侵蚀易滑坡。
(2)地形、地貌、水文、气候
本项目属东部江汉平原向鄂西部山区的过渡地带,区内沟壑纵横,水系较发育,水土保持较好。
地形平坦,通行较为方便。
该地貌区显示河流、盆地地貌,出露地层为白垩系紫褐红色厚层砂岩、砂砾岩、砾岩、泥岩、钙质泥灰岩,其地貌形态近似,切割较浅,形态显示浑圆状,山坡略凸,沟谷呈“U”型,山坡上部及沟谷低洼地带和河流两岸,多由第四系松散堆积、冲积层所覆盖。
本合同段地处地区,地形起伏大,丘间洼地。
地质较破碎,生态环境较差,山体扰动或遇水后呈砂砾石散体状,强度降低,抗冲刷能力较差,抗剪强度也降低;
部分地段路堑边坡存在强风化层,其与上覆全风化层强度差异较大,对强弱风化层爆破处理,将致使上覆层松动,遇雨水极易导致全风化层的坍塌。
因此,防止雨季地下水和地表水的作用下路基边坡失稳,做好防洪防水工作是雨季施工顺利进行的重点。
3、工程特点
(1)本段高边坡防护工程工程量大,防护形式多,施工工序复杂多样,涉及到多专业,多工种,平行交叉作业。
在高边坡上作业,施工工作面大,属高空作业,危险系数大,安全防治工作难度大。
(2)施工场地布置,施工安全管理、工程质量控制工作、施工前后工序组织安排等是本工程施工管理的关键。
(3)山体扰动或遇水后呈砂砾石散体状,强度降低,抗冲刷能力较差,必须及时防护。
(4)高边坡防护经常出现不可预测的突发事故,工程质量难以控制,同时来不及采取任何安全防患措施。
(5)从外观地形地貌很难判断高边坡是否稳定。
4、施工要求和技术保证条件
(1)施工要求:
工程责任明确,高度重视,落实到位,不能把防护当做附件工程。
施工技术交底到位。
(2)技术保证条件:
高边坡施工总的原则:
开挖一级、防护加固一级;
逐级开挖,逐级防护。
对高边坡地下水足够重视,完善综合排水设施。
施工开挖过程中随时进行地质核查,对边坡稳(滑坡)定性进行施工监测。
发现实际地质情况与设计不符时,或地质有异常变化时,立即通报有关部门。
施工前在现场条件下对每坡面不小于2根锚杆做严格的抗拔力试验。
路基开挖后的边坡如不能及时防护,在坡面上覆盖塑料薄膜,避免雨水冲刷坍塌。
三、施工组织机构与施工计划
1、施工组织机构
2、进度计划
计划于2012年02月01日开工,2013年02月28日完工,工期394天。
3、劳动力计划
管理
人员
技术
与施工人员
专职质检安检员
拌和组
锚杆组
框格梁组
土方开挖组
浆砌片石护坡组
钢筋及电焊工
合计
15
10
20
93
特种作业人员:
电工1人,焊工3人,注浆工4人,钻孔工6人。
4、机械配置计划
项次
机械设备名称
规格型号
单位
数量
备注
拌和站
JS750
座
发电机
120KW
台
36KW
快速卷扬机
JK0.3
0.5t
交流电焊机
BX-500
卷扬机
0.5m³
提砼用
7
钢筋调直机
GW50
9
数控钢筋弯曲机
LHB-2
钢筋切断机
LHS-100
11
轻便风动小型钻机
XZ30
直径≤13cm
12
空压机
YW-9/7
13
挤压式灰浆泵
UBJ1.8
注浆用
14
压浆机
UBJ—100B
轻型张拉穿心式千斤顶
YCW60B
张拉油泵
ZB4-500
16
砂轮切割机
400型
试验检测仪器
套
17
全站仪
D7M-531E
水准仪
AL-26
四、系统锚杆防护施工工艺
1、施工顺序
(1)总体施工顺序:
根据路基施工进度,依次展开,开挖一级、防护加固一级;
(2)分锚杆框格梁施工队2个,砌体防护施工队1个,3个施工队平行施工,各施工队内部平行流水作业。
2、施工场地布置
(1)砼料在集中拌和场拌和,搅拌运输车运送至工地,采用卷扬机沿坡面送至浇筑现场。
(2)现场通过桥梁的变压器外接电源,自配发电机做断电应急之用。
3、材料准备
(1)砼材料:
水泥:
选用42.5硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,其氯化物和硫酸盐的含量应严格控制,以免对锚杆锚杆的腐蚀。
使用前必须查明其品种、强度等级,应具有出厂质量证明,到场后应分批见证取样,复试合格后才准使用;
严禁使用快硬水泥浇筑水下混凝土。
水泥在运输过程中必须用防水篷布或其他有效的防水覆盖物加以覆盖。
散装水泥运输车辆的贮料斗和筒仓,不应残留不同类型不同级别的水泥。
水泥应贮存足够数量,以满足混凝土浇注要求。
任何时候不能因水泥供应而中断混凝土施工。
粗骨料:
本项目采用质地坚硬的碎石,碎石粒径15~25mm,碎石不宜大于40mm。
细骨料:
选用质地坚硬、洁净的中粗砂,砂的含泥量不大于3%,无垃圾、草根、泥块等杂物。
拌和用水:
不应含有影响混凝土正常凝结硬化及对钢筋有腐蚀作用的有害物质;
污水、泥水、ph值小于4的酸性水等,均不得用于混凝土拌合;
经试验,水质符合要求。
(2)锚杆:
普通锚杆为全长粘结式结构,采用Φ25的螺纹钢筋制作。
锚杆轴向拉力设计值不低于80kN,并应通过现场拉拔试验确定。
(3)钢筋:
钢材采用I、II级钢筋,符合《钢筋砼用热轧光圆钢筋》(GB13013-91)及《钢筋砼用热轧带肋钢筋》(GB1499-98)标准。
(4)片块石材料:
片石的厚度不得小于150mm,卵形和薄片者不得使用。
镶面石应选择尺寸较大并具有平整表面并稍加粗凿。
在角隅处应使用较大石料,大致粗凿方正。
(5)砼:
框格梁砼采用C25混凝土。
(6)砂浆:
锚杆灌注水泥砂浆采用的配比依据《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-92)的规定,浆体强度≥30Mpa,必须为生产日期在3个月内的42.5新鲜硅酸盐水泥配制的水泥砂浆,水灰比0.4~0.45,搅拌后的泌水率宜控制在2%,最大不超过3%,可适当掺入对预应力筋无腐蚀作用的膨胀剂。
锚杆灌浆用水泥砂浆采用的配比依据《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-92)的规定,采用M40水泥砂浆,灰砂比1:
1,水灰比1:
0.42,砂子粒径不得大于2mm。
灌浆水泥采用生产日期在3个月内的42.5新鲜普通硅酸盐,其氯化物和硫酸盐的含量应从严控制,以防对锚杆钢筋腐蚀,可适当掺入对锚杆无腐蚀作用的膨胀剂。
水泥砌筑用水泥砂浆采用M7.5普通砌筑砂浆。
4、施工方法
系统锚杆框格施工过程中,地质为土质或软质岩时,锚杆框架嵌入土层40cm,露出10cm。
锚杆框架施工前基础先铺砌2cm厚砂浆调平层,再进行钢筋的制安,梁体采用C25砼浇注,若遇局部架空则采用M7.5浆砌片石嵌补。
(1)锚杆框格梁施工
施工原则:
边坡应遵循从上往下,从两侧向中间分级分段施工原则,每开挖一级加固一级,再向下开挖;
每施工一段加固一段,再开挖邻段。
切忌全段一次开挖,避免事故发生。
锚杆施工顺序:
竖向肋柱坑槽开挖→钻机钻孔→锚具定位和锚杆安装→浇竖向肋柱砼→锚杆注浆→浇筑横向肋柱。
钻孔:
搭设刚性施工平台,采用无水干钻。
锚杆安装:
锚杆通过两根固定筋与纵向骨架主筋相连,其中一根固定筋垂直骨架主筋,另一根固定筋与第一根固定筋夹角为60°
。
注浆:
在刚性施工平台上施工,浆液采用搅拌机搅拌,挤压式灰浆泵注浆。
⑥框格梁:
采用卷扬机运坡面运送砼,人工配振动棒浇筑,砼采用集中拌和厂拌和,搅拌运输车运至工地。
(2)浆砌片石施工
砌筑前进行修坡,清除松动岩石。
坡面砌筑用石块和砂浆采用卷扬机沿坡面运输。
用钢筋做临时锚杆,在其上铺脚手板,形成临时施工平台和上下梯段。
用砂浆搅拌机拌和,重量法配料,人工砌筑。
5、工艺流程和工艺控制
(1)锚杆框格梁施工工艺流程
(2)锚杆框格梁施工工艺
1)测量放样:
在坡面开挖形成后,按施工图要求采用全站仪结合坡面拉线进行测量放线,准确定出锚孔和框架的位置,并铁钎和油漆做标记,以保证框架顺直和美观。
测定孔位:
采用全站仪测放孔位及倾角,并反复校核,误差不得大于3mm。
2)机具准备:
运用两点定线原理安装钻机方位角,用钻机前后高差点和开孔点控制钻机倾角、钻孔轴线,钻机安装时多点固定,以确保钻机稳定可靠,钻进时不会偏位。
3)坡面修整:
坡面采用人工修整,随开挖的下降及时进行清坡,清理边坡采用临时锚杆搭设脚手板做支护和平台,对于边坡易风化崩解的土层,若开挖面不能及时支护时,应预留保护层,在有条件支护时,再进行保护层开挖。
清理边坡时,作业人员系安全带,从高处分条带向下逐层依次清理,对于块体较大、人工无法撬动的孤石,宜爆破后清除。
4)肋柱施工:
为了更有利于边坡的稳定,施工时每台阶边坡先开挖竖向肋柱部分,钻孔安装锚杆后,竖向肋柱柱身一次浇筑,待锚杆张拉注浆或锚杆注浆达到强度后才可从上到下开挖其余土体浇注横向肋柱。
框格锚杆肋柱布置:
a、开挖竖向肋柱后,基坑内土要夯实。
锚杆框格地梁和骨架嵌入深度:
开挖沟槽20cm。
框格竖肋要上下垂直,横梁左右平齐。
当岩性为硬岩时,坡面难以平整,为确保框格美观,局部空洞要采用M7.5浆砌片石补齐。
b、框格横梁每隔3~5排框格设2cm伸缩缝,设在框格中间,内填浸沥青木板。
c、肋柱定位必准确,应垂直于路线,当实测边坡高度不以整10米计时,可适当调整最上一台肋柱高度,高度变化应平缓暂变,尽量减少破坏坡面原状土圾植被。
框格梁砼拌和:
a、水泥采用散装水泥。
b、搅拌用水采用潜水泵从水池中抽取。
c、碎石、砂采用机械上料。
d、砼拌和控制要点:
、水泥称重允许偏差±
1%,粗细集料允许偏差±
2%,水及外加剂称重允许偏差±
1%。
拌制砼时,必须严格按砼的配合比的指定材料进行配料,不得随意更改。
、混凝土搅拌时间不得少于3分钟,先倒砂子或石子,再倒水泥,然后倒入石子或砂子,将水泥夹在砂子和石子之间,最后加水搅拌。
、混凝土搅拌前应填写悬挂混凝土施工配合比。
每工作班应测定砂石集料的含水率,及时调整施工配合比。
、在每次拌制前,应先开动搅拌机空机运转,运转正常后,再加料搅拌。
搅拌第一罐混凝土时,宜按配合比多加入10%的水泥、水、细集料的用量或减少10%的粗集料的用量,使富余的砂浆布满搅拌筒内壁及搅拌叶片,防止第一罐混凝土拌和物中的砂浆偏少。
、搅拌好的每盘砼出料时应基本卸尽,在全部混合料卸出之前不得再投入拌和料,更不得边出料边进料进行搅拌。
、混凝土搅拌第一盘、最后一盘应测定坍落度,混凝土搅拌过程中应对混凝土坍落度适时抽检。
混凝土坍落度测定时应观察混凝土的粘聚性和保水性。
混凝土的运输
a、水平运输用手推车运至卷扬机旁,垂直运输用卷扬机沿坡面运输4台砼搅拌运输车运输,灌注现场人工用灰桶水平运输。
b、混凝土从加水拌和到入模的最长时间符合规定,对于有搅拌运输的情况,20~30℃时,不超过60分钟。
10~19℃时,不超过75分钟。
5~9℃时,不超过90分钟。
坍落度检测
a、框格梁在坡面上浇筑,要从严控制坍落度,运输至灌注现场的混凝土,首先进行坍落度检测试验,通过坍落度试验及眼观确定混凝土的工作性能良好。
b、根据现场检测情况由现场试验值班人员通知搅拌站,由试验工作人员对混凝土搅拌的用水量进行调整。
浇注砼框架梁
框格梁基坑开挖和浇注前用临时锚杆和脚手板搭设临时操作和运料平台,采用卷扬机沿坡面垂直运料,人工灰桶运至浇筑地点。
a、框架梁施工时分四步进行:
首先沿坡面开凿出深20cm,宽30cm的槽子,接着在槽内支设钢模板,然后加工绑扎钢筋,最后浇注砼。
竖向肋柱浇筑完成后,达到强度安装锚杆并注浆达到强度后,开挖横向肋柱浇注时横梁。
竖横肋柱的交叉部位合并在竖向肋柱内浇筑,交叉处要多加振捣,确保密实。
对于框格梁锚杆的肋柱,肋柱内管道设置#字型定位钢筋并点焊在主筋上,不容许铁丝定位,确保管道在浇筑时不上浮、不变位。
管道设置的容许偏差不得大于±
1厘米,横向不得大于0.5厘米,肋柱加密箍筋间距可根据实际情况调整,确保预埋管道位置正确。
b、在混凝土灌注时,浇捣时必须仔细,确保混凝土密实。
施工采用分片进行,每片由2~3根竖肋及其横梁、顶梁、底梁组成,两相邻框架接触处(横梁、顶梁、底梁)留2cm宽伸缩缝,用浸沥青木板填塞。
由于框架底面受坡面凹凸情况影响,凸出部位采用局部打凿,凹入部位,先用M7.5浆砌片石衬垫,再进行钢筋安装;
凹入量不大的可一次性与C25混凝土一起浇筑。
c、在需要做砼框架处的坡面上进行平整,凸出的地方要刻槽,遇到局部架空出用M7.5浆砌片石填补,宽度比梁体宽5cm,并用5cm厚砂浆抹平,作为立模的基面。
d、模板的安装与加固。
为了保证框架梁体尺寸准确,一采用组合钢模板。
包括斜向表面,采用钢模板后,灌注砼时才能保证梁体的尺寸准确,轮廓线条清晰。
模板的安装要有足够的强度和整体性,确保砼灌注中模板不变形。
e、对于锚杆框格梁,每段肋柱砼浇筑完成后,应立即检查每一管道是否漏浆和堵管。
混凝土浇筑后,安排专人养护。
f、为了使框格梁上的锚梁上表面与锚杆轴线垂直,预先将1根外径与桩头直径相同的薄壁钢管和垫板正交焊牢。
5)造孔
施工平台:
坡面坡度为1:
1,坡度较陡,应搭建满足相应承重能力的作业平台。
具体情型如下:
选择
利用卷扬机将小型潜孔钻机(主机250Kg)就位于第一排锚杆操作平台(即碎落台)上,平台宽同碎落台宽(2米),调整测量钻孔位置及钻机倾角,利用紧固件固定于操作平台及岩面上,自下而上施工,随钻孔的进度,及时架立上一层操作平台。
工艺为:
定位→钻孔→高压风清孔。
锚孔孔径为70mm,锚孔钻进应采用无水干钻(即风动钻进)。
钻进时根据底层变化调整钻进速度,并记录底层变化及地下水情况。
为满足锚固要求,锚固段造孔时,不得采用泥浆等有碍结合强度的护壁造孔。
如遇松散破碎易坍孔时,应采用跟管钻进技术,如遇坍孔,应立即停钻,采用压力为0.1~0.2Mpa水泥灌浆固壁,初凝后重新扫孔钻进,成孔后应采用高压风清孔,将孔内岩粉,碎屑及积水排出,保持孔内干燥及孔壁的干净粗糙。
孔深钻进达到设计要求后,不能立即停钻,要稳钻3~5min,并应及时进行锚孔清理。
采用1根聚乙烯管复核孔深,孔深不小于锚杆设计长度时,拔出聚乙烯管,以织物或水泥袋纸塞满孔口待用。
钻孔深度应满足锚固段的有效长度及安全储备并有不小于0.5m的预留深度。
如钻孔时发现锚固段地层差于设计资料时,应通知监理工程师和设计单位,以便确定是否增加孔深或采取其他特殊措施来满足设计要求。
钻孔机具的选择:
应当根据锚固地层的类型、钻孔直径、钻孔深度、锚固工地的场地条件来选取钻孔设备,本项目为红层泥岩,采用以压缩空气为动力的潜孔钻机,由于是在边坡上钻孔,坡度较陡,故选用轻便风动小型潜孔钻机(XZ30型,钻孔深度30米,钻孔直径不大于130mm,主机重量250Kg)。
在岩层破碎或疏散的地层中应采用跟套管钻进技术,以保证钻孔完整不坍塌。
严格按照设计图中锚杆间距、倾角、高程进行施工,当地条件受限制无法施工时,应会同监理、设计人员拟定新孔位,在未征得监理、设计单位同意时,不得擅自变更设计。
钻孔偏差:
较好岩层地基的钻孔偏差为1/100~1/200;
砾石层坡积层及不均匀地层的钻孔偏差在1/50之下。
孔深、孔径不小于设计值。
与设计锚固轴线的倾角、水平角误差在±
2.5度以下,与锚固钻孔轴的误差在75mm以下,锚固孔布置误差为锚杆长的1/30以下。
施工中孔深、孔径比较容易控制,而孔向(孔轴线倾角及孔轴线方位)的误差不易控制,当超过允许误差时,锚杆张拉时容易在孔口处发生弯折,这对锚杆的受力极为不利。
为此,施工中采取如下措施:
a、加大钻杆刚度,加长岩心管长度,及时校正变形的岩心管。
b、加强钻机平台的牢固度,认真校核钻具轴线,确保开孔段倾角准确,孔壁平顺。
c、采用加大节点(每一个钻杆接头处增设一个弹子盘支撑),使全孔沿程都有可靠的支撑点,且不加大钻机负荷,能确保钻杆只能在钻孔中心圆周运动。
造孔施工工艺,要求如下:
钻孔前应先清除松土覆盖层,而后精确测定锚杆位置,并设立牢固的角度支架。
场地平整稳固,方便人员操作,装机平稳,施钻过程中应随时检查。
钻孔直径不得小于设计直径,钻孔轴线应在公路路线的法向平面内。
不应损伤边坡岩体结构,避免地体裂隙扩大,造成坍孔和灌浆困难。
钻孔轴线准确,孔口误差不得大于3cm,孔底误差应小于长度的4%。
钻孔过程中,应注意观察孔渣的变化,如发现地质变化,应立即上报处理。
要经常检查角度支架的变化,并及时调整因钻机振动而引起的角度偏差。
钻孔完成后,用高压水在钻孔内充分冲洗,以便将孔内岩粉、碎屑全部清除孔外,然后再用压缩空气将孔内积水吹干,保持孔内干燥及孔壁的干净粗糙。
钻完第一孔后,需做水压试验。
因为锚孔内不应有水泥浆漏失,否则会降低锚杆的受力性能及锚直的耐府蚀性。
若发现漏浆,可用较稀的水泥浆灌注孔内,24小时后,重新钻孔,再做压水试验。
6)锚杆框架设计参数与安装
系统锚杆按设计要求每根采用Φ25的螺纹钢筋制作,锚杆成孔孔体与水平成23°
角。
孔内灌注M30水泥浆,灌浆压力为0.4~0.9Mpa。
锚杆轴向拉力设计值不低于80KN,并通过现场拉拔试验确定。
锚杆安装
a、锚杆入孔前应进行下列各项检验,并经监理工程师认可:
锚孔内及周围杂物必须清除干净;
锚杆长度应与设计孔深相符;
锚杆编号是否与孔号一致,确认无误后,再以高压风枪清孔一次,即可安装锚杆。
安装锚杆时要注意以下几点:
i、锚杆就位前应对锚杆全面检查,除强度外,还对面积、加工情况、顺直度进行检查。
ii、就位时应慢而稳。
重量大的长锚杆需起吊设备,也可用专门支架使锚杆就位。
iii、插入锚杆时应将灌浆管同时放至钻孔底部,但应留50cm左右的保护层。
b、锚杆采用人工用力徐徐穿入锚孔内。
若遇坍孔锚杆未下至深度时,必须将其拔出,重新用钻机清孔,然后再下锚,直到满足设计要求为止。
c、进孔:
在成孔高压清孔后,立即将锚杆进孔。
入孔安放时,应防止锚杆弯曲。
锚杆入孔的倾角和方位应与锚孔的倾角和方位一致,要求平顺推送,在锚杆安装承载体的一端先入孔。
先慢慢入孔,摆正方向,然后加快速度推送,依靠锚杆重力及惯性下滑。
尽量不要停顿,防止中途卡阻。
如中间卡住,可稍拨出一点再下推,直至下到设计深度。
若遇锚杆进孔困难,先用高压风吹洗孔一次,若还不行,再用钻进冲孔、扣孔,直到锚杆入孔安装就位为止。
安装完成后不得随意敲击或悬挂重物。
d、进孔后及时将锚杆外露部分包裹起来以防玷污。
7)注浆
锚杆注浆采用孔底注浆施工,浆液由孔底注入,空气由排气管排出,采用砂浆位置指示器控制注浆位置。
注浆管安装:
注浆管应满足设计要求,具有足够强度,保证注浆施工过程中注浆顺利,不堵塞、爆管或破损拉断,注浆管捆扎在锚筋体上。
注浆工艺要求
a、采用水泥砂浆,水泥浆采用标号不低于42.5号生产日期在3个月内的新鲜硅酸盐水泥配制的水泥砂浆,浆体标号要达到M30,水灰比为0.40-0.45,搅拌后的泌水率宜控制在2%,最大不超过3%。
注浆浆液应搅拌均匀,随搅随用。
浆液应在初凝前用完,并严防石块,杂物混入浆液。
b、当因工期等原因要求速凝时,可加速凝剂;
也可以掺入对预应力钢绞线无腐蚀作用的膨胀剂等外加剂;
其它配置不变。
制浆注浆
a、注浆应用搅拌机搅拌,达到规定稠度,直到均匀为止,然后缓慢搅拌,一直到灌浆结束。
具体操作,可按先放水,再放水泥,最后加砂。
全部投料后,在规定的时间内搅拌均匀。
采用转速为1500~2000转/分的高速旋转式的和浆机,大约搅拌2分钟即可。
然后存入缓慢搅拌的储浆桶中,待计划的浆量储够后,开始注浆。
在不漏浆的情况下,每孔可一直灌满,不得分开灌入,以免浆液渗进气泡。
b、一旦锚杆入孔安装后,应及时压浆。
压浆前应检查压浆设备压浆管、注浆管等是否完好、畅通。
c、全段采用一次注浆,防止中途停止较长时间。
灌浆泵选择UBJ1.8型挤压式灰浆泵,灌浆过程中严格排除孔内的气、水,且不影响灌浆质量,影响锚固体与孔壁的接合力,采用孔底返浆法,注浆至锚孔孔口溢出浆液时,方可停止。
注浆作业过程按规定的“锚孔注浆施工记录表”做好注浆记录,并进行整理。
每批一次注浆都进行浆体强度试验,且不得小于两组,保证满足设计强度要求。
d、在浆体未凝固前不得移动锚索,并需要进行养生。
e、锚孔浆液容量一般取设计用浆量的120%~130%,裂缝发育和存在溶洞、溶缝时将会超灌很多,制浆前与灌浆过程中应充分注意。
f、如遇孔道阻塞,必须更换注浆口,但必须将第一次灌入的水泥浆排出,以免两次灌入的水泥浆之间有气体
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