高边坡治理施工工艺.docx
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高边坡治理施工工艺
高边坡治理施工工艺
主要施工工艺
高边坡病害治理中锚索施工是主要的工程内容,锚索施工前应进行锚索施工放样及清理坡面的爆破工作,为突出锚索施工工艺,将锚索放样列在附录一,将控制爆破列在附录二。
(锚索孔位放样见附录一)
(一)锚索
1、制锚索
选用高强度、低松驰φs15.2钢绞线,标准强度为1860Mpa,单股直径15.24mm,抗拉强度245KN,破断力>270KN。
锚索由5股或6股钢绞线组成,现场制作,钢绞线下料长度较锚索长2.0m,便于张拉。
钢绞线应除污除锈,按永久工程防护,其自由段采用涂黄油,再套塑料波纹管隔离,外面再用25Mpa高标号水泥砂浆裹护。
2、搭工作平台
因现场地形陡峻,必须搭设钢管架。
为安全起见,先在山坡上打入超过1m的小孔,灌注混凝土。
将φ25钢筋插入孔中,待混凝土达到一定强度后,架设管套于钢筋上。
将钻架用钢丝或多股铁丝绑在竖向钢筋上,防止钻机反冲力使钻架摇晃。
工作平台一般3m×4m,周围用架管和安全网围成栏杆,保证作业人员的人身安全。
3、钻孔
锚索成孔必须干钻,避免水对边坡破坏。
根据测量标定的孔位,并根据下倾角20°进行施钻,孔径按130mm控制。
每孔钻深要比设计超钻0.2m,并确保锚固长度10m。
成孔后应及时下锚。
4、注浆
采用1:
1的水泥砂浆(也可用水灰比为1:
0.45、1:
0.6的纯水泥浆),其强度必须保证达到25Mpa,通过锚索中间的注浆管,自孔底有压一次性灌注至孔口溢浆。
注浆压力不得小于0.4Mpa。
若漏浆严重,无法注满,采用间歇注浆,即在注浆半小时后暂停,待1-2个小时后再行孔口补注浆液。
浆液配制,用42.5级水泥,机制砂过筛,水灰比以1:
0.5~0.45为宜。
若过管顺利,可适当加早强剂;若过管不畅,可适当加水,以利于细砂处于悬浮状态。
5、浇注锚索框架
锚索框架采用C25钢筋混凝土浇注。
立模、焊接钢筋笼,现场浇注,振捣密实。
锚索框架背面、底面紧靠密实的岩土,不能悬于陡壁。
锚索框架浇注完毕,达到初凝后,应及时洒水养护。
6、张拉
张拉是锚索具有预应力作用的关键技术。
张拉前应对张拉设备进行标定。
本工程要对每根锚索施加500KN-600KN的预应力,超张拉10%后为550KN或660KN。
分两次五级预应力张拉。
每次张拉力及总张拉值的一半。
在锚孔内的砂浆强度和锚索框架强度达到设计时进行第一次张拉,张拉采用整体张拉,禁止单独张拉。
每级预应力分别为当次预应力值的0.25,0.5,0.75,1.0,1.1倍,每级预应力需稳定5分钟,最后一级稳定10-20分钟。
每一级张拉实行双控:
即控制锚索拉力和伸长量。
待锚索预应力没有明显衰减时再进行锚索的锁定。
张拉时,应正确使用与锚具匹配的限位板,保证楔片的齿口不损伤钢绞线。
7、封锚头
在张拉完成后,将多余的钢绞线割去,用机具切除多余的钢绞线,严禁用电焊切割,并留250px长,以防滑丝。
最后以C20混凝土封头。
封头时,应对框架封头处进行凿毛,确保封头砼与框架砼连接牢固。
(二)锚索框架
1、锚索框架采用C25混凝土浇注,浇注前先将锚具中的锚垫板和螺旋筋固定在框架的钢筋上,方向与锚孔的方向一致,与框架一起浇注和捣固。
特别在锚孔周围,应仔细振捣,确保节点质量。
框架梁嵌入坡体750px。
2、竖肋基础埋入地下1.5m,基坑超挖部分必须采用C25混凝土回填。
3、锚索框架由两根竖肋和两根横梁组成,每片框架整体浇注应一次完成,两片框架之间,设置50px的伸缩缝,内填塞沥青木板,待框架砼强度达到设计强度的80%后,方能进行锚索的张拉。
(三)抗滑桩
1、抗滑桩要按桩排方向及桩心坐标定位放线。
2、抗滑桩施工前应先将桩位附近边坡或表层进行清理,并作好桩位附近的地表水排除工作。
3、抗滑桩应跳桩分节开挖,按设计作好锁口盘和每节护壁。
每节开挖深1.0m,开挖一节,做好该节护壁,当护壁混凝土达到一定强度后,方可开挖下一节,护壁之间纵向钢筋必须焊接,禁止简单绑扎。
4、浇注混凝土时,必须保证护壁不侵入桩截面净孔,桩孔开挖过程中应随时校准其垂直度和净孔尺寸。
5、开挖桩孔过程中,地质人员要下坑进行地质编录,核对地层岩性及滑动面位置。
发现与设计不符时,应及时与监理人员和设计单位联系及时作好设计变更。
6、桩孔挖到设计标高后,应进行验槽,保证封底不砼厚度。
7、桩身混凝土应边浇筑边捣固,全桩浇注不能间断,应一气呵成。
附录一 高边坡放样算例
高边坡病害治理既是一种防护工程又是一种环保工程,为了保证工程上的美观和达到更好的功能效果,施工放样采用“腰线布置和径向控制”的原则。
也就是说测放出的边坡轮廓线在直线段与路线中线平行,在曲线地段使边坡轮廓线与路线中线径向距离相等。
为了达到这个要求,在圆曲线部分边坡轮廓线与路线中心线应为同心圆。
在回旋曲线地段根据路线中线平行侧移的方法,计算出一条新的曲线,然后根据新曲线曲线要素把它测放到边坡腰线上,布置锚索位置。
设路线中线曲线半径为R1,高边坡坡面腰线与路线中线在直线段相距为S,则坡面腰线处的曲线半径
R2=R1±S
(1)
当坡面位于曲线外侧时式中取(+)号,内侧时取
(一)号。
R2就是新曲线的曲线半径。
图一
根据图一所示曲线构造,下面推导计算回旋曲线的曲线长度的计算公式。
设路线曲线半径为R1,回旋曲线长度为L1,内移距为P11,坡面腰线曲线半径为R2,回旋曲线长度为L2,内移距为P12,则
(1)-
(2)得
O=S1-S+P11-P12
∴P12=P11+(S-S1)=P11+△P (3)
根据回旋曲线内移距公式:
P=
可得
=
,所以
L2=L1
(4)
根据
(1),(4)两式,即可解决了新曲线的曲线要素,下面通过一算例说明整个计算步骤。
算例:
一、已知数据曲线JD28
αY=69°46′02.2″ R=300 LS=110
T=265.264 L1-475.3006 E-67.759
ZH-K34+095.954 HY-K34+205.954
YH-K34+461.655 HZ-K34+571.255
内移23.5m
二、计算步骤:
1、计算新圆曲线半径及回旋曲线长度
R=300-23.5=276.5
L=LS
=110
=105.604
2、计算新曲线JD里程桩号
原曲线JD桩号=ZH+T=34+095.954+265.264=34+361.218
新曲线JD桩号=361.218-23.5/tg(180-2α)=344.834
3、计算新曲线JD坐标
(1)JD距=23.5/sin
(180-α)=28.6475
(2)计算JD-新JD方向坐标方位角,因为原曲线切线坐标方位角为196°18′43.3″故新曲线JD与原曲线JD连线的方位角。
α=196°18′43.3″+180°-
(180°-α)=321°11′44.4″
(3)根据原曲线JD坐标x=4013199.000,y=497550.000可算得新曲线JD坐标x=4013221.325,y=497532.048
4、计算新曲线要素
αy-69°41′02.2″ R-276.5 LS-105.604
T-246.680 L-422.289 E-62.612
ZH-K34+098.3565 HY-K34+203.960
YH-K34+435.042 HZ-K34+540.646
ZH点坐标x-4013458.075 y-497601.332
HZ点坐标x-4013204.458 y-497285.945
5、计算放样资料(略)
附录二 深孔台阶、非电微差控制爆破施工方法
一、控制爆破的设计
1、爆破方案的选择
高边坡爆破应采用放小炮的原则,本工点选择深孔台阶、非电微差松动爆破方案。
其中控制的内容是飞石和爆破振动。
爆破时采用既有边坡的靠壁式排架和爆破体壳面的遮盖。
2、爆破参数的选择
A、预裂爆破
炮眼直径d的选择,根据施工特点采用d=100mm的钻头
炮眼间距考虑边坡的永久稳定与平顺采用a=15d=1.5m
炮眼深度:
选择L=8.5-10m
炮眼方向中:
选择顺坡向下斜插,以保证边坡一次成型
装药量计算公式:
Q=qaL(克)
q-单位面积装药系数(克/平方米);取400~500克/平方米经现场成缝试验进行调整后确定。
a-炮眼间距 L-炮眼深度
装药结构:
底部装乳胶炸药,上部装2#岩石硝胺炸药,上下用导爆索和木片绑扎。
堵塞长度:
L′≥
L必须堵塞密实
B、主孔爆破参数
炮孔直径:
d=100mm
最小抵抗线:
W=2.0~3.0m
排距:
b=1.5~2.5m
炮孔间距:
a=2.0~3.0m
炮孔深度:
L=8.5m~10m
炮孔方向:
按1:
0.3(72°)倾角向外斜插,以提高爆破效率。
装药量计算:
Q=KabL(kg)
式中:
Q-每孔装药量;K-单位用药量系数,此处暂取K=0.3~0.4kg/m3,实际应在现场进行爆破漏头试验后进行调整使用。
炮孔堵塞长度L′:
L′≤最小抵抗线W;
炮孔堵塞材料:
就地采用黄泥和砂1:
3的比例加适量水,可撮成与炮孔直径相匹配的短条堵块,也可用岩粉堵塞。
C、爆破孔平面设计
1、炮孔平面布置由沿开挖边坡的预裂孔(或光爆孔)和台阶爆破主体炮孔组成,根据保证开挖边坡稳定性及深孔、疏眼、弱装药量的控制爆原则,预裂孔间距及相对距离宜采用1.5m,主体炮眼的排距应等于或小于炮眼间距,故排距选择2.0m,间距选择2.5m。
2、根据现有的施工机具、工地场地、爆破器材和距既有路线电信等建筑物设备的爆破振动安全要求,每次爆破的合理方量3000~4500m3。
每个工点只能沿路线两端开挖两个工作面。
每天只能放炮1-2次。
3、起爆方式采用非电塑料导爆毫秒微差起爆方式。
同时每个炮眼采用导爆索传爆,安全可靠。
4、为保证每个炮眼绝对准爆,须使用双雷管引爆及双管传递联结,并簇联网路的布置方式。
D、装药结构及起爆网络
1、为保证装药量质量和争取装药时间以及起爆可靠,采用药包预先制作加工的办法。
药包以串组方式,将炸药、传爆线和木片三者按炮眼的段号及药量要求进行绑扎。
整个装药结构在炮眼内形成空气间隔的形式。
2、根据单位耗药量Q=0.4kg/m3和每次爆破3000~4500m3,故每次的药量为1200~1800kg。
3、同一雷管的最大用药量,根据苏联萨道夫斯基公式
V=K(
)·a
初步选定V=75px/s,可计算出Q=296~1000kg,此处
K-地形地质场地条件系数,选K=30
R-防护距离,此处选R=100~150m
Q-爆破衰减系数,此处选1.5;
二、施工爆破的步骤及顺序
1、施工准备阶段
(1)防护排架的架立及隔墙草袋码砌
(2)平面位置的布置及机具就位
(3)电线杆及近路设施的防护
(4)漏斗爆破试验
(5)爆破工作面平整
(6)试验爆破
2、正式拉槽爆破作业
(1)爆破作业循环程序
工作面平整→布孔→钻孔→吹风清孔→安全警戒→装药堵孔→爆破网络连线及履盖→起爆→检查清理危石→拆除安全警戒→出碴
(2)隔墙爆破
(3)拆除排架及码砌的草袋
(4)爆破场地的清理
(5)边坡修整
(6)拆除排架爆破结束
三、控制爆破施工质量的检查
为使高边坡病害治理爆破工作安全顺利质量良好地如期完成任务,对施工中每个作业环节与每道工序的施工质量都必须认真地检查,检查的内容如下:
(1)凡参加控制爆破的人员必须听从控制爆破组的统一指挥,如在工作中有异议时,及时与工作组协商解决,不得自行其事。
(2)控制爆破组内指定专人负责对爆破有关工序及防护进行检查,在工作中如发现质量不符合要求时有权制止作业。
(3)靠壁式排架的架设,必须底部埋牢,中部挂实,顶部拉紧,遮拦密实。
轨道及路线设施防护要稳妥、可靠、易行、快速、爆破体防护要一丝不苟,使整个防护做到天衣无缝,万无一失。
检查时应做出记录。
(4)地表放线布孔是控制爆破的第一道工序,根据开挖边坡和爆破设计要求,布孔间距及排距必须用尺检查,误差不得大于125px。
(5)钻眼时必须准、平、直,爆破效果的好坏和巨石的走向都与钻眼质量有着密切的关系,开孔偏差不得大于50px,孔底偏差不得大于100px,深度误差不得大于100px,炮眼数量未经技术员允许不得任意增减。
(6)炮眼钻好后,必须吹风清孔,有水必须排水处理,符合要求后用稻草将孔口临时堵塞,防止异物进入。
(7)爆破器材新购入库前必须进行质量检查,不符合要求的不得入库,不符合要求和过期失效的器材一律不得使用。
(8)药包加工前应对雷管及导爆索作外观检查,每个加工药包的用药量、炸药规格、绑扎长度及间隔必须符合设计要求,炸药、导爆索、竹片、雷管必须用麻绳或电工胶布绑扎牢靠。
(9)每个炮眼要认真密实地用炮泥堵塞,主炮眼堵塞长度≥W,预裂炮孔堵塞长度>
炮眼深度。
(10)炮眼地面覆盖防护必须做到100%的稳妥可靠,炮眼联线网络,覆盖防护必须由专人检查验收。
(11)起爆前必须清点行车及封锁时间,待防护完备,警戒就位,抢险就绪,并得到现场指挥同意后方可起爆。
(12)爆破后应尽快对现场危及行车与人身安全的危石或排架进行检查,清除检修后,方能拆除防护,开通线路。
(13)每次爆破后应做出爆破效果、排架覆盖状况,线路开通状况的记录和分析总结,以指导下一循环的爆破工作。
四、控制爆破安全技术措施
1、凡参加爆破作业人员必须进行专业培训,考试合格,持证上岗。
2、每批新到爆破器材必须进行抽样检查,不合格者禁止在现场使用。
3、在炸药加工及装药作业时,禁止与作业无关人员进入现场,现场严禁烟火,作业人员不得在现场打闹玩笑。
4、切割导爆索必须配有锋利电工刀,垫在木板上进行,器材搬运时严禁抛高重放。
5、导爆塑料管的网络联接防止用力硬拉,以免产生死弯和划破。
传爆起爆雷管采用反向绑扎,以防雷管底部高速射流剪断导爆管造成瞎炮。
6、起爆网络接头及网络联线须专人操作和检查,特别注意覆盖体对网络的保护,为争取封锁中的爆破时间,宜采用非电起爆器(枪),不得采用火雷管直接起爆。
7、严禁夜间或大雾天施爆,严禁装药过量。
8、边坡栅栏防护,坡顶遮拦防护,应有专人随时进行状况及质量检查,发现有异常现象,立即排危抢险。
9、为及时掌握和了解施工地点区间的行车与现场施工情况,专门设置驻站通讯或信号联络人员,密切协调行车与施工的关系,做到运输与施工安全兼顾。
10、爆破人员必须遵守《爆破安全规程》。
五、施工环境与场地布置
本施工场地狭窄,根据地形条件、工棚、水泥库、堆砂、堆石场地、空压机房,锚索制作场及钢筋加工场分别建立在边坡附近的平缓处,但需在爆破飞石不得飞到的地方。
木棚旁建材料库,大量的架管、木板扣件等放于工棚旁,并不断向工作区输送以搭建工作平台。
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