公路边坡SNS主动防护网施工工法

1、公路边坡SNS主动防护网施工工法云南路桥股份 王之康李兴全余显全张晓锋1、前言SNS是英文 Flexible Safety Netting System for protection 的简写形式,意为：柔性平安防护网系统.SNS柔性防护网系统作为 一种新型公路工程边坡防护形式,有非常广泛的应用前景.云南元双公路一合同K2+00卜K5+900段路基位于龙川江河谷地 带,属侵蚀峡谷地貌,沿线谷深坡陡,悬崖峭壁林立,岩体风化严重, 路线右侧边坡高度在 20200米,自然坡度75°90°之间,路基 边坡开挖坡比为1: 0.33.由于受到地质构造运动影响,岩体受到 强烈挤压,节理裂隙

2、发育,形成破碎的危岩体,加之开挖坡较陡, 极易产生岩体坠落和崩塌,对该路段路基、桥梁结构及行车平安十 分不利.为保证公路运营平安,该段公路边坡采用SNS主动网防护系统进行边坡防护.我公司在承建过程中组织工程技术人员结合工程实际进行技术 攻关,通过工程实践,总结完善形成了 SNS主动防护网施工工法.2、工法特点与其他边坡防护形式比拟,SNS主动防护网具有以下特点：2 o 1以热镀锌高强度钢丝绳为主要材料的主动柔性防护系统具有高韧性、高防护强度,易铺展、安装程序标准化,系统化等优点2.2环境干扰小：主动柔性防护系统开放的系统特征能够将工 程对环境的影响降到最低点,其防护区域内可以一定程度地保护岩

3、体的稳固性.2.3寿命较长：采用热镀锌高强度钢丝绳作为系统主要材料 的主动柔性防护系统,其材料的特殊制造工艺和高防腐防锈技术, 决定了系统的寿命较长,通过国内外大量的试验和研究发现,具防 护使用寿命可达30-50年之久.2.4 适应复杂地形：系统的柔性和积木式结构特征,决定了它 能够极好地适应各种复杂的地形地貌,一般不需要针对其施工安装 进行大量的开挖和清坡,减少了辅助工程量,施工干扰极小,最大程度保护了原始地貌和植被环境.2.5施工快速简便,充分考虑山区作业环境的恶劣性,以简 单的轻型化,少量的人工,少量的水泥砂浆即能实现系统的快速安 装.2.6 SNS主动柔性防护系统是一种标准化, 定型化

4、的防护系统. 在一定程度上,主动柔性防护技术在边坡地质灾害防护方面可以替 代一系列传统方法难以解决的特殊问题以外,在环保和景观方面也具有明显的优势,且能到达经济优化、工程施工优化、防护效果最 优化的效果.3、适用范围SNS主动防护网可用于铁路、 公路、电站、景区及临山建筑等的 高陡边坡坡面崩塌、危岩、落石、风化剥落、溜坍、溜滑或塌落类 地质灾害加固防护.4、工艺原理SNS主动防护网按主要构成分为钢丝绳网、普通钢丝格栅常称铁丝格栅和TECCCM强度钢丝格栅三类,前两者通过钢丝绳锚杆 或支撑绳固定方式,后者通过钢筋可施加预应力或钢丝绳锚杆有 边沿支撑绳时采用、专用锚垫板以及必要时的边沿支撑绳等固定

5、方 式,将作为系统主要构成的柔性网覆盖在有潜在地质灾害的坡面上,从而实现其防护目的.SNS主动防护网明显特征是采用系统锚杆固定, 并根据柔性网的 不同,分别通过支撑绳和缝合张拉 钢丝绳网和铁丝格栅或预应力 锚杆TECCCM栅来对柔性网局部实现预张,从而对整个边坡形成 连续支撑,其预张拉作业使系统尽可能紧贴坡面并形成了抑制局部 岩土体移动或在发生局部位移或破坏后将其裹纯滞留原位附近 的预应力,从而实现其主动防护加固 功能.SNS主动防护网系统能将局部集中荷载向四周均匀传递以充分 发挥整个系统的防护水平,即局部受载,整体作用,从而使系统能承 受较大的荷载并降低单根锚杆的锚固力要求.5、施工工艺流程

6、及操作要点(a)起加固作用的主动网(b)起围护作用的主动网(c)起加固作用的主动网支撑绳布置示意图(d )起加固作用的主动网与锚杆安置示意图(e)孔口凹坑和钢绳锚杆(f)钢丝网布置示意图钢丝绳锚杆(选用)边界支撑绳(选用)TC锚垫板TC格栅5.1 SNS主动防护网施工工序5.1.1预先对坡面防护区域的浮土、浮石进行去除,从防护区 域下沿中部开始向上和两侧放线测量确定锚杆孔位,5.1 o 2打钢丝绳锚杆孔,坡体边沿孔深到达3nl平均坡体中部 孔深到达2n%钢丝绳锚杆由16钢丝绳中部对折套穿马蹄形环套组 成.按要求的深度钻孔并清孔,孔深应比钢丝绳锚杆长度长50mEZ上,孔径为45mm插入钢丝绳锚杆

7、并注浆,注浆养护不少于2天.5.1.3 构架支撑绳结构,采用 12的纵向钢丝绳和16横向钢 丝绳组成5.5mx 5.5m正方形模式的支撑绳结构与锚杆相联结.5.1.4 构架格栅网和钢绳网,在支撑绳构成的每个 5.5m X 5.5m 网格内铺设一张 4mx 4m的DO/08/300 ?8mm网孔间距300mm塾钢 绳网,并在两个网格内并排铺设两张SO/50/2 o 2格栅网网孔间距50mm.5.1.5缝合与张拉,在每张钢绳网与四周支撑绳间用8钢绳缝合联结,并进行张拉,使柔性防护系统对坡面施以一定的预紧压 力.从而提升表层岩体的稳定性,以预防崩塌落石的发生.5.1.6 安装后的纵横向直径 16支撑

8、绳,张拉紧后用拉紧力 不小于5KN的紧线器或手动葫芦两端各用两个绳卡与锚杆外露环 套固定连接.从上向下铺挂格栅网,网与网重叠宽度不小于10cm,两张格栅网间缝合用直径不小于1.2mm勺铁丝扎结,格栅网与支撑绳间缝合用直径2.2mm的铁丝扎结,扎结点间距不大于1m.格栅网铺设 的同时,从上向下铺设钢绳网并用直径为 8mmi绳缝合,每张钢绳网 均用一根长31m的缝合绳与四周支撑绳进行固定联结 .5.2各阶段施工流程及工艺该工程施工工序由清理危岩、钻孔、灌注、安装纵横向支撑绳、 张拉、挂网、缝合等工序组成,其中钻孔为关键工程工程.5.2 o 1清理危岩图5.2.1施工流程1设置危岩拦截|坡顶钻孔|锚

9、固锚杆|清理危岩设置危岩拦截网：在施工坡面的路面两侧距施工地点30m处设置施工标志及减速带,危岩拦截网采用长6nl高2.5m的钢管布置, 弁在钢管内布置钢丝拦截网.坡顶钻孔：为充分保证施工人员的人身及设备平安,需在坡顶上 部及坡体中上部设置平安绳锚杆采用28钢筋锚杆、孔深105m,其间隔距离为5m,平安绳束缚于上.工作人员利用该绳可进行高空清 理作业,弁为以后钻孔安装提供方便.锚固锚杆：采用 M30水泥浆液锚固锚杆,凝固时间不低于48小 时.水泥浆的选用,标号不低于M30的水泥,宜用灰砂比1: 11: 2, 水灰比0.450.50的水泥浆或水灰比 0.450o 50的纯水泥浆, 水泥宜用425

10、普通硅酸盐水泥,优先选用粒径不大于 3mm勺中细砂.清理危岩：以上几道工序完成后,方可进行该工序.施工人员需 将平安绳束缚在锚杆后,工作人员方可对坡体危岩进行清理,清理前 需封闭交通,下方人员应撤至平安地带.假设清理时有局部大块危岩, 不能清理,应做出标记,后期施工中,钻孔工序将预防在此施工.以 预防后期施工中的工程扰动造成危岩松动下滑.5.2.2钻钢丝绳锚杆孔图5.2.2施工流程2放线 f 复核一钻孔 f 清孔放线：施工人员根据要求根据现状情况进行核对,了解地形、 地物、和危岩情况,根据纵横5.5m的间距进行定点,弁刷上油漆, 确定钻孔点,假设该段属于危岩及土层,锚杆点可在附近方圆1m处设置

11、锚杆点位,但下一锚杆需回复到标准的定点位置.复核：施工人员对锚孔点位进行测量复核,以保证钻孔位置的 准确及防护面积到达要求.钻孔：采用直径 45mm的钻头钻孔,孔深比钢丝绳锚杆长度长 50mn上,需分别采用1.0m、2m、2.5、3m钻杆施工,不能直接采 用2.5m钻杆,严防卡钻、断杆现象,如钻孔位置处于松散岩层,必须 经有关部门批准,重新确定钻孔位置,不能随意施工,保证坡体外沿 钻孔深度到达2.5m,坡体中部到达2m.清孔：钻孔完毕后,用风钻杆进行吹砂作业,保证孔内的干净. 以保证锚杆能顺利安装进位.5.2。 3灌注图5.2.3施工流程3砂浆配制放入锚杆 f注浆一候凝砂浆配制：采用 M30的

12、水泥砂浆液,宜用灰砂比1: 11.2、水灰比0.45O.50的水泥砂浆或水灰比0.45O.50的纯水泥浆,水泥宜用425普通硅酸盐水泥,优先选用粒径不大于3mm勺中细砂.放入锚杆：锚杆应能完全放入锚孔内.假设锚杆环套外露长度超过5cm,须重新用锚杆钻凿,以保证锚杆安装到位.注浆：要求灌注密实,边捣固边灌注 ,预防锚杆孔眼内有空气, 影响锚杆锚固质量.候凝：灌注后候凝时间保证不低于 48小时,候凝时间未到达要 求,严禁进行下一道工序,弁保证锚杆不受外力作用.1.1 .4安装纵、横向支撑绳图5.2.4施工流程4下料一纯头紧固 穿孔张拉一绳尾紧固下料：支撑绳下料安装前,应准确测量每根支撑绳两端锚杆间

13、的 距离,支撑绳下料时其长度应在测得每根长度的根底上两端各增加 1m,即共增加2n%绳头紧固：从一端锚杆开始,将钢丝绳绳头穿过锚杆,弁弯曲, 采用与钢丝绳直径相适应的绳卡固定一端,绳卡间距510mm,固定后绳端留长度不小于20cm的自由尾绳,绳卡数量根据支撑长度按以 下要求选定.支撑绳长度L(m)LW1010WLW30L>30绳卡数量个234穿孔：从一端锚杆开始,支撑绳穿过锚杆的外露马蹄形环套钢绳锚杆,直至该行的最后一根锚杆.张拉：支撑绳到达锚杆最后一端后,将绳尾穿过最后一根锚杆, 弁弯曲,用拉紧力不小于5KN的紧绳器或葫芦张紧,其间假设长度较长, 因支撑与锚杆和地面间的磨擦力大而不能张

14、紧时,可逐段张紧,最后将尾端用绳卡采用与起始端相同的方式固定.绳尾紧固：紧固方式与绳头紧固工序相同.1.2 . 5挂网缝合图5.2.5施工流程5钢丝格栅的安£"| I扎结| 钢纯网的安装| 7 缝合钢丝格栅的安装：钢丝格栅必须位于系统底层弁紧帖坡面,即支 撑绳应在其下方；弁沿支撑绳铺挂,每两格即上下或左右铺设两张钢丝格栅.钢丝格栅网块间搭接宽度不小于10 cm.扎结：钢丝格栅网块间用直径不小于小 1.2mm的铁丝扎结.缝 合钢丝格栅网与支撑绳间用小 202mmhL丝扎结,扎结点间距不大于1 m,铺设边界处钢丝格栅网反向折叠宽度不小于 20cm3钢绳网的安装：钢绳网编织一般均

15、应满足规定,材质强度不低于1770Mpa的6X 19+1WS吉构类型的高强度钢芯钢丝绳,钢丝绳公 称直径8mm必须采用镀锌量大于70g/k热镀锌钢丝绳；钢丝绳质量 和性能应满足国家标准?钢丝绳?GB/T89181996.钢绳采用菱形网孔编制方式,网孔尺寸除特殊设计外,一般采用300X 300 mm见格,单张网块尺寸除特殊要求外一般宜用4X4m规格.缝合：钢绳网铺设应准确测量每个挂网单元尺寸,根据测得的各挂网单元尺寸,按每张网一根缝合绳的原那么确定缝合绳长度,然 后据此下料.在各挂网单元内顺序铺挂钢绳网,同时用缝合绳将钢 绳与支撑绳或相邻网块边沿进行缝合连接,缝合绳两端头宜叠置不 小于0.5m的

16、长度,绳端各用两个绳卡与钢绳网连接,此连接过程中 在先固定一端后,用拉紧力不小于5KN的紧绳器葫芦张紧缝合绳,再 固定另一端.假设确定的单根缝合绳误差较大时, 那么多余端可延伸到相 邻挂网单元,而缺乏长度由下一相邻挂网的缝合绳来补充.6、机具设备SNS主动防护网施工所需的机械设备见表 6-1表61 机具设备序号名称型号数量用途1潜孔钻小452套钻孔2卷扬机3t2台材料吊运3紧绳器1t2只张紧缝合绳4全站仪莱卡 GTS-7111台测量放样5水准仪拓普康AT- G71台测量放样6压浆机10Mpa1台压浆7搅浆机J3001台搅拌水泥浆8钢绳切断机GJ401台加工钢绳锚杆9空压机9m31台钻孔10手动

17、葫芦5t1台紧固支撑绳7、质量限制7.1配件材料质量要求及标准表7,1根本要求1.柔形网规格、质量符合设计图纸要求.2.所用材料质量符合规定.3.施工工艺符合标准要求.4.柔形网力学指标、抗拔力检测合格.5.柔性锚杆钻孔、安装、注浆符合施工标准规定.6.柔性网缝合符合设计规定.实 测 项 目项 次检查工程规定值或允许偏差检查方法和频率1砂浆强度MPa在合格标准内按JTG F80/1-2004附录F检查2锚杆长度mm不小于设计用直尺或超声波检查,每20m2检查1点3锚杆立柱间距mm或对角线+ 100(50)尺量：抽查15%4柔形网抗拉荷载KN单根8在合格 标准内每批检查一组单根165十字卡扣厚度

18、及联结配件mm< 20或合格每500个各检查3个6锚杆拔力KN 拔力平均值设计值最 小拔力0.9设计值按锚杆数不1%,且不少于3根做拔力 试验7.1.1编网、支撑绳及拉锚系统所用钢丝绳应符合GB/T8918-1996的规定,其钢丝强度不应低于1770MPa热镀锌等级不低于AB级.7.1.2 钢丝格栅编织用钢丝应符合GB/T343-1994的规定,热镀锌等级不低于 AB级,其中高强度钢丝格栅亦可采用重量不低 于150g/m2的锌铝合金镀层处理.7.2钢丝绳网质量要求及标准7.2.1 编网用两根钢丝绳交叉联结点处的固定件采用钢质卡 扣,其厚度不小于2mm弁经电镀锌处理,镀锌层厚度不小于8 j

19、im7.2 . 2编网用铝质接头套管长度不小于50mm外径不大于30mm壁厚不小于3mm其连接水平不低于所连接钢丝绳的最小破断拉力.7.2 o 3交叉结点处均用卡扣固定,接头处用铝质接头套管闭合 压接.不应出现遗漏,卡扣和套管外表不应有破裂和明显损伤.7.2.4钢丝绳交叉结点处的抗错动拉力不应小于5kN,错动后钢丝绳剩余抗破断拉力不应小于原始最小抗破断拉力的90% .7.2 o 5钢丝绳交叉结点处的抗脱落拉力不应小于10kN.7.2 o 6 编制成网的钢丝绳不应有断丝、脱丝现象.7.2.7 网的形状平整,网绳无打结和明显扭曲现象.7.2 o 8 单张钢丝绳网不应采用三根以上的钢丝绳编制.8、平

20、安举措8.1 现场施工平安举措8.1.1开工前,应认真检查和处理 SNS主动防护作业区的危石, 施工机具应放置在平安地带.8.1.2施工时必须采用平安绳、平安带等举措.增强作业人员和坡面作业机具的保护.8.1.3 坡上作业期间,假设坡脚为行人、车辆等过往的通道,应采用作业平安网式作业区看守限制等平安保护举措.8.1.4 o 4处理机械故障时,必须使设备断电、停风.向施工设备 送电、送风前,应通知相关的施工人员.8.1.5 在陡边坡上铺挂各类网时,在铺挂、缝合、固定前应用软绳或小8钢绳悬挂固定,预防坠落.8.1.6施工时必须佩带平安帽、平安带.8.1.7严禁酒后和疲劳施工.8.1.8 严格根据机械操作程序施工.8.1.9张拉时必须各就各位,张拉前端禁止站人,以防发生意外 事故.张拉时用力均匀,不可盲目操作,听从主管人员的指挥.8.2平安治理要点8.2 o 1在施工前及施工过程中都要把平安放在首位,制定相应的平安目标、各工种平安技术操作