公路邊坡SNS主動防護網(wǎng)施工工法

1、 . 公路邊坡SNS主動防護網(wǎng)施工工法路橋股份 王之康 興全 余顯全 曉鋒 1、前言SNS是英文Flexible Safety Netting System for protection 的簡寫形式，意為：柔性安全防護網(wǎng)系統(tǒng)。SNS柔性防護網(wǎng)系統(tǒng)作為一種新型公路工程邊坡防護形式，有非常廣泛的應用前景。元雙公路一合同K2+000K5+900段路基位于江河谷地帶，屬侵蝕峽谷地貌，沿線谷深坡陡，懸崖峭壁林立，巖體風化嚴重，路線右側邊坡高度在20200米，自然坡度75°90°之間，路基邊坡開挖坡比為1:0.33。由于受到地質構造運動影響，巖體受到強烈擠壓，節(jié)理裂隙發(fā)育，形成破碎的危

2、巖體，加之開挖坡較陡，極易產(chǎn)生巖體墜落和崩塌，對該路段路基、橋梁結構與行車安全十分不利。為保證公路運營安全，該段公路邊坡采用SNS主動網(wǎng)防護系統(tǒng)進行邊坡防護。我公司在承建過程中組織工程技術人員結合工程實際進行技術攻關，通過工程實踐，總結完善形成了SNS主動防護網(wǎng)施工工法。2、工法特點與其他邊坡防護形式比較，SNS主動防護網(wǎng)具有以下特點：2.1 以熱鍍鋅高強度鋼絲繩為主要材料的主動柔性防護系統(tǒng)具有高韌性、高防護強度，易鋪展、安裝程序標準化，系統(tǒng)化等優(yōu)點。2.2 環(huán)境干擾小：主動柔性防護系統(tǒng)開放的系統(tǒng)特征能夠將工程對環(huán)境的影響降到最低點，其防護區(qū)域可以一定程度地保護巖體的穩(wěn)固性。 2.3 壽命較長

3、：采用熱鍍鋅高強度鋼絲繩作為系統(tǒng)主要材料的主動柔性防護系統(tǒng)，其材料的特殊制造工藝和高防腐防銹技術，決定了系統(tǒng)的壽命較長，通過國外大量的試驗和研究發(fā)現(xiàn)，其防護使用壽命可達30-50年之久。2.4 適應復雜地形：系統(tǒng)的柔性和積木式結構特征，決定了它能夠極好地適應各種復雜的地形地貌，一般不需要針對其施工安裝進行大量的開挖和清坡，減少了輔助工程量，施工干擾極小，最大程度保護了原始地貌和植被環(huán)境。2.5 施工快速簡便，充分考慮山區(qū)作業(yè)環(huán)境的惡劣性，以簡單的輕型化，少量的人工，少量的水泥砂漿即能實現(xiàn)系統(tǒng)的快速安裝。2.6 SNS主動柔性防護系統(tǒng)是一種標準化，定型化的防護系統(tǒng)。在一定程度上，主動柔性防護技術

4、在邊坡地質災害防護方面可以替代一系列傳統(tǒng)方法難以解決的特殊問題以外，在環(huán)保和景觀方面也具有明顯的優(yōu)勢，且能達到經(jīng)濟優(yōu)化、工程施工優(yōu)化、防護效果最優(yōu)化的效果。3、適用圍SNS主動防護網(wǎng)可用于鐵路、公路、電站、景區(qū)與臨山建筑等的高陡邊坡坡面崩塌、危巖、落石、風化剝落、溜坍、溜滑或塌落類地質災害加固防護。4、工藝原理SNS主動防護網(wǎng)按主要構成分為鋼絲繩網(wǎng)、普通鋼絲格柵（常稱鐵絲格柵）和TECCO高強度鋼絲格柵三類，前兩者通過鋼絲繩錨桿或支撐繩固定方式，后者通過鋼筋（可施加預應力）或鋼絲繩錨桿（有邊沿支撐繩時采用）、專用錨墊板以與必要時的邊沿支撐繩等固定方式，將作為系統(tǒng)主要構成的柔性網(wǎng)覆蓋在有潛在地質

5、災害的坡面上，從而實現(xiàn)其防護目的。SNS主動防護網(wǎng)明顯特征是采用系統(tǒng)錨桿固定，并根據(jù)柔性網(wǎng)的不同，分別通過支撐繩和縫合拉（鋼絲繩網(wǎng)和鐵絲格柵）或預應力錨桿（TECCO格柵）來對柔性網(wǎng)部分實現(xiàn)預，從而對整個邊坡形成連續(xù)支撐，其預拉作業(yè)使系統(tǒng)盡可能緊貼坡面并形成了抑制局部巖土體移動或在發(fā)生局部位移或破壞后將其裹縛（滯留）原位附近的預應力，從而實現(xiàn)其主動防護（加固）功能。SNS主動防護網(wǎng)系統(tǒng)能將局部集中荷載向四周均勻傳遞以充分發(fā)揮整個系統(tǒng)的防護能力，即局部受載，整體作用，從而使系統(tǒng)能承受較大的荷載并降低單根錨桿的錨固力要求。5、施工工藝流程與操作要點圖5.1 SNS主動防護網(wǎng)示意圖（a）起加固作用的

6、主動網(wǎng) （b） 起圍護作用的主動網(wǎng)坡面線錨桿柔性網(wǎng)柔性網(wǎng)坡面線上緣錨桿邊緣與中部錨桿(選擇性采用)（c） 起加固作用的主動網(wǎng)支撐繩布置示意圖 （d） 起加固作用的主動網(wǎng)與錨桿安置示意圖鋼繩錨桿縫合繩橫向支撐繩橫向支撐繩鋼繩錨桿與外露環(huán)套孔口凹坑（e） 孔口凹坑和鋼繩錨桿 （f）鋼絲網(wǎng)布置示意圖TC錨墊板TC格柵邊界支撐繩(選用)鋼絲繩錨桿(選用)5.1 SNS主動防護網(wǎng)施工工序5.1.1 預先對坡面防護區(qū)域的浮土、浮石進行清除，從防護區(qū)域下沿中部開始向上和兩側放線測量確定錨桿孔位，5.1.2 打鋼絲繩錨桿孔，坡體邊沿孔深達到3m，平均坡體中部孔深達到2m。鋼絲繩錨桿由Ø16鋼絲繩中部

7、對折套穿馬蹄形環(huán)套組成。按要求的深度鉆孔并清孔，孔深應比鋼絲繩錨桿長度長50mm以上，孔徑為45mm，插入鋼絲繩錨桿并注漿，注漿養(yǎng)護不少于2天。5.1.3 構架支撐繩結構，采用Ø12的縱向鋼絲繩和Ø16橫向鋼絲繩組成5.5m×5.5m正方形模式的支撐繩結構與錨桿相聯(lián)結。5.1.4 構架格柵網(wǎng)和鋼繩網(wǎng)，在支撐繩構成的每個5.5m×5.5m網(wǎng)格鋪設一4m×4m的DO/08/300（Ø8mm、網(wǎng)孔間距300mm）型鋼繩網(wǎng)，并在兩個網(wǎng)格并排鋪設兩SO/50/2.2格柵網(wǎng)（網(wǎng)孔間距50mm）。5.1.5 縫合與拉，在每鋼繩網(wǎng)與四周支撐繩間用&#

8、216;8鋼繩縫合聯(lián)結，并進行拉，使柔性防護系統(tǒng)對坡面施以一定的預緊壓力。從而提高表層巖體的穩(wěn)定性，以防止崩塌落石的發(fā)生。5.1.6 安裝后的縱橫向直徑Ø16支撐繩，拉緊后（用拉緊力不小于5KN的緊線器或手動葫蘆）兩端各用兩個繩卡與錨桿外露環(huán)套固定連接。從上向下鋪掛格柵網(wǎng)，網(wǎng)與網(wǎng)重疊寬度不小于10cm，兩格柵網(wǎng)間縫合用直徑不小于1.2mm的鐵絲扎結，格柵網(wǎng)與支撐繩間縫合用直徑2.2mm的鐵絲扎結，扎結點間距不大于1m。格柵網(wǎng)鋪設的同時，從上向下鋪設鋼繩網(wǎng)并用直徑為8mm鋼繩縫合，每鋼繩網(wǎng)均用一根長31m的縫合繩與四周支撐繩進行固定聯(lián)結。5.2 各階段施工流程與工藝該工程施工工序由清理

9、危巖、鉆孔、灌注、安裝縱橫向支撐繩、拉、掛網(wǎng)、縫合等工序組成，其中鉆孔為關鍵工程項目。5.2.1 清理危巖圖5.2.1施工流程1設置危巖攔截網(wǎng)坡頂鉆孔錨固錨桿清理危巖設置危巖攔截網(wǎng)：在施工坡面的路面兩側距施工地點30m處設置施工標志與減速帶,危巖攔截網(wǎng)采用長6m、高2.5m的鋼管布置,并在鋼管布置鋼絲攔截網(wǎng)。坡頂鉆孔：為充分保證施工人員的人身與設備安全,需在坡頂上部與坡體中上部設置安全繩錨桿（采用Ø28鋼筋錨桿、孔深1.5m）,其間隔距離為5m,安全繩束縛于上。工作人員利用該繩可進行高空清理作業(yè),并為以后鉆孔安裝提供方便。錨固錨桿：采用M30水泥漿液錨固錨桿,凝固時間不低于48小時。

10、水泥漿的選用，標號不低于M30的水泥,宜用灰砂比1: 11：2，水灰比0.450.50的水泥漿或水灰比0.450.50的純水泥漿,水泥宜用425普通硅酸鹽水泥,優(yōu)先選用粒徑不大于3mm的中細砂.清理危巖：以上幾道工序完成后,方可進行該工序。施工人員需將安全繩束縛在錨桿后,工作人員方可對坡體危巖進行清理,清理前需封閉交通,下方人員應撤至安全地帶.若清理時有局部大塊危巖,不能清理,應做出標記,后期施工中,鉆孔工序將避免在此施工。以防止后期施工中的工程擾動造成危巖松動下滑。5.2.2 鉆鋼絲繩錨桿孔圖5.2.2 施工流程2放線復核鉆孔清孔放線：施工人員按照要求根據(jù)現(xiàn)狀情況進行核對,了解地形、地物、和

11、危巖情況,按照縱橫5.5m的間距進行定點,并刷上油漆,確定鉆孔點，若該段屬于危巖與土層,錨桿點可在附近方圓1m處設置錨桿點位,但下一錨桿需回復到標準的定點位置.復核：施工人員對錨孔點位進行測量復核,以確保鉆孔位置的準確與防護面積達到要求.鉆孔：采用直徑45mm的鉆頭鉆孔,孔深比鋼絲繩錨桿長度長50mm以上,需分別采用1.0m、 2m、2.5、3m鉆桿施工,不能直接采用2.5m鉆桿，嚴防卡鉆、斷桿現(xiàn)象,如鉆孔位置處于松散巖層,必須經(jīng)有關部門批準,重新確定鉆孔位置,不能隨意施工，保證坡體外沿鉆孔深度達到2.5m,坡體中部達到2m。清孔：鉆孔完畢后,用風鉆桿進行吹砂作業(yè),保證孔的干凈。以確保錨桿能順

12、利安裝進位。5.2.3 灌注 圖5.2.3 施工流程3砂漿配制放入錨桿注漿候凝砂漿配制：采用M30的水泥砂漿液，宜用灰砂比1:11.2、水灰比0.45O.50的水泥砂漿或水灰比0.45O.50的純水泥漿，水泥宜用425普通硅酸鹽水泥，優(yōu)先選用粒徑不大于3mm的中細砂。放入錨桿：錨桿應能完全放入錨孔。若錨桿環(huán)套外露長度超過5cm,須重新用錨桿鉆鑿,以確保錨桿安裝到位。注漿：要求灌注密實,邊搗固邊灌注,防止錨桿孔眼有空氣,影響錨桿錨固質量。候凝：灌注后候凝時間保證不低于48小時,候凝時間未達到要求,嚴禁進行下一道工序,并確保錨桿不受外力作用。5.2.4 安裝縱、橫向支撐繩圖5.2.4 施工流程4下

13、料繩頭緊固穿孔張拉繩尾緊固下料：支撐繩下料安裝前,應準確測量每根支撐繩兩端錨桿間的距離,支撐繩下料時其長度應在測得每根長度的基礎上兩端各增加1m，即共增加2m。繩頭緊固：從一端錨桿開始,將鋼絲繩繩頭穿過錨桿,并彎曲,采用與鋼絲繩直徑相適應的繩卡固定一端,繩卡間距5l0mm,固定后繩端留長度不小于20cm的自由尾繩,繩卡數(shù)量根據(jù)支撐長度按以下要求選定。支撐繩長度L（m） 繩卡數(shù)量(個)L10 210L30 3L30 4穿孔：從一端錨桿開始,支撐繩穿過錨桿的外露馬蹄形環(huán)套(鋼繩錨桿),直至該行的最后一根錨桿。拉：支撐繩到達錨桿最后一端后,將繩尾穿過最后一根錨桿,并彎曲,用拉緊力不小于5KN的緊繩器

14、或葫蘆緊,其間若長度較長,因支撐與錨桿和地面間的磨擦力大而不能緊時,可逐段緊,最后將尾端用繩卡采用與起始端一樣的方式固定。繩尾緊固：緊固方式與繩頭緊固工序一樣。5.2.5 掛網(wǎng)縫合圖5.2.5 施工流程5鋼絲格柵的安裝鋼繩網(wǎng)的安裝扎結縫合鋼絲格柵的安裝：鋼絲格柵必須位于系統(tǒng)底層并緊帖坡面,即支撐繩應在其下方;并沿支撐繩鋪掛,每兩格(即上下或左右)鋪設兩鋼絲格柵。鋼絲格柵網(wǎng)塊間搭接寬度不小于10 cm。扎結：鋼絲格柵網(wǎng)塊間用直徑不小于小1.2mm的鐵絲扎結?？p合鋼絲格柵網(wǎng)與支撐繩間用小2.2mm扎絲扎結，扎結點間距不大于1 m，鋪設邊界處鋼絲格柵網(wǎng)反向折疊寬度不小于20cm。鋼繩網(wǎng)的安裝：鋼繩網(wǎng)

15、編織一般均應滿足規(guī)定，材質強度不低于1770Mpa的6×19+1WS結構類型的高強度鋼芯鋼絲繩，鋼絲繩公稱直徑8mm；必須采用鍍鋅量大于70g/熱鍍鋅鋼絲繩;鋼絲繩質量和性能應滿足國家標準鋼絲繩(GB/T8918-1996)。鋼繩采用菱形網(wǎng)孔編制方式,網(wǎng)孔尺寸除特殊設計外,一般采用300×300 mm規(guī)格,單網(wǎng)塊尺寸除特殊要求外一般宜用4×4m規(guī)格?？p合：鋼繩網(wǎng)鋪設應準確測量每個掛網(wǎng)單元尺寸，根據(jù)測得的各掛網(wǎng)單元尺寸，按每網(wǎng)一根縫合繩的原則確定縫合繩長度,然后據(jù)此下料。在各掛網(wǎng)單元順序鋪掛鋼繩網(wǎng),同時用縫合繩將鋼繩與支撐繩或相鄰網(wǎng)塊邊沿進行縫合連接,縫合繩兩端頭宜

16、疊置不小于0.5m的長度,繩端各用兩個繩卡與鋼繩網(wǎng)連接,此連接過程中在先固定一端后,用拉緊力不小于5KN的緊繩器葫蘆緊縫合繩,再固定另一端.若確定的單根縫合繩誤差較大時,則多余端可延伸到相鄰掛網(wǎng)單元,而不足長度由下一相鄰掛網(wǎng)的縫合繩來補充。6、機具設備SNS主動防護網(wǎng)施工所需的機械設備見表6-1。表6-1機具設備序號名稱型號數(shù)量用途1潛孔鉆452套鉆孔2卷揚機3t2臺材料吊運3緊繩器1t2只緊縫合繩4全站儀萊卡GTS-7111臺測量放樣5水準儀拓普康AT-G71臺測量放樣6壓漿機10Mpa1臺壓漿7攪漿機J3001臺攪拌水泥漿8鋼繩切斷機GJ401臺加工鋼繩錨桿9空壓機9m31臺鉆孔10手動葫

17、蘆5t 1臺緊固支撐繩7、質量控制7.1 配件材料質量要求與標準表7.1基本要求柔形網(wǎng)規(guī)格、質量符合設計圖紙要求。所用材料質量符合規(guī)定。施工工藝符合規(guī)要求。柔形網(wǎng)力學指標、抗拔力檢測合格。5.柔性錨桿鉆孔、安裝、注漿符合施工規(guī)規(guī)定。6.柔性網(wǎng)縫合符合設計規(guī)定。實 測 項 目項 次檢查項目規(guī)定值或允許偏差檢查方法和頻率1砂漿強度（MPa）在合格標準按JTG F80/1-2004附錄F檢查2錨桿長度（mm）不小于設計用直尺或超聲波檢查，每20m2檢查1點3錨桿（立柱）間距（mm）或對角線±100（50）尺量：抽查15%4柔形網(wǎng)抗拉荷載（KN）單根8在合格標準每批檢查一組單根165十字卡扣

18、厚度與聯(lián)結配件（mm）20或合格每500個各檢查3個6錨桿拔力（KN）拔力平均值設計值最小拔力0.9設計值按錨桿數(shù)不1%，且不少于3根做拔力試驗7.1.1 編網(wǎng)、支撐繩與拉錨系統(tǒng)所用鋼絲繩應符合GB/T8918-1996的規(guī)定，其鋼絲強度不應低于1770MPa，熱鍍鋅等級不低于AB級。7.1.2 鋼絲格柵編織用鋼絲應符合GB/T343-1994的規(guī)定，熱鍍鋅等級不低于AB級, 其中高強度鋼絲格柵亦可采用重量不低于150g/m2的鋅鋁合金鍍層處理。7.2 鋼絲繩網(wǎng)質量要求與標準7.2.1 編網(wǎng)用兩根鋼絲繩交叉聯(lián)結點處的固定件采用鋼質卡扣，其厚度不小于2mm，并經(jīng)電鍍鋅處理，鍍鋅層厚度不小于8m。

19、7.2.2 編網(wǎng)用鋁質接頭套管長度不小于50mm，外徑不大于30mm，壁厚不小于3mm，其連接能力不低于所連接鋼絲繩的最小破斷拉力。7.2.3 交叉結點處均用卡扣固定，接頭處用鋁質接頭套管閉合壓接。不應出現(xiàn)遺漏，卡扣和套管表面不應有破裂和明顯損傷。7.2.4 鋼絲繩交叉結點處的抗錯動拉力不應小于5kN，錯動后鋼絲繩殘余抗破斷拉力不應小于原始最小抗破斷拉力的90。7.2.5 鋼絲繩交叉結點處的抗脫落拉力不應小于10kN。7.2.6 編制成網(wǎng)的鋼絲繩不應有斷絲、脫絲現(xiàn)象。7.2.7 網(wǎng)的形狀平整，網(wǎng)繩無打結和明顯扭曲現(xiàn)象。7.2.8 單鋼絲繩網(wǎng)不應采用三根以上的鋼絲繩編制。8、安全措施8.1 現(xiàn)場

20、施工安全措施8.1.1開工前,應認真檢查和處理SNS主動防護作業(yè)區(qū)的危石,施工機具應放置在安全地帶。8.1.2 施工時必須采用安全繩、安全帶等措施。加強作業(yè)人員和坡面作業(yè)機具的保護。8.1.3 坡上作業(yè)期間,若坡腳為行人、車輛等過往的通道,應采用作業(yè)安全網(wǎng)式作業(yè)區(qū)看守控制等安全保護措施。8.1.4 處理機械故障時,必須使設備斷電、停風。向施工設備送電、送風前,應通知相關的施工人員。8.1.5 在陡邊坡上鋪掛各類網(wǎng)時,在鋪掛、縫合、固定前應用軟繩或小8鋼繩懸掛固定,避免墜落。8.1.6 施工時必須佩帶安全帽、安全帶。8.1.7 嚴禁酒后和疲勞施工。8.1.8 嚴格按照機械操作程序施工。8.1.9拉時必須各就各位,拉前端禁止站人,以防發(fā)生意外事故。拉時用力均勻,不可盲目操作,聽從主管人員的指揮。8.2 安全管理要點8.2.1 在施工前與施工過程中都要把安全放在首位，制定相應的安全目標、各