喷锚施工工艺.doc

白家河隧道喷锚施工工艺 第 15 页 共 15 页一 工程概况（一） 概况：白家河2#隧道位于天水市白家河村渭河边的一个山坡上，长124m，进口里程为DK1413+789，出口为DK1413+913，洞身最大埋深50m，属于浅埋偏压隧道。隧道位于平面曲线和竖曲线上，坡度为4.2。线路中心和隧道中心相距18.5cm，加宽值为50cm。隧道处山体上部为粘质黄土，厚度110m，为级普通土， 0=150KPa。下部为片麻岩，节理裂隙非常发育，夹层较厚，内含云母较多，风化严重，属类围岩。隧道处地震基本烈度为八度，最大冻结深度为1.0m，无地下水。（二）主要技术标准1. 线路等级： 级；2. 直线数目： 第二线；3. 限制坡度： 6；4. 曲线半径： 800m，既有线原则上维持原状；5. 设计速度： 新建140Km/h，既有线原则上维持原状；6. 牵引种类： 电力；7. 到发线有效长：850m，双机地段870m，不改建车站维持原状；8. 闭塞方式： 自动闭塞。（三） 喷射混凝土范围及数量：1洞门防护：进口端 厚10cm 20×40=800m2 混凝土80m3 出口端 厚 10cm 14×28=392m2 混凝土40m32.洞内防护：全喷 类围岩厚7cm类围岩厚5cm混凝土 133m33.喷射混凝土总数量：253m3（四）锚杆和钢筋网范围及数量：1洞门防护：进口端 锚杆直径22mm L=35m钻孔直径42mm 梅花形布置1.2m钢筋网 20cm×20cm 直径6mm加固范围 20m×40m（高×宽）喷砼厚度10cm出口端 锚杆直径28mm L=815m钻孔直径90mm 梅花形布置1.5m钢筋网 25cm×25cm 直径6mm加固范围 14m×28m（高×宽）2.洞内防护：类围岩：锚杆直径20mm L=2.5m钻孔直径48mm 梅花形布置1.2×1.0m钢筋网25cm×25cm 直径8mm×6mm3工程量合计：20mm锚杆： 17608.313 Kg22mm锚杆： 7961 Kg28mm锚杆： 15081 Kg6mm钢筋网： 4814.46 Kg8mm钢筋网： 4222.54 Kg锚垫板：150×150×6mm 3026.66Kg 150×150×10mm 331.2Kg二 施工方案（一） 总体方案洞口防护喷锚施工采用沿坡搭设的脚手架作为平台施工，洞内在自制的简易钻岩台车上施工。待坡面或洞身清理完毕后，及时首喷35cm混凝土，在表层形成一保护层，再施作锚杆和挂网。当设计有格栅时应装好格栅，进行二次喷射。如岩层较好，无地下水，不易发生事故时，可一次喷射到位。（二） 喷锚施工原则 刷坡或开挖后，首喷混凝土应紧跟开挖面及时施作，开挖后应尽快安设锚杆，在喷射结束后4h内不得进行爆破作业。（三） 喷锚施工工艺框图（见下页）：三 首喷混凝土施工（一） 施工前准备1 配合比的确定通过试验确定，一般含砂率： 4560% 胶骨比： 1：41：5喷射混凝土的工艺框图施工准备下一循环修改参数清理危岩检查超欠挖处理开挖不 符 合 设 计符 合 设 计清理岩面首喷混凝土锚杆施工挂网架设支撑二次喷射混凝土监控量测结束水灰比： 0.40.55速凝剂掺量： 2%4%水泥用量： 450kg/m3 2 机具材料配备及安装强制式搅拌机，计量设备应精确，正式使用前须试拌，试拌成功后方可使用。喷射设备 采用P2-5（B）型喷机供风设备 21.5m3/min压风机供风供水设备 在隧道入口管路上设置增压水泵材料 要符合规范要求，主要材料如下： 水泥： 普通425#砂子： Ux2.6 中粗砂 含水率 57%石子： 515mm 级配合理外加剂： 速凝剂管路及接头要保持良好，要求风管不漏风、水管不漏水，沿风、水管路每隔4050m装一阀门接头，以便当喷射机移动时，联结风水管路。各机具使用前必须检修完好，就位前进行试运转。对喷射机先注水后通风，清通机筒和管路。3 喷射面清理检查开挖断面，欠挖处要补凿够。清除松动岩块和墙脚岩碴，并用风、水冲洗受喷面（当岩面受水容易泥化时，只能用高压风吹），将开挖面的粉尘和杂物清理干净。（二） 喷射混凝土喷射顺序先墙后拱，自下而上。岩面凹凸不平处，应先喷凹处找平。喷射时分段分片进行，每片均自下部起水平方向横扫移动往返喷射，然后上移喷射，每段长度不大于6m。洞口段一次喷射厚度不少于10cm，洞内喷射厚度根据要求喷射35cm，厚度要均匀有光泽。喷射应垂直进行，喷嘴到喷面0.61.0m。喷射混凝土终凝2h后要喷水养护不少于7d。喷射混凝土符合各季施工和安全、劳动保护要求。（三） 喷射故障处理突然断水或断料时，喷头应迅速移离受喷面；严禁用高压风、水冲击尚未终凝的混凝土。1 堵管的处理1 立即停止上料，并停机关风，打开排气阀，放出罐内压缩空气；2 找出堵塞部位；3 如在输料胶管堵塞，可将胶管托起，用木棍沿堵塞部位的前端逐渐向堵塞部位敲打至胶管松软，如在喷出弯管或在喷枪出口处堵塞，可卸下弯管或喷枪，用铁条疏通；4 最后打开风阀送风，排出积料。处理堵管时，料罐工作风压不能超过0.4Mpa，喷枪出口方向严禁站人。2 出料不匀的处理1 喷射时要求连续均匀上料；2 加大压风能力，增设小风包，错开用风的设备及工具的作业时间。3 喷射机效率下降1 卸下喷出弯管或锥体管铲除粘结物；2 不使胶管弯度过大；3 截去磨损部分或更换胶管；4 更换螺旋叶片或锥体管。四 锚杆施工1 材料锚杆为钢筋灌浆锚杆。钢筋为20MnSi钢；水泥425#；速凝剂掺量为水泥用量的2%4%，要求初凝时间不大于5min，终凝时间不大于10min，使用时要准确计量。砂的粒径不大于3mm，使用前必须过筛。灌浆锚杆用水泥沙浆的配合比，灰骨比1：11：2，水灰比为0.380.45。2 锚杆施作锚杆安装在初喷混凝土后进行（洞口处不必初喷，可在开挖刷破后直接进行），锚机施工按设计进行。钻前要放线、定位，做出标记，位置准确，孔距误差不超过±15cm，钻孔应保持直线，并尽量与所在部位的岩层主要结构面垂直，钻孔深度误差为±5cm，钻孔直径大于钢筋直径15mm，不同类型的锚杆制作及安装应符合设计和规范要求。灌浆前应将孔眼吹净，水泥沙浆应拌合均匀，随拌随用。灌浆饱满，从孔底开始均匀进行，不得中断，严防拔管过快，导致砂浆脱节和灌浆不满。锚杆安装前钢筋应除锈矫直；灌浆后应立即将钢筋匀速插入，位置居中；孔口可用木楔临时封固；钢筋尾端外露长度要小于喷层厚度；安装好后不得敲击和碰撞。锚杆插入深度不应小于设计深度的95%。洞内锚杆安装后用垫板封固，垫板为厚度6mm的钢板，规格：150×150mm。兰州端边仰坡锚杆安装后用垫板封固，垫板厚度为10mm，规格：150×150mm。对于不平整的岩面根据需要选用斜形和球面形垫板。五 挂网施工钢筋网用6和8钢筋为按规范要求焊接成各部位设计的正方形网格固定于岩面上，安装时的搭接长度不小于10cm。钢筋网的铺设，在锚杆安装后进行。使用前钢筋网应除锈。随受喷面的起伏铺设，与受喷面的间隙为3cm。钢筋网的喷混凝土保护层厚度不小于2cm。钢筋网要与锚杆和其他固定装置连接牢靠，喷射混凝土时钢筋不得晃动。六 格栅钢架施工格栅钢架的节点要对称焊接，焊接长度应大于4cm。钢架外轮廓与围岩间预留5cm空隙。钢架安装的允许偏差：横向和高程为±5cm，垂直度为±2°。安装前应清除脚下的虚碴及其他杂物，超挖部分用混凝土回填；钢架在开挖工作面前人工组装，各节钢架间以螺栓连接；沿钢架外缘每隔2m用楔子临时楔紧。相邻两榀钢架间，每隔1m采用1根直径22mm拉杆连接。钢架与围岩之间的混凝土厚度不得小于4cm。七 网喷混凝土施工锚杆安设并挂网后进行二次喷混凝土，二次喷射厚度按设计控制，在一次喷射终凝后进行，终凝后间隔1h以上时，受喷面应用风水冲洗。二次喷射着重处理好锚杆、支撑和钢筋网之间的关系，刚架和围岩之间的空隙必须用混凝土填实，空隙过大时，用混凝土模块顶紧，点数一般不少于8个，二次喷射必须将钢筋网及钢架全部覆盖。八 监控量测监控量测主要仪器有：地质罗盘、精密水准仪、水准尺、QJ88球铰式周边收敛仪、ML20型锚杆拉力计，用于选测项目的仪器根据需要另定。（一）量测项目1 必测项目1 洞内外观察；2 净空水平收敛量测；3 拱顶下沉量测。2 选测项目1 围岩内部变形量测；2 地表下沉量测；3 锚杆轴力量测；4 围岩压力量测；5 支护、衬砌应力量测；6 钢架内力及所承受的荷载量测；7 围岩弹性波速度测试。（二） 量测作业1 洞内观察分为开挖工作面观察和已施工区段观察。开挖工作面观察在每次开挖后进行一次。当地质情况基本没有变化时，可每天进行一次。观察后应绘制开挖工作面地质素描，填写工作面状态记录表和围岩类别判定卡。 如发现地质条件恶化，应立即通知施工负责人采取应急措施。对已施工区段的观察每天至少进行一次，观察内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的状况。 洞外观察包括对洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定、地表水渗透的观察。2 净空变形量测断面间距根据围岩类别、隧道断面尺寸、埋置深度等要求确定，一般为1050m。净空变形量测在每次开挖后尽早进行，初读数在开挖后12h内读取，最迟不得大于24h，而且在下一循环开挖前，必须完成初期变形值的读取。 测点的布置根据需要定，应牢固可靠，易于识别并妥为保护。3 净空水平收敛量测测线的布置根据施工方法、地质条件、量测断面所在位置等条件确定。在地质条件良好采用台阶开挖方式时，可在拱腰和边墙部位各设一条水平测线。4 拱顶下沉量测应与净空水平收敛量测在同一量测断面内进行。当地质条件复杂，下沉量大或偏压明显时，除量测拱顶下沉外，还应量测拱腰下沉及基底隆起量。5 锚杆轴力、围岩压力、衬砌应力等的量测，开始时应和同一断面的变形量测频率相同，当量测值变化不大时，可降低量测频率。九 质量评定喷射所用各种材料检验合格后方准使用。1 喷射混凝土的强度检验方法： 大板切割法试块制取：施工中抽样制取，每连续50m3拌合料作一组，每组三个试块。一次喷射不足50m3时，也要作一组，每组三个试块。制取方法如下：同等施工条件下向尺寸为45cm×35cm×12cm的敞开模型，喷筑混凝土板件，切割成10cm×10cm×10cm的试件，板件边缘松散部分不得作试块用，在标准条件下养护28d，采用普通混凝土的加荷方法，检验其抗压强度。2 喷射混凝土的厚度检验施工时检查方法：测针检查制作：用施工前安于受喷面上的圆钉和外露锚杆端头检查。喷射结束后 方法：钻孔检查 施作：电钻、风钻钻孔或在8h以内的喷层上，用短钎、手锤凿孔。钻进的眼孔如果因混凝土与围岩粘结紧密，颜色相近而不易辨认喷层厚度时，可用酚酞试液涂抹孔壁，若呈现红色，则为混凝土碱性反应的标志。厚度检查部位的确定 每隔30m检查一个断面，每个断面的检查点从拱部中线起，每隔23m设一个，拱部不少于3个，总计不少于5个点。喷层厚度检查合格条件 每个断面，全部检查孔处的喷层厚度，60%以上不小于设计厚度，最小值要大于设计厚度的一半，各检查孔处厚度的平均值，不小于设计厚度。3 锚杆安装后作拉拔力试验，每300根作一组，每组三根，围岩条件或原材料变更时另作一组。同组锚杆28d的抗拔力平均值应满足设计要求，每根锚杆的抗拔力最低值不得小于设计的90%。4 喷射完成后，隧道中线、水平、断面尺寸和净空大小均应符合设计要求。5 喷射后不应有漏喷、离鼓现象；不应有尚在扩展或危及安全的裂缝；锚杆尾端及钢筋网等构件，不得外露。6竣工验收需准备的资料喷锚施工记录；喷射混凝土强度、厚度、外观尺寸、锚杆锚固力或抗拔力等项检查和试验报告；隐蔽工程检查验收记录；设计要求进行的监控量测记录；在地质条件复杂地段，并应提供地质素描资料。十 安全（一） 喷射混凝土施工安全1 在喷射混凝土作业开始前，应仔细检查围岩受喷面，彻底清理危石；2 采用合适的降尘措施，控制空气中的粉尘含量。对从事喷射作业的人员，应定期进行健康检查；3 进行喷射时，必须配带防护用具（胶皮手套、防尘口罩、防护面罩、眼镜等）；4 当拌合机在洞内时，应对拌合机和皮带运输机的回转部分予以覆盖，防止产生卷夹人身事故。必要时，应在拌合机所在位置附近设置集尘器，搞好局部空气净化；5 在开始喷射作业前，应由专人仔细检查管路、接头等，防止在喷射时发生因软管破损、接头断开等引起的事故；6 人工喷射时，应配备辅助喷射支架，防止在发生管路堵塞时因喷嘴剧烈振动而引起的危害。当转移喷射地点时，必须首先关闭喷射机，在喷嘴前方不得站人；7 在处理管路堵塞时，喷头应专人看护，以防消除堵塞后，喷头摆动喷射伤人；8 为避免供料、拌合、运输、喷射作业间的干扰，应有联络信号和联络方法。喷射作业应由班组长按规定的信号、方法进行指挥，防止因喷射手和机械操纵人员联络不佳造成事故。（二） 锚杆施工安全1 指定专人按规定定期进行锚杆抗拔力试验，防止因锚杆滑脱而造成事故；2 注浆人员必须穿带防护用具（胶皮手套、口罩、眼镜、防护罩等）；3 在注浆作业开始前和结束后，应认真检查、清洗机械管路及接头。检查后，应经过试运转方可开始正式作业，以防止发生剧烈振动、管路堵塞等现象；4 生注浆管路或接头堵塞时，需在消除压力之后，方可进行拆卸及维修。（三） 钢架施工安全1 在搬运过程中，应将钢架构件绑扎牢固，以防发生碰撞伤人、车辆倾覆、构件坠落等事故；2 钢架的架设应由专人按规定的信号进行指挥，随时观察围岩动态或喷射混凝土的情况，防止落石、坍塌引起伤人事故；3 在架设钢架前，应采用垫板等将钢架的基础面垫平。架设时，应采用纵向连结杆将相邻的钢架系牢，防止钢架倾覆或扭转；4 当紧固顶部连接螺栓、楔紧钢架时，作业人员应以正确的姿势站立在平稳、牢固的脚手架上，并需配带安全带，防止发生工人坠落事故；5 对钢架应经常检查，如发现扭曲、压屈等现象或征兆时，必须及时采取加固措施。必要时，应使其他人员撤至安全地带，防止因坍塌造成伤亡事故。中铁大桥局宝兰二线第三项目部