邊坡及洞室支護工程施工方案及技術(shù)措施

邊坡及洞室支護工程施工方案及技術(shù)措施1.1概述本標段支護內(nèi)容包括：洞室內(nèi)及邊坡支護砂漿錨桿、自鉆式中空注漿錨桿、噴混凝土及掛網(wǎng)、鋼支撐等。噴射混凝土901m3，鋼筋網(wǎng)安裝7.6t，砂漿錨桿1381根，自鉆錨桿49根，型鋼拱架15榀。主要支護工程量見表1.1-1。表1.1-1支護工程量表序號項目單位部位進口邊坡洞身段出口邊坡合計1噴混凝土m33004711309012鋼筋網(wǎng)t5.11.90.67.63砂漿錨桿根60063115013814自鉆錨桿根49495型鋼拱架榀15151.2施工布置本節(jié)主要描述本標段土石方明挖邊坡臨時支護、永久支護和地下洞室開挖前的超前支護及開挖后的圍巖臨時支護及永久支護等。其主要支護類型有：錨桿（包括砂漿錨桿、自鉆式錨桿、預(yù)應(yīng)力錨桿等）；噴射混凝土(包括噴素混凝土、鋼筋網(wǎng)噴射混凝土等)；超前支護（包括管棚、注漿小導(dǎo)管等）；鋼支撐支護等。支護施工用風(fēng)、水、電設(shè)施與開挖施工統(tǒng)盤考慮，施工設(shè)備盡量利用已有的開挖設(shè)備。噴混凝土采用拌和站拌和，攪拌車運輸至工作面。注漿系統(tǒng)布置在施工現(xiàn)場，并隨施工部位的變化而轉(zhuǎn)移。1.3總體施工程序根據(jù)總體施工進度安排，邊坡明挖以4~5m為一個梯段由上至下進行開挖；原則上常規(guī)支護施工與開挖面高差不大于10m，深層支護施工與開挖面高差不大于40m。對于揭露出來的地質(zhì)缺陷所顯現(xiàn)的不穩(wěn)定巖體，隨時進行隨機錨桿錨固。特別破碎、不穩(wěn)定的邊坡視實際情況采取隨機錨桿支護；地質(zhì)情況較差時，上一層淺層支護未完成時嚴禁進行下一臺階爆破開挖施工。導(dǎo)流洞洞挖施工時，洞室支護隨開挖圍巖類別而定，對于較好圍巖的洞室開挖洞段成形且滿足設(shè)計要求后可做隨機支護，系統(tǒng)支護可滯后洞室開挖掌子面一定安全距離進行。對于揭露出來的地質(zhì)缺陷所顯現(xiàn)的不穩(wěn)定圍巖，隨時進行隨機錨桿錨固。在特別松散、軟弱破碎的巖體中開挖洞室時，采取“一掘進一支護”的方式進行支護施工，即：開挖一循環(huán)先噴混凝土，然后錨桿鉆孔制安、掛網(wǎng)，再噴混凝土至設(shè)計厚度，按此循環(huán)掘進。上循環(huán)支護未施工結(jié)束不得進行下循環(huán)洞室開挖爆破作業(yè)。1.4施工方案及方法1.4.1錨桿施工本標段邊坡和洞內(nèi)錨桿分普通砂漿錨桿、自進式中空注漿錨桿兩類。其中普通砂漿錨桿桿徑主要有Φ22mm和Φ25mm種，錨桿長度2.5~4.5m。自進式錨桿桿徑為Φ25mm，長度3m。（1）主要材料1）錨桿桿體：錨桿的材料應(yīng)按施工圖紙的要求，選用II級或III級高強度的螺紋鋼筋或變形鋼筋；自進式中空注漿錨桿：自鉆式錨桿桿體應(yīng)采用厚壁無縫鋼管制作，材料應(yīng)采用合金鋼。外表上應(yīng)全長具有標準的連接螺紋，可現(xiàn)場切割和用套筒連接加長。2）水泥：注漿錨桿和預(yù)應(yīng)力錨桿的水泥砂漿應(yīng)采用不低于P.O42.5的普通硅酸鹽水泥；3）砂：采用最大粒徑小于2.5mm的中細砂；4）水泥砂漿：砂漿標號必須滿足施工圖紙的要求，注漿錨桿水泥砂漿的強度等級不應(yīng)低于M25；5）外加劑：按施工圖紙要求，在注漿錨桿水泥砂漿中添加的速凝劑和其它外加劑，其品質(zhì)不得含有對錨桿產(chǎn)生腐蝕作用的成分。所有種類錨桿的鋼材、水泥、錨具等應(yīng)有產(chǎn)品合格證書，同時對施工所用的主要材料包括普通鋼筋、水泥、砂漿、錨具等均應(yīng)按有關(guān)規(guī)范要求進行質(zhì)量抽檢，報送監(jiān)理人批復(fù)。（2）主要機具1）鉆機：本標錨桿鉆孔以YT28型手風(fēng)鉆造孔為主。2）灌漿設(shè)備：采用3SNS型灌漿泵注漿，HJ200型漿液攪拌機制漿。（3）質(zhì)量檢驗和試驗1）錨桿材質(zhì)檢驗：每批錨桿材料均應(yīng)附有生產(chǎn)廠的質(zhì)量證明書，按設(shè)計規(guī)定的材質(zhì)標準以及監(jiān)理人指示的抽檢數(shù)量檢驗錨桿性能。2）錨桿孔位孔深偏差不大于5cm，垂直偏差不得大于3cm，孔深偏差不大于5cm，傾角誤差不得大于2°，錨桿各孔位必須根據(jù)實際開挖情況準確放樣并編號，對于廢孔，必須用非收縮干硬性砂漿補灌。3）砂漿錨桿質(zhì)量檢驗采用無損檢測和拉拔試驗相結(jié)合，以無損檢測為主，輔以適當數(shù)量拉拔試驗。無損檢測為檢驗錨桿長度和注漿飽滿度，無損檢測檢查數(shù)量重要部位按100%，一般部位按10%控制。錨桿拉拔力試驗：邊坡和地下洞室的支護錨桿，按作業(yè)分區(qū)在每200根（包括總數(shù)少于200根）中至少抽樣一組，每組不少于3根，地質(zhì)條件或原材料變化時，應(yīng)至少抽樣一組。1.4.1.1普通砂漿錨桿施工（1）施工工藝流程本標段錨桿長度均不超過5m，宜采用“先注漿，后插桿”的方法施工，其施工工藝流程見圖1.4-1。先注漿后插桿施工工藝流程圖施工準備鉆孔清孔孔內(nèi)注漿施工準備鉆孔清孔孔內(nèi)注漿安裝錨桿拉拔試驗漿液制備錨桿加工、運輸驗收鉆孔驗收（2）施工方法和要點1）鉆孔采用全站儀在支護部位按設(shè)計間排距測放并標示孔位，采用鉆機進行鉆孔的施工，鉆孔完畢后用壓力風(fēng)或水將孔道清洗干凈，經(jīng)檢驗合格后，臨時封堵孔口。2）注漿①水泥砂漿經(jīng)試配，其基本配合比范圍按水泥∶砂=1∶1~1∶2（重量比），水∶水泥=0.38∶1~0.45∶1（重量比）。②先注漿后插桿的錨桿，注漿時將PVC注漿管插至距孔底50~90mm，隨砂漿的注入緩慢勻速拔管，漿液注滿后立即插桿，并在孔口加塞使錨桿體居中。3）桿體制安①錨桿在鋼筋加工廠統(tǒng)一加工，采用砂輪切割機斷料。②錨桿體在加工廠加工完成后，用載重汽車運至安裝部位。安裝應(yīng)對照施工詳圖檢查錨桿的長度，桿徑等項目。③人工沿鉆孔軸線插入錨桿體，如遇卡、澀等情況無法順利插入桿體時，采用管鉗扭動桿體慢慢推如孔內(nèi)，插入錨桿體的過程中嚴禁使用機械敲擊入孔。④在漿液終凝之前，不得敲擊、碰撞或施加任何其它荷載。1.4.1.2自進式中空注漿錨桿施工（1）施工工藝流程自進式錨桿施工工藝流程見圖1.4-2。自進式錨桿施工工藝流程框圖測量放線注漿基面清理造孔測量放線注漿基面清理造孔安裝止?jié){塞錨桿孔通氣檢查錨桿與鉆機相連錨桿與鉆機脫離（2）施工方法和要點1）現(xiàn)場試驗為確保其耐久性，應(yīng)保證桿體全部被水泥漿或水泥砂漿包裹。因此施工前，對于不同巖石條件的錨桿應(yīng)進行試驗，以確定所采用的諸如灌漿壓力、漿液配比、灌漿工藝等技術(shù)參數(shù)，并保證桿體能被水泥漿或水泥砂漿包裹，試驗報告應(yīng)報監(jiān)理人審批。2）錨桿的安裝①首先檢查錨桿中孔、鉆頭的水孔是否有異物堵塞；若有，應(yīng)清理干凈。②連接鉆頭和錨桿、鑿巖機和釬尾、鉆機連接套和釬尾、錨桿和鉆機連接套等。③錨桿對準設(shè)計的錨孔位置，鑿巖機應(yīng)先給風(fēng)或水，然后鉆進，在破碎巖中鉆進時，鉆頭的水孔易堵塞，因此在鉆進時，應(yīng)放慢鉆進速度，多回轉(zhuǎn)，少沖擊，注意水從鉆孔中流出的狀況，若有水孔堵塞的現(xiàn)象，應(yīng)后撤錨桿500mm左右，并反復(fù)掃孔，使水孔暢通，然后慢慢推進，直到設(shè)計深度。④鉆進至設(shè)計深度，應(yīng)用水或空氣洗孔，檢查鉆頭上的孔是否暢通，然后將錨桿從鉆機連接套上卸下，錨桿按設(shè)計要求外露。⑤用鋼管將止?jié){塞通過錨桿外露端打入孔口100mm左右作為封孔進行注漿，如注漿壓力較大或圍巖較為破碎，也可采用錨固劑封孔。3）錨桿的注漿①檢查注漿泵及其配件是否齊備和正常，水泥漿或水泥砂漿的水灰比或粒徑、濕度等是否符合設(shè)計要求。用水或空氣檢查錨孔是否暢通，調(diào)節(jié)水流量計使砂漿水灰比至設(shè)計值為止，從泵出口出來的砂漿，必須要均勻，不能有斷續(xù)不均現(xiàn)象。②迅速將錨桿和注漿管及泵用快速接頭連接好，開動泵注漿，整個過程應(yīng)連續(xù)灌注，不停頓，必須一次完成，觀察漿液從止?jié){塞邊緣流出或壓力表達到設(shè)計值，即可停泵。若注漿過程中，出現(xiàn)堵管現(xiàn)象，應(yīng)及時清理錨桿、注漿軟管和泵，此時若泵的壓力表顯示有壓，應(yīng)反轉(zhuǎn)電機1-2秒卸壓，方可卸下各接頭，電機反轉(zhuǎn)時間必須短暫。③當完成一根錨桿的注漿后，應(yīng)迅速卸下注漿軟管與錨桿的接頭，清洗并安裝至另一根錨桿，然后注漿，若停泵時間較長，在對下根錨桿注漿前應(yīng)放掉前段不均勻的灰漿，以避免堵孔。在整個注漿過程中，操作人員應(yīng)密切配合，動作迅速，保證注漿過程的連續(xù)性。④在漿液終凝之前，不得敲擊、碰撞或施加任何其它荷載。1.4.2噴射混凝土本標段噴射混凝土分為素噴、網(wǎng)噴混凝土兩種，采用強度等級為C20、C25。本標明挖邊坡和地下洞室內(nèi)噴射混凝土施工，全部采用濕噴法。（1）施工工藝流程濕式噴射混凝土施工工藝流程見圖1.4-3。噴砼施工工藝流程圖圖1.4-3施工準備施工準備混合料拌和設(shè)置平臺車混凝土噴射機空壓機清理噴面輸料管受噴面噴頭養(yǎng)護加速凝劑、少量水水泥砂碎石水外加劑（2）施工方法和要點1）主要材料①水泥：優(yōu)先選用符合國家標準的普通硅酸鹽水泥。噴射混凝土水泥強度等級不低于32.5，進場水泥應(yīng)有生產(chǎn)廠家的質(zhì)量證明書。②骨料：細骨料應(yīng)采用堅硬耐久的粗、中砂，細度模度宜為2.5～3.0，使用時的含水率宜控制在5%～7%，粗骨料應(yīng)采用耐久的卵石或碎石，粒徑不應(yīng)大于15mm；噴射混凝土中不得使用含有堿活性的骨料。③外加劑：施工中可使用具有速凝、早強、減水等性能的外加劑，其質(zhì)量應(yīng)符合DL/T5100－1999的有關(guān)規(guī)定，對所有使用的各種外加劑，應(yīng)做與水泥的相容性試驗及水泥凈漿凝結(jié)試驗，摻速凝劑的噴射混凝土初凝時間不應(yīng)大于5min，終凝時間不應(yīng)大于10min。選用外加劑應(yīng)經(jīng)監(jiān)理人批準。④鋼筋（絲）網(wǎng)：應(yīng)采用屈服強度不低于240MPa的光面鋼筋（絲）網(wǎng)。⑤外摻料：當工程需要采用外摻料時，摻量應(yīng)通過試驗確定，加外摻料后的噴射混凝土性能必須滿足設(shè)計要求。2）主要機具本標洞室內(nèi)噴砼施工采用PZ-3型混凝土噴射機噴射?；炷羾娚淞显诎韬拖到y(tǒng)集中拌制，3m3攪拌車運送至現(xiàn)場。3）受噴面準備清理并沖洗受噴坡面。對于遇水易潮解的泥化巖面，采用壓力風(fēng)清理。合格后，在系統(tǒng)錨桿外露段上設(shè)置噴厚標記；無錨桿的受噴面，采用砂漿或自插鋼筋標記，標記鋼筋外端頭低于噴射混凝土表面3~5mm。對受噴面滲水部位，采用埋設(shè)導(dǎo)管、盲管或截水圈作排水處理。4）混合料的制備噴射混凝土的配合比通過室內(nèi)及現(xiàn)場試驗確定。拌制噴射混凝土的混合料時，各種材料要按施工配合比要求分別稱量。允許偏差：水泥、速凝劑及鋼纖維不大于±2%；砂、石各不大于±3%?；旌狭蠑嚢钑r間不少于2min，混合料達到攪拌均勻，顏色一致的要求。混合料隨拌隨用，存放時間不超過20min，保持物料新鮮。鋼纖維混凝土的混合料攪拌時間通過現(xiàn)場攪拌試驗確定，以加入的鋼纖維能完全散開，單根均勻分布在混凝土中為準。鋼纖維摻量為55kg/m3。纖維應(yīng)逐步均勻投放，以免集結(jié)成團。5）掛網(wǎng)施工鋼筋網(wǎng)與巖面之間采用預(yù)制砼塊支墊，確保鋼筋網(wǎng)在噴層內(nèi)居中，保護層厚度不小于50mm。鋼筋網(wǎng)與錨桿端頭用點焊連接固定。噴射砼必須填滿鐵絲網(wǎng)與巖石間空隙，網(wǎng)面的砼保護厚度不得小于5cm。6）噴射作業(yè)受噴面作業(yè)順序采用自下而上分段分區(qū)方式進行，區(qū)段間的接合部和結(jié)構(gòu)的接縫處應(yīng)妥善處理，噴射作業(yè)時，不得漏噴，連續(xù)供料，工作風(fēng)壓穩(wěn)定。完成或因故中斷作業(yè)時，應(yīng)將噴射機及料管內(nèi)的積料清理干凈。噴射混凝土的回彈率：洞室拱部不大于25%，邊墻（邊坡）不大于15%。7）鋼筋格柵（型鋼拱架）噴混凝土開挖后，先噴混凝土5cm，打錨桿，掛鋼筋網(wǎng)，再架設(shè)鋼筋格柵（或型鋼拱架），鋼筋格柵（或型鋼拱架）與壁面之間的間隙必須用噴射混凝土充填密實。除鋼筋格柵（或型鋼拱架）的節(jié)點部位外，鋼筋格柵（或型鋼拱架）應(yīng)被混凝土覆蓋。8）養(yǎng)護噴射混凝土終凝2h后，及時進行灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不少于7天。冬季氣溫低于5℃時，混凝土強度未達到9Mpa前，用保溫材料覆蓋，以防止其受凍。（3）質(zhì)量檢查和驗收1）噴層厚度檢查：噴射混凝土厚度采用取芯檢查，如未達到設(shè)計厚度，按監(jiān)理人指示進行補噴，所有噴射混凝土都必須經(jīng)監(jiān)理人檢查確認合格后才能進行驗收。2）噴射混凝土強度檢查：在噴射過程中進行現(xiàn)場大板取樣試驗和噴射完畢后進行取芯試驗，每個驗收單元不得少于一組。3）噴射混凝土粘結(jié)力檢查：按監(jiān)理人指示在噴錨面鉆取直徑90mm的芯樣，然后將鉆孔處用干硬性水泥封填，芯樣作抗拉試驗，試驗成果資料報送監(jiān)理人。4）經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)噴射混凝土中如有鼓皮、剝落、強度偏低或有其他缺陷，及時進行修補，經(jīng)監(jiān)理人檢查合格簽字確認后，方能驗收。1.4.3型鋼拱架（1）鋼支撐施工工藝流程1）鋼支撐施工的工藝流程見圖1.4-4。鋼支撐施工工藝流程框圖鋼支撐制作及運輸施工準備巖面清理鋼支撐安裝鋼支撐制作及運輸施工準備巖面清理鋼支撐安裝2）鋼支撐制作的工藝流程圖1.4-5。鋼支撐制作工藝流程框圖彎曲接頭板焊接分單元焊接彎曲接頭板焊接分單元焊接下料分型號堆放試組裝（2）鋼支撐施工方法和要點1）鋼架放樣、制模根據(jù)不同的工字鋼制作半徑，制作不同規(guī)格的模具。工字鋼鋼架的制作精度靠模具控制，故對模具的制作精度要求較高，模具制作控制的主要技術(shù)指標主要有內(nèi)外弧長、弦長及半徑。模具制作采用實地放樣的方法，先放出模具大樣，然后用工字鋼彎曲機彎出工字鋼，并進行多次校對，直至工字鋼的內(nèi)外弧長度、弦長、半徑完全符合設(shè)計要求，精確找出接頭板所在位置。2）鋼架彎曲、切割工字鋼定長9m，用工字鋼彎曲機加工，并根據(jù)加工半徑適當調(diào)節(jié)液壓油缸伸長量。工字鋼彎曲過程中，必須由有經(jīng)驗的工人操作電機，進行統(tǒng)一指揮。工字鋼經(jīng)彎曲機后通過模具，并參照模具進行弧度檢驗，如弧度達不到要求，重新進行彎曲，彎好后，暫時存放在同樣的4只自制簡易鋼筋凳（帶滾筒）上。彎好一個單元切割一個單元，工字鋼切割時可采用量外弧長度、量內(nèi)弦長度等辦法，利用定型卡尺，控制工字鋼切割面在徑向方向上，然后用矢筆劃線，利用氧焊切割，切割時，割槍必須垂直于工字鋼，并保證切割面平整，切割完后，對切割面突出的棱角進行打磨。單根9m長工字鋼彎曲結(jié)束之前需暫停彎曲，并將下一根9m長工字鋼與其進行牢固焊接，然后繼續(xù)進行彎曲。當班加工剩余的工字鋼須抬至存放場地放好，并對工字鋼彎曲機進行清掃。3）接頭板焊接被彎好的工字鋼經(jīng)切割后，再檢查工字鋼弧長，如工字鋼偏短，無法焊接接頭板，須進行接長處理；如工字鋼偏長，則須進行二次切割。工字鋼弧度、長度滿足設(shè)計要求后，將接頭板放入卡槽內(nèi)，對切割線偏離徑向方向偏差很小的工字鋼，通過接頭板進行調(diào)節(jié)，保證接頭板軸線在徑向方向。接頭板焊縫按規(guī)范要求控制。接頭板上的螺栓孔必須精確，與工字鋼焊接時，必須上、下、左、右對齊固定后，方可進行焊接，焊接完成后，對螺栓孔、接頭板面進行打整，減少工字鋼組裝連接時的誤差。制作好的工字鋼半成品需統(tǒng)一存放，并將不同半徑、單元的鋼架作好標識，便于領(lǐng)用。存放工字鋼需下墊上蓋。存放場盡量布置在交通方便處，便于鋼架搬運。4）鋼支撐運輸鋼架運輸采用5噸汽車，人工抬至自卸車上，加工廠在發(fā)放鋼架時必須按鋼架規(guī)格認真發(fā)放。鋼架運至工作面后，須存放于干燥處，禁止堆放在潮濕地面上，并標識清楚。當班技術(shù)員架設(shè)鋼架前必須仔細檢查鋼架規(guī)格，如規(guī)格誤領(lǐng)，必須立即退回，重新領(lǐng)用。5）鋼支撐安裝作業(yè)人員根據(jù)測量放線檢查欠挖情況，欠挖10cm以內(nèi)的，由架設(shè)鋼架作業(yè)人員采用撬棍或風(fēng)鎬處理，同時對松動石塊作撬挖處理。大于10cm的欠挖，由爆破作業(yè)人員進行爆破處理后，架設(shè)鋼架人員檢查巖石松動情況，清除松動巖石，保證架設(shè)鋼架時的施工安全。欠挖處理結(jié)束后，經(jīng)現(xiàn)場技術(shù)人員檢查合格方可架設(shè)鋼架。架設(shè)鋼架在架子車上進行。運至現(xiàn)場的工字鋼，由1～2名工人將工字鋼搬運至架設(shè)地點，并將工字鋼一端用繩子拴緊，工作平臺上3～4名工人將工字鋼提到工作平臺上，施工人員根據(jù)鋼架設(shè)計間距及技術(shù)交底記錄找準定位點，先架設(shè)鋼架底腳一節(jié)，架設(shè)底腳一節(jié)時，工作平臺上先放下底腳一節(jié)，下邊2名工人進行底腳調(diào)整，以埋設(shè)的參照點進行調(diào)整，使鋼架準確定位，嚴格控制底部高程，底部有超欠挖地方必須處理，工字鋼底腳必須墊實，以防圍巖變形，引起工字鋼下沉，工字鋼架設(shè)的同時，用Φ25連接鋼筋與上一榀工字鋼進行連接。工字鋼對稱架設(shè)，架設(shè)完底腳一節(jié)后，進行