噴錨支護作業(yè)指導(dǎo)書

噴錨支護作業(yè)指導(dǎo)書一、目的為確保本標(biāo)段山后隧道及鞍山隧道噴錨支護的施工質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計及施工規(guī)范的要求，提高產(chǎn)品質(zhì)量，特制定本作業(yè)指導(dǎo)書。二、編制依據(jù)2.1《鐵路隧道噴錨構(gòu)筑法技術(shù)規(guī)范》TB10108-20022.2《鐵路隧道施工規(guī)范》－TB10204-20022.2《鐵路隧道工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》－TB10417-982.3《客運專線鐵路隧道工程施工技術(shù)指南》－TZ214-2005三、施工工藝噴錨支護宜稱錨噴襯砌，是錨桿和噴射混凝土的統(tǒng)稱。根據(jù)圍巖情況，有時單獨使用，有時聯(lián)合使用還加鋼筋網(wǎng)或鋼拱架等，本標(biāo)段隧道Ⅳ、Ⅴ級主要以噴射混凝土、錨桿、鋼拱架、鋼筋網(wǎng)聯(lián)合使用，其噴錨厚度為28㎝。Ⅲ級圍巖主要以錨桿鋼筋網(wǎng)、、噴射混凝土聯(lián)合使用，其噴錨厚度為15㎝。錨噴施工應(yīng)按《鐵路隧道噴錨構(gòu)筑發(fā)技術(shù)規(guī)范》和《鐵路隧道施工規(guī)范》有關(guān)要求進行，以確保施工質(zhì)量。（一）錨桿粘結(jié)式錨固通過風(fēng)動灌漿器向錨桿孔灌注水泥或樹脂粘結(jié)劑，而后插入錨桿使與圍巖粘結(jié)在一起。錨桿的長度與間距參照表1（初期支護參數(shù)表）。1、錨桿的施工（1）錨桿及錨桿孔的質(zhì)量要求①桿身必須調(diào)直無缺損。②楔縫必須垂直、平整、位置應(yīng)在錨桿中心載面上，縫寬誤差不大于±0.5m，縫長誤差不大于±5mm。③錨桿長度應(yīng)大于孔深6～10cm，每根加工長度誤差不宜大于±1cm，并應(yīng)除去桿上的油污、鐵銹、雜質(zhì)。④釬頭尺寸，應(yīng)根據(jù)錨桿孔徑要求決定，當(dāng)釬頭磨損后影響底部孔徑尺寸達(dá)2mm時，應(yīng)更換釬頭。⑤錨桿孔位置誤差不大于±10cm。⑥錨桿孔深度誤差不大于lcm。⑦鉆孔后，孔內(nèi)石粉必須用高壓水沖洗干凈。⑧鉆到設(shè)計深度后，若流出的巖粉漿呈黃色或褐色，或釬頭沖擊異常時，說明遇到較軟弱的巖石或破碎夾層，應(yīng)變更錨桿的深度與位置。（2）鋼筋砂漿錨桿先灌后錨工藝流程見下圖先灌后錨施工時，孔徑宜大于錨桿徑15～20mm，以保證錨桿與孔壁之間充填一定數(shù)量的砂漿。灌漿前應(yīng)用高壓風(fēng)將孔眼吹凈。注漿時，將注漿頭插入到孔底，在注漿的同時將注漿管緩緩地拔出，待注漿管口距鉆孔口2～30cm時，即可停止注入。然后插入鋼筋至孔眼底部，將砂漿擠滿鉆孔。在拱頂部，為防止鋼筋滑出，可在孔內(nèi)用木楔臨時固定。（3）錨桿安裝后應(yīng)作抗撥力試驗，并應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定，錨桿設(shè)置允許偏差見下表:錨桿設(shè)置允許偏差(mm)序號錨桿類型錨桿孔距錨桿孔深錨桿孔徑錨桿孔位檢驗數(shù)量檢驗方法1砂漿錨桿±150±50不小于桿徑加15±100每5～6m檢查一次，抽查10%觀察、尺量（二）噴射混凝土施工支護1、噴射混凝土材料（1）水泥：噴射混凝土對采用水泥的基本要求是：摻入速凝劑后凝結(jié)快、保水性好、早期強度增加快、收縮小，并應(yīng)優(yōu)先采用普通硅酸鹽水泥，水泥標(biāo)號不應(yīng)低于325號。（2）砂：噴射混凝土應(yīng)采用堅硬而耐久的中砂(平均粒徑為0.35～0.5m)或粗砂(平均粒，0.5m)，細(xì)度模量應(yīng)大于2.5，含水率宜控制在5％—噴射混凝土砂的技術(shù)要求顆粒級配篩孔尺寸(一)O.150.301.205.0累計篩余(以重量％)計95～10070～9520～550～10泥土雜物含量(用沖洗法試驗)按重量計不大于3％硫化物和硫酸鹽含量(折算為S03)，技重量計不大于1％有機物質(zhì)含量(用比色法試驗)，顏色不應(yīng)深于標(biāo)準(zhǔn)色，如深于標(biāo)準(zhǔn)色，則應(yīng)以混凝土進行強度對比試驗加以復(fù)核（3）石子：采用堅硬耐久的碎石或卵石，粒徑不大于15mm。使用前篩洗干凈。含水率控制在2％左右為宜。石子的技術(shù)要求見表。噴射混凝土石子的技術(shù)特性骨料粒徑(mm)0.150.300.601.202.505.O1O.O15.O優(yōu)5～710～1517～2223～3135～4350～6073～62100％良4～85～2213～3118～4126～5440～7062～90100％顆粒級配篩孔尺寸(m)51020累計篩余(以重量％)計90～10030～600～5強度——以巖石試塊(邊長≥5cm的立方體)在水飽和狀態(tài)下的抗壓極限強度與混凝土設(shè)計標(biāo)號之比，碎石不得小于200％卵石軟弱顆粒含量，按重量計，不得大于5％碎石、卵石中針狀顆粒含量，按重量計，不得大于15％卵石中泥土、雜物含量(用沖洗法試驗)不大于1％’硫化物和硫酸鹽(折算為SO3)按重量計，不大于1％石粉含量，按重員計，不大于2％有機物質(zhì)含量(用比色法試驗)，顏色不深于標(biāo)準(zhǔn)色，如深于標(biāo)準(zhǔn)色，則應(yīng)以混凝土進行強度對比試驗加以復(fù)核（4）速凝劑：摻速凝劑后水泥的水泥漿初凝應(yīng)不大于5min，終凝應(yīng)不大于10min)。速凝劑的摻量應(yīng)通過試驗確定，一般為水泥質(zhì)量的2%—4%(噴拱部時可用3％～4%，噴邊墻時可用2%～3%)。加入適量速凝劑，雖可大大提高噴射混凝土的早期強度，但后期強度卻相應(yīng)降低，且加大了混凝土的收縮。因此，在滿足施工條件下，應(yīng)嚴(yán)格控制摻量，并注意拌合均勻。對速凝劑的運輸、存放應(yīng)保持干燥，防止受潮2、噴射混凝土的配合比、水灰比選擇噴射混凝土的配合比，應(yīng)滿足混凝土強度和其它物理力學(xué)性能(抗剪、粘結(jié)、耐久性)的要求，同時還應(yīng)滿足施工工藝(減少回彈，不發(fā)生離析、分層，和易性好)的要求，且水泥用量為最小，應(yīng)通過試驗確定。配合比一般為：膠骨比1:4～1:5；含砂率45％～60％；速凝劑摻量2％～4％；水灰比0.4～0.55；水泥用量不宜超過450kg／m3。噴射混凝土的配合比和水灰比：噴射部位水灰比配合比(水泥：砂：石子)附注噴射第一層噴射非第一層拱部0.4～O.451:2:1.51:2:2拱郡比墻部要少用石子，巖面光滑時，為了減少首層粗骨料回彈量，必要時可先噴一薄層水泥砂漿，再噴混凝土。墻部0.45～0.51:2:11:2:2.53、噴射混凝土施工和設(shè)備噴射作業(yè)前施工準(zhǔn)備工作項目內(nèi)容及要求材料方面對水泥、砂、石、速凝劑、水等的質(zhì)量要進行檢驗。砂、石均應(yīng)過篩，并應(yīng)事先沖洗干凈。砂、石含水率應(yīng)符合要求，為控制砂、石含水率，一般應(yīng)設(shè)置防雨棚，干燥的砂子應(yīng)適當(dāng)灑水。機械及骨路方面噴射機、混凝土攪拌機、皮帶運輸機等使用前均應(yīng)檢修完好，就位前要進行試運轉(zhuǎn)。管路及接頭要保持良好，要求風(fēng)管不漏風(fēng)，水管不漏水，沿風(fēng)、水管路每隔40～50m裝一閥門接頭，以便當(dāng)噴射機移動時，聯(lián)結(jié)風(fēng)、水管其它方面檢查開挖斷面，欠挖處要補鑿夠。敲幫找頂、清除浮石，用高壓水沖洗巖面，附著于巖面的泥污應(yīng)沖洗干凈，每次沖洗長度以lO—20m為宜。對裂隙水要進行處理。不良地質(zhì)處應(yīng)事先進行加固(如采用錨桿、鋼筋網(wǎng)或金屬支架等)。對設(shè)計要求或施工使用的預(yù)埋件要安裝準(zhǔn)確。備好腳手架或噴射臺車，以便于噴射邊墻上部或拱部。埋設(shè)測量噴混凝土厚度的標(biāo)志，如利用錨桿預(yù)留一定長度作標(biāo)記時，應(yīng)及時將多于長度鋸掉，以免噴射后撂在表面。噴射作業(yè)面須有充足的照明，照明燈上應(yīng)罩上鐵絲網(wǎng)，以免回彈物打壞照明燈。當(dāng)噴頭作業(yè)與噴射機間的距離超過30m時，宜設(shè)置電鈴或信號燈，作為通信聯(lián)絡(luò)信號。作好回彈物的回收和使用的準(zhǔn)備，噴射前先在噴混凝土地段鋪設(shè)薄鐵板或其他易于回收回彈物的設(shè)備。4、噴漿施工工藝內(nèi)容項目內(nèi)容及說明準(zhǔn)備工作撬除浮石，檢查斷面凈空，用高壓風(fēng)水強力沖洗巖面，檢查風(fēng)、水、電供給情況及機械運轉(zhuǎn)等情況噴漿材料水泥、砂子、水、速凝劑等規(guī)格及要求可參照噴混凝土用料辦理配合比(1)水泥與砂子的配合比一般選用1:1.5～2(2)水灰比：干噴時一般采用0.40～0.48；濕噴時一般以噴射時稠度控制在8～10cm為宜(3)速凝劑摻量：一般為水泥重量的3％～4％風(fēng)壓水壓雙罐式噴射機風(fēng)壓一般為100—130kPa，水壓比風(fēng)壓高50—100kPa；單罐式噴漿機風(fēng)壓一般為400-500kPa操作方法(1)噴射機起動前應(yīng)先開風(fēng)，后開水，最后開動電動機送料噴射，以免發(fā)生堵管現(xiàn)象。停噴時先停電機，然后停風(fēng)、停水(2)噴射角度；噴射應(yīng)垂直于巖面或略有5°～10°傾斜(3)噴嘴距巖面一般保持0.6-1.2m為宜(4)噴射時，先噴兩側(cè)，由下向上，后噴拱頂，以螺旋狀沿橫向往復(fù)移動，一圈壓半圈，依次噴射噴漿厚度噴漿厚度一般為20—30mm，最薄不小于20mm．如一次噴射厚度達(dá)不到要求，應(yīng)進行多次噴射。在不加速凝劑時，兩次噴射間隔時間一般為7～8h,加速凝劑時，兩次噴射間隔時間在20min左右養(yǎng)護噴漿終凝后要噴水養(yǎng)護，1Od內(nèi)須保持濕潤，以防干裂，影響質(zhì)顯質(zhì)量檢查(1)強度：制作試件進行強度試驗(2)厚度：用鐵絲插入砂漿層中，如發(fā)現(xiàn)厚度不夠應(yīng)及時復(fù)噴(3)與巖面粘結(jié)情況：噴漿層凝固后用小錘敲擊，如發(fā)現(xiàn)空殼應(yīng)處理重噴5、濕噴射混凝土工藝流程用濕噴機壓送拌合好的混凝土，在噴頭處添加液狀速凝劑，噴到巖面上，其工藝流程如圖所示。濕噴法噴射混凝土工藝流程6、噴射作業(yè)基本要求（1）風(fēng)壓及水壓風(fēng)壓與輸送距離、高程、管的彎曲半徑及數(shù)量、干拌合料配合比、砂石的種類、級配、含水率等有關(guān)。為了保證噴混凝土的質(zhì)量，降低回彈率，減少粉塵，噴射作業(yè)時，要求風(fēng)壓穩(wěn)定壓力大小調(diào)整適當(dāng)。當(dāng)輸料距離不時，雙罐式混凝土噴射機的風(fēng)壓和水平輸送距離的關(guān)系為：空載壓力(100kPa)=0.01×輸料管長度(m)。工作壓力(100kPa)=1+0.013×輸料管長度(m)。但當(dāng)向上垂直輸送時，風(fēng)壓比水平輸送約每l0m增高20～30kPa。水壓一般要比風(fēng)壓高50～100kPa，要求在噴頭水環(huán)處形成水霧，使干拌合料充分濕潤。噴射作業(yè)區(qū)的系統(tǒng)水壓應(yīng)大于400kPa，系統(tǒng)水壓不足時，須采用壓力水箱來提高水壓。（2）水灰比的控制合理的給水量是保證噴混凝土質(zhì)量、降低回彈率和減少粉塵的重要因素。由于噴混凝土施工工藝的特點，水灰比的控制，目前只能憑借噴射手的經(jīng)驗?zāi)繙y掌握。如噴射的混凝土易粘著，回彈小，表面濕潤光澤，說明水量合適，此時的水灰比一般在0.4～0.5之間。如果表面無光澤，或出現(xiàn)干斑，回彈物增加，灰塵飛揚，混凝土不密實，則說明水量??；如果表面塑性大或出現(xiàn)流淌、滑動現(xiàn)象，說明水量大。噴射手應(yīng)根據(jù)這些現(xiàn)象，及時調(diào)整水量。（3）噴射角度與噴射距離噴射與圍巖的角度，一般應(yīng)垂直于巖面。但在噴邊墻時，宜將噴嘴略向下10°左右，使混凝土束噴射在較厚的混凝土頂端，由于混凝土束在呈粘塑性狀態(tài)的混凝土上，可避免料束中的粗骨料直接與巖面撞擊，減少回彈量。噴射距離是以噴射混凝土最小的回彈和最高的強度來確定的。原則上以看清噴射情況，使料束集中，回彈量小為宜；同時也取決于噴頭出口壓力大小。一般以0.6～1.2m。噴射手應(yīng)視具體情況，選用適當(dāng)?shù)膰娚渚嚯x。（4）一次噴射厚度一次噴射厚度，主要由噴混凝土顆粒間的凝聚力和噴射層與受噴面間的粘結(jié)力而定。厚度太薄會增大回彈率；厚度太大會使混凝土顆粒間的凝聚力減弱，同時會引起大片塌落或形成混凝土與巖層面脫離。適宜的一次噴射厚度就是混凝土層在不錯裂、不脫落情況下達(dá)到最大厚度。分層噴射厚度主要和噴射部位有關(guān)，摻速凝劑時一次噴射厚度：拱部5～6cm，邊墻7～10cm。分層噴射厚度一般為粗骨料最大粒徑的二倍，如一次噴射厚度小于5cm，使用石子的最大粒徑也要相應(yīng)減小。（5）分層噴射合理的間隔時間分層噴射合理的間隔時間不僅與水泥品種、速凝劑摻量有關(guān)，而且與施工溫度、速凝劑種類和水灰比大小等有關(guān)。分層噴射間隔時間不宜過短，當(dāng)摻入速凝劑2.5％～4％時，分層噴射的間隔時間一般為15、20min。采用碳酸鈉速凝劑時要在30min以后才能進行下一次噴射。（6）噴射順序為了減少噴射混凝土因重力作用引起的滑動脫落現(xiàn)象，噴射時應(yīng)按照分段、分部、分塊、由下而上，先邊墻后拱腳和拱腰，最后噴拱頂?shù)脑瓌t進行。如巖面凹凸不平時，應(yīng)先噴凹處找平，然后向上噴射。噴射時噴嘴料束應(yīng)呈旋轉(zhuǎn)軌跡運動，一圈壓半圈，縱向按蛇形進行。轉(zhuǎn)動半徑一般在15cm左右，每次蛇行長度3～4m或根據(jù)速凝效果而定。噴射縱向第二行時，要依順序從第一行的起點處開始，行與行間須搭接2～3cm。料束旋轉(zhuǎn)速度，原不宜太慢或太快。（三）噴射混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)與鋼拱架（格柵鋼架）聯(lián)合支護1、鋼筋網(wǎng)施工鋼筋網(wǎng)先加工成1.0m×0.6m網(wǎng)片，現(xiàn)場接焊，鋼筋網(wǎng)搭頭不小于1個網(wǎng)孔，且應(yīng)隨巖面起伏鋪設(shè)，鋼筋網(wǎng)與巖面距離控制在2、鋼架施工(1)鋼架制作鋼架外輪廓線尺寸為隧道開挖外輪廓線尺寸減去鋼架與圍巖間縫隙5cm，隧道開挖外輪廓線尺寸為初期支護設(shè)計厚度加上二次襯砌混凝土厚度，在加上隧道開挖預(yù)留沉落量。(2)鋼架彎制方法鋼架制作時，每節(jié)長度可根據(jù)開挖臺階的高度適當(dāng)調(diào)整，型鋼鋼架采用冷彎法，格柵鋼架制作時采用1:1大樣控制尺寸。第一榀鋼架加工后，在放好樣（1：1）的地坪上進行試拼，檢查其形狀、尺寸是否符合設(shè)計要求，合格后方批量生產(chǎn)。(3)鋼架架設(shè)前施工準(zhǔn)備測量安裝鋼架位置；清除鋼架底腳處虛碴、整平、墊方木、要求墊實墊穩(wěn)，保證有的足夠的承載力。(4)鋼架安裝分片鋼架用人工在掌子面組裝成整榀鋼架，要求每節(jié)連接螺栓擰緊牢固；用反鏟挖掘機、裝載機將整榀鋼架立起就位；根據(jù)中線、水平將鋼架校正到正確位置，中線允許誤差±5cm，高程允許誤差±5cm，鋼架垂直度允許誤差±2°；鋼架校正，采用錨桿或?qū)谀拘ㄟM行固定。3、本標(biāo)段隧道初期支護視支護部位及圍巖穩(wěn)定程度不同，山后隧道支護主要采取錨網(wǎng)噴支護及錨網(wǎng)噴與鋼架聯(lián)合支護。初期支護參數(shù)見下表：初期支護參數(shù)表表1里程長度（m）圍巖級別支護措施DK244+063～DK244+08320ⅤDK244+083～DK244+10320Ⅴ拱部Φ108mm超前長管棚預(yù)支護，初期支護采用I20型鋼加強，型鋼縱向間距0.6m。管棚長20m。拱部Φ25中空注漿錨桿,L=4.0m，邊墻砂漿錨桿,L=4.0m，網(wǎng)噴DK244+103～DK244+225122Ⅴ拱部Φ42mm超前小導(dǎo)管預(yù)支護，初期支護采用I20型鋼加強，型鋼縱向間距0.6m。導(dǎo)管每環(huán)長4.5m，兩環(huán)間搭接1.0m。拱部Φ25中空注漿錨桿,L=4.0mDK244+225～DK244+26540Ⅳ拱部Φ22mm超前錨桿預(yù)支護，初期支護中采用格柵鋼架加強。超前錨桿長4.5m，縱向間距3m一環(huán)；格柵鋼架縱向間距按1.0m一榀布置。拱部Φ25中空注漿錨桿,L=3.5m，邊墻砂漿錨桿,L=3.5m，網(wǎng)噴C25混凝土厚25㎝。DK244+265～DK244+435170Ⅴ拱部采用Φ22mm超前錨桿支護，初期支護采用I20工字鋼架加強。超前錨桿長4.5m，縱向間距2.4m一環(huán)，鋼架縱向間距0.6m。拱部Φ25中空注漿錨桿,L=4.0m，邊墻砂漿錨桿,L=DK244+435～DK245+7951360Ⅲ拱部Φ25中空注漿錨桿,L=3.0m，邊墻Φ22mm砂漿錨桿,L=3.0m，拱部及邊墻網(wǎng)（素）噴C2DK245+795～DK246+005210Ⅳ拱部Φ42mm超前小導(dǎo)管注漿預(yù)支護，初期支護采用I18工字鋼加強。小導(dǎo)管長4.5m，縱向間距3.0m一環(huán)，型鋼鋼架縱向間距1.0m。拱部Φ25中空注漿錨桿,L=3.5m，邊墻Φ22砂漿錨桿,L=3.5m，網(wǎng)噴DK246+005～DK247+6451640Ⅲ拱部Φ25中空注漿錨桿,L=3.0m，邊墻Φ22mm砂漿錨桿,L=3.0m，拱部及邊墻網(wǎng)（素）噴C2DK247+645～DK247+795150Ⅳ拱部Φ22mm超前錨桿預(yù)支護，初期支護采用格柵鋼架加強。超前錨桿長4.5m，縱向間距2.4m一環(huán)；格柵鋼架縱向間距按0.8m一榀布置。拱部Φ25中空注漿錨桿,L=3.5m，邊墻砂漿錨桿,L=3.5m，網(wǎng)噴DK