第七章 锚索和锚杆喷护工程施工.docx
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第七章锚索和锚杆喷护工程施工
第七章锚索和锚杆喷护工程施工
7.1工程概述
锚索和锚杆喷护工程涉及隧洞和地面开挖后的永久支护和施工期的临时支护等工程部位的施工，工程量详见表7-1-1。
。
。
。
。
。
。
表7-1-1
序号
名称
单位
工程量
备注
1
边坡锚杆φ28，L=3m
根
2260
2
边坡锚杆φ28，L=5m
根
2000
3
边坡锚杆φ28，L=7m
根
165
4
边坡锚杆φ28，L=10m
根
235
5
边坡锚杆φ28，L=14m
根
365
6
边坡锚杆φ28，L=35m
根
10
7
边坡锚杆φ28，L=40m
根
10
8
边坡锚杆φ28，L=45m
根
10
9
边坡锚杆φ28，L=50m
根
10
10
边坡锚杆φ28，L=55m
根
10
11
边坡锚杆φ28，L=60m
根
10
12
边坡喷混凝土δ=10cm
根
495
13
钢筋网φ8
t
13
14
钢筋网φ10
t
14
7.2喷锚支护施工
7.2.1施工程序
开挖边坡的支护应在分层开挖中逐层进行，上层的支护应保证下一层的开挖安全顺利进行，未完成上一层的支护，严禁进行下一层的开挖边坡支护施工程序如下：
边坡清理→坡面验收→锚杆施工→挂网→喷砼施工→喷砼养护
7.2.2施工方法
（1）锚杆施工
锚杆采用潜孔钻钻孔，局部潜孔钻机不便作业的地方，采用地质钻机造孔。
钻孔验收合格后，小型注浆泵注浆，人工安插锚杆。
（2）挂网施工
锚杆安插注浆施工完毕，待初凝后，即可进行挂网施工，挂网间距（即网眼太小）按设计图纸或监理工程师指示进行，并将网格点焊在锚杆上起到整体支护效果。
（3）喷砼施工
①在喷砼施工前，应做好如下喷射区的清理：
a、清除各种浮石或爆破震松的岩石；
b、清除受喷面上的岩粉、岩渣和其它杂物；
c、妥善处理受严重污染的岩面；
d、粘土夹层或其它地质缺陷中的土应挖除到规定深度，以形成键槽；
e、埋设量测控制喷砼厚度的钢筋条。
②施工方法
在喷砼面验收后，按监理人批准的喷砼配合比拌制砼，采用小型砼喷射机按湿喷法喷射砼，喷砼时应分层进行。
二次喷射应在喷层终凝之后进行，若终凝1h后再行喷射，应把喷层表面的乳膜、浮尘等杂物冲洗干净。
操作喷射机应遵守下列规定：
a、严格执行喷射机操作规程；
b、连续向喷射机供料；
c、保持喷射机工作风压稳定；
d、完成或因故中断喷射作业时，将喷射机和输料管内的积料清除干净。
③喷砼养护
喷砼终凝2h后即可喷水养护，在14天内应使喷层表面经常处于湿润状态。
7.3预应力锚索施工
预应力锚索共有60根计3350m，锚索设计张拉力为1500KN。
7.3.1预应力锚索主要施工工序
（1）造孔，包括必要时对孔底部分进行扩孔和在孔口浇制砼承力座垫；
（2）内锚头和外锚头的加工；
（3）制作锚索体，包括钢丝的投料、排帘编束和捆扎，以及钢丝（或钢铰线）与内、外锚头的联结等，必要时，还在锚索体上安设观测元件；
（4）锚索运输、入孔就位以及内锚头的锚固；
（5）在孔口安装张拉设备，进行预应力张拉和锁定；
（6）封孔灌浆。
锚索施工是支护结构中的骨干项目，往往处于所建工程的重要性部位，兼之工序繁多，必须抓住每一个施工环节，严加控制，充分保证锚索施工质量。
7.3.2施工准备
根据施工工艺要求和施工现场条件，设置加工场，搭设钻孔、锚束吊装与预应力张拉施工平台，修建制浆站等，以不影响共它工程施工和易于转运为宜。
（1）加工场
①组装锚索工作间：
分别就近布置在洞口附近，搭设工作棚作为组装锚索工作间，工作间内设组装平台和锚索产品库存平台，锚索工作平台长65m，宽2m，平台离地面高0.8m。
工作间屋顶用石棉瓦搭盖。
②机修及材料堆放场地：
小型机具修理的少量材料堆放设在组装锚索工作间进行。
（2）施工平台
在隧洞进出口浇好的过流底板上采用1.5″钢管脚手架设6～10m宽的操作平台，共需架管25t左右。
脚手架搭设不占据两边边墙位置，并在上面边坡上设截水沟将锚索施工用水引至洞口两侧集中排除，以免影响下面边墙砼浇筑施工。
7.3.3施工程序
（1）根据工程需要和设计要求，先期选择2孔作现场预应力锚索试验，以了解施工过程的实际地质情况和锚索所穿透岩层错动带的具体情况。
（2）锚索的施工从高程低处向高处进行，同一高程上锚索分两序施工，先进行Ⅰ序锚索的施工，再施工Ⅱ序锚索。
7.3.4预应力锚索施工方法
（1）锚索孔固结灌浆
选用XY-2型岩芯地质钻机按规定孔深造孔，有效孔深不大于设计孔深20cm，超径不大于50mm。
采用金刚石钻头钻孔，锚固段用液压扩孔钻头扩孔，钻孔结束后，用高压风、水联合进行孔壁冲洗干净，直至孔内无岩粉、石碴和岩芯。
破碎和渗水量大的地段，按技术规范要求进行固结灌浆，待初凝后再进行扫孔冲洗处理。
（2）编束
①编束宜在锚孔钻孔冲洗前完成。
②用切割机将成卷的钢铰线按要求的下料长度切割。
③如钢铰线有锈，应涂加除锈剂进行除锈，确保无锈、无油污、无损伤痕迹，合格后方可进行编束。
④锚索组装完成后，按锚索编号挂牌，注明完成日期，并进行检验和验收，验收合格的锚索妥善存入库存平台。
（3）内锚固段注浆
内锚固段采用C232（100/15）砂浆泵注浆，注浆应按规范规定进行。
浆液量必须计算准确，一次注足。
（4）穿索
锚索运输采用人工长蛇式水平运输，沿索体每米一个运输工从锚索组装工作间运至锚孔施工平台，转弯半径不应改变锚索的编束结构为限。
（5）砼承力座垫浇筑
现场立模插筋浇筑160×160cmC30钢筋砼承力垫座，人工运输砼入仓，小型砼振捣器捣固密实，垫座孔道中心线应与锚孔轴线重合，浇筑后加强养护。
孔口承力底座表面的平整程度、张拉设备各部件接触情况的好坏，对锚索能否保持原有的张拉力具有很大影响。
表面平整度良好的垫墩，能使锚索预应力损失控制在7%以内，需重视垫墩的抹面工作。
（6）张拉锁定
张拉锁定工序为；张拉准备→工作锚具安装→千斤顶安装→工具锚安装→预紧→分级张拉锁定→验收。
张拉锁定工作结束后，由监理人现场签证锚索张拉记录表。
（7）封孔灌浆和外锚头保护
封孔灌浆在技术规范规定的时间施工。
①封孔灌浆将锚孔未填满部分灌满。
②锚索张拉锁定并完成封孔灌浆之后，经监理人同意，可将锚索锁定后的外露索体预留15cm长度，其余部分采用手持砂轮切割机切除，按施工图纸要求用砼封闭保护，砼保护的厚度应不小于10cm。
③完成对端头的永久性保护后，及时将有关资料提交监理人评定验收。
7.4施工机械设备配置
机械设备配置见表7-0-2。
表7-0-2喷护机具配备表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
液压潜孔钻
HCR-C300
台
2
2
地质钻机
XY-2
台
2
3
砼喷射机
HPG5
台
2
4
注浆泵
C232（100/15）
台
2
5
砂浆搅拌机
JJS-2B
台
2
6
贮浆桶
400L
台
2
7
轻便交流电焊机
BX3-300
台
2
8
空压机
12m3
台
2
柴油移动式
9
电动砂轮切割机
台
2
10
千斤顶
YCW400-200
台
8
11
油泵
ZB4-500
台
2
7.5劳动力计划
7.5.1锚杆及喷砼劳动力计划见表7-0-3。
表7-0-3锚杆及喷砼施工劳动力计划表
序号
工种名称
单位
数量
备注
1
潜孔钻操作手
人
6
2
地质钻机操作手
人
6
3
砼喷射机操作手
人
4
4
注浆泵操作手
人
4
5
测量工
人
1
6
修理工
人
2
7
电工
人
2
8
其它辅助工种
人
8
9
管理人员
人
3
合计
人
36
7.5.2预应力锚索施工劳动和计划见表7-0-4。
表7-0-4锚索施工劳动力计划表
序号
工种名称
单位
数量
备注
1
锚索制作
人
16
技工3人，普工5人，2班组2班制作业。
2
钻孔
人
15
技工2人，普工3人，3班组3班制作业。
3
灌浆
人
8
技工4人，普工4人
4
张拉
人
6
技工4人，普工2人
5
测量工
人
2
6
机修工
人
2
7
电工及电焊工
人
4
8
杂工
人
10
搭（移）脚手架，浇筑砼墩，打麻面等。
9
技术质安
人
4
各2人
10
管理人员
人
2
合计
人
69
7.6锚索和锚杆喷护护工程施工质量保证措施
7.6.1预应力锚索施工质量保证措施
（1）预应力钢铰线和钢丝应符合GB5223-85、GB5224-85和GB4463-85的规定，运输中应防止磨损，未镀锌的钢绞线和钢丝应采取防腐措施，所有上述材料均应有出厂合格证书和标牌，经监理人检查合格后方可使用。
（2）预应力锚孔灌浆使用的水、水泥、砂和外加剂均应符合招标文件第二卷技术条款第7.2节的有关规定。
（3）预应力锚索钻孔的位置、方向、孔径及孔深，应符合施工图纸要求。
钻孔的开孔偏差不得大于10cm，端头锚固孔的孔斜误差不得大于孔深的2%，钻孔孔径不应小于施工图纸和厂家产品说明书规定的要求。
（4）钻孔机具应经监理人批准，所选钻机应适合打各种角度的孔，钻孔深度应满足施工图纸的规定，钻头应选用硬质合金刚钻头或金刚石钻头。
（5）预应力锚束的锚固端应位于稳定的基岩中，若孔深已达到预定施工图纸所示的深度而仍处于破碎带或断层等软弱岩层时，应延长孔深，继续钻进，直至监理人认可为止。
（6）对于破碎带或渗水量较大的围岩，在安装锚束前，应按SL46-94第3.3节的规定对锚孔进行灌浆处理。
（7）预应力锚束的制作与安装应按施工图纸所示的尺寸下料，但不得使用有损伤的钢丝或钢铰线。
（8）钢丝或钢铰线两端与锚头嵌固端应牢固联结，两嵌固端之间的每根钢丝或钢铰线长度应一致。
（9）锚固段灌浆工作开始前，应通过灌浆管送入压缩空气，将钻孔孔道的积水排干。
（10）锚固段采用水泥砂浆和纯水泥浆进行灌注，浆液的配比应经试验确定。
（11）锚固段灌浆长度应符合施工图纸要求。
（12）应尽量采用先灌浆后下锚束施工方法，注入锚固段的浆液量应进行精确计算，确保锚束放入后，浆液能充满锚固段。
（13）浆液注入锚固段后应尽快下放锚索，保证锚索安放在施工图纸规定的位置。
（14）锚束张拉设备和仪器均应进行标定。
（15）锚固段的固结浆液、承压垫座砼、砼柱状锚头等的承载强度未达到施工图纸的规定时，不得进行张拉。
（16）张拉力应逐级增大，其最大值为锚束设计荷载的1.05~1.1倍，稳压10~20min后锁定。
锁定后的48h内，若锚束应力下降到设计值以下时应进行补偿张拉。
（17）应根据监理人指示进行试验束的张拉，试验束的数量和位置由监理人确定。
（18）封孔回填灌浆在补偿张拉工作结束后28天进行，封孔回填灌浆前应由监理人检查，确认锚束应力已达到稳定的设计值。
（19）封孔回填灌浆材料与锚固段灌浆材料相同。
（20）封孔回填灌浆应尽量采用锚束中的灌浆管从锚具系统中的灌浆孔施灌，灌浆管应伸至锚固端顶面，灌浆必须自下而上连续进行，压力不小于0.8MPa。
（21）为保证所有空隙都被浆液回填密实，在浆液初凝前必须进行不少于2次补灌，当浆液凝固到不自孔中回流出来之前，应保持不小于0.4MPa的压力进行拼浆。
（22）锚索加固具有隐蔽工程的特点，它一旦安装完毕，就很难对它的质量好坏进行检查。
因此，应在搞好施工质量控制的同时，做好施工记录，作为竣工验收的基本资料。
7.6.2岩石锚杆施工质量保证措施
（1）锚杆材料应按施工图纸的要求，选用Ⅱ级螺纹钢筋。
（2）注浆锚杆的水泥砂浆应采用标号不低于425#的普通硅酸盐水泥。
（3）砂浆标号必须满足施工图纸的要求，注浆锚杆水泥砂浆的强度等级不应低于20MPa。
（4）外加剂：
按施工图纸要求，在注浆锚杆水泥砂浆中添加的速凝剂和其它外加剂，其品质不得含有对锚杆产生腐蚀作用的成份。
（5）锚杆孔的开孔应按施工图纸布置或根据现场需要或监理人指示布置的钻孔位置进行，其孔位偏差应不大于100mm。
（6）注浆锚杆的钻孔孔径应大于锚杆直径，采用“先注浆后安装锚杆”的程序施工，钻头直径应大于锚杆直径15mm以上。
（7）锚杆孔深度必须达到施工图纸的规定，孔深偏差值不大于50mm。
（8）锚杆按施工图纸要求下料，人工安插。
（9）先注浆的永久支护锚杆应在钻孔内注满浆后立即插杆。
（10）锚杆注浆后，在砂浆凝固前，不得敲击、碰撞和拉拔锚杆。
7.6.3喷砼施工质量保证措施
（1）水泥品种及标号和砂石骨料及外加剂的标准应符合相关规范之规定要求。
（2）喷射砼配合比，应通过室内试验和现场试验选定，并应符合施工图纸要求，在保证喷层性能指标的前提下，尽量减少水泥和水的用量。
（3）砼的配料、拌和及运输由砼拌和站和砼罐车供给。
（4）严格按操作规程实施喷射砼作业。
7.7锚索和锚杆喷护施工安全保证措施
（1）加强安全教育，提高员工安全意识。
（2）严格按安全操作规程实施各工序作业。
（3）脚手架施工平台设置安全护栏，保证人身安全。
（4）锚索施工与其它工程施工出现立体交叉作业时，采取设安全网等措施杜绝上下施工安全事故发生。
（5）做好夜间照明，确保夜间施工安全。
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