锚杆支护施工工艺方法.docx
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锚杆支护施工工艺方法
锚杆支护施工工艺方法
1、施工准备........................................................1
2、砂浆拌和........................................................2
3、支护锚杆施工....................................................4
4、检验和试验......................................................8
5、施工进度安排....................................................9
锚杆支护施工工艺方法
锚杆支护施工工艺方法
1、施工准备
1.1锚杆准备
1.1.1锚杆材料
（1）厂房顶部普通砂浆锚杆规格有三种：
Φ28，长均为4.8m；Φ32,长为4.8m、6.0m。
预应力锚杆规格一种:
Φ32,长为9.0m。
其它部位锚杆规格见相应的设计图。
（2）锚杆杆体采用性能符合国家质量标准的Ⅱ级20MnSi螺纹钢筋，钢筋必须具有出厂质量证书及标牌。
使用前必须由物资部按规定送试验室经抽样检查，检验合格后方可使用。
（3）锚杆必须按不同的规格及生产厂家分批验收、分别堆存，不得混杂，且应挂牌以便识别。
锚杆宜堆放在仓库（棚）内，露天堆放时，应垫高并加遮盖。
1.1.2锚杆加工
（1）锚杆在三厂加工，在钢筋加工之前，依据材料需用计划合理安排下料，使钢筋的规格长度能够得以充分利用。
（2）锚杆的切断应在调直后进行，在切断配料过程中，如发现有劈裂、缩头或严重的弯头等必须切除。
切断后的锚杆应分类堆放，并应防止生锈和弯折。
切断后的钢筋长度应准确，其允许偏差不大于5mm。
（3）为了保证送杆顺利，锚杆端部均需加工成楔形。
（4）加工好的锚杆必须经过除锈、去污等处理。
（5）加工好的锚杆必须按不同的规格分别堆存，挂牌识别。
1.1.3锚杆运输
（1）加工好的锚杆运输一般使用平板汽车，运输时按不同规格分类装车、卸车，分类入库。
（2）现场使用的锚杆必须分类放在简易的架子车上，以便现场运输，以确保锚杆型号准确、表面无污物。
1.1.4锚杆准备其流程图如下：
1.2注浆水泥
注浆水泥采用青海水泥股份有限公司生产的昆仑山牌普硅42.5强度等级水泥，水泥应有厂家品质试验报告，物资部门应填写检测委托单，取样送试验室检测，检测结果必须满足规范要求。
水泥以同单元、同品种、同标号为一个取样单1
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位。
硐室内存放的水泥必须离周边50cm以上，注意防潮，存放数量不宜太多。
1.3砂
注浆砂采用红柳滩砂料场的天然砂，使用前过筛，要求砂细度模数FM≤2.0，粒径≤2.0mm，砂的含泥量≤5%，；使用过程中根据现场砂实际含水量调整砂浆配合比中水的含量；现场称量采用磅称（规格100kg）。
1.4外加剂
外加剂采用二种:
（1）对“先注浆后插杆”方式施工，采用麦斯特FLOWCABLE，掺量2.0％；此外加剂具有高效减水、早强作用；且能使砂浆具有触变性、膨胀性。
（2）对“先插杆后注浆”方式施工，采用山西KDNOF-8早强减水剂，掺量
1.2％；膨胀剂为西宁“红浪”，使用膨胀剂的目的是减少孔内砂浆体积收缩，掺量8%；外加剂入库应有出厂合格证，当贮存时间过长对其质量有怀疑时，应取样送试验室进行质量检验；严禁使用变质的外加剂。
外加剂应以水溶液形式加入到拌和物，拌和均匀；外加剂应用台称（规格5kg）称量，配制砂浆时采用重量比。
1.5拌和用水
拌和用水采用黄河水，要求水质清洁，无污物。
现场加水采用流量表计量。
1.6锚固段速凝水泥卷
速凝水泥卷采用河南巩义生产的8604-K3。
使用时检查水泥卷是否受潮结块、包装皮是否破损、是否过期等，确认正常方可使用。
要求药卷抗压强度达到35Mpa。
1.7计量器具率定
工程开工前应对压力表、流量表、台称和磅称、TG-1000型扭力扳手等计量器具送往国家认定的计量器具检定部门进行率定，其率定结果必须满足要求。
1.8建立健全质量保证体系
项目部及支护队在作业前,应建立健全质量保证体系,确保锚杆支护全过程受控。
2、砂浆拌和
2.1准备工作
拌和砂浆前，应对MEYCODEGUNA螺杆式挤压泵或3SNS泵进行检查，检查其密封、排量及运转是否正常；注浆管路是否畅通；排气管是否畅通；水泥、砂、外加剂是否齐备；计量器具是否灵敏；风、水、电是否正常；液压升降平台车是否正常；现场施工、调度、质检及操作人员是否到位；砂浆配合比是否在醒目位2
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置挂牌等，各项准备工作就绪后，方可拌和砂浆。
2.2配料设计
锚杆砂浆配合比根据施工工艺不同分二种形式：
（1）“先注浆后插杆”；
（2）“先插杆后注浆”。
2.2.1“先注浆后插杆”砂浆配合比见表2-1
表2-1“先注浆后插杆”锚杆砂浆配合比
2.2.2“先插杆后注浆”砂浆配合比见表2-2
表2-2“先插杆后注浆”锚杆砂浆配合比
2.3称量
（1）严格按照试验室开具的配料单进行配料，配料实行班组自检、队复检和项目部终检（联检）“三检”制，并接受试验室的检查。
（2）配料称量允许偏差必须符合规范要求，配料称量允许偏差见表2-3表2-3配料称量允许偏差表
2.4投料与拌和
2.4.1投料投料程序：
水－外加剂－砂－水泥2.4.2拌和拌和物拌和均匀后即可下料。
2.4.3在砂浆拌和生产过程中，操作操作人员应做到眼勤、手勤、腿勤，发现问题快、处理问题快、消除隐患快，严把进料关、衡量关和放料关。
机房人员应经常检查料斗内粘结情况，每班检查不少于2次，若粘结严重，应及时处理。
2.5砂浆拌和质量控制
2.5.1为保证砂浆质量，在机房对砂浆拌和物要进行随机抽样检测。
每单元抽检
3
锚杆支护施工工艺方法数量不少于3组。
普通锚杆砂浆强度为M25，预应力锚杆砂浆强度为M30。
2.5.2砂浆拌和物的废料标准与处理：
凡砂浆拌和物出现下列情况之一时，按废料处理。
废料不得注浆。
（1）浆配料单配错、用错，无法补救，不能满足质量要求的拌和物；
（2）各组分拌不均匀的拌和物；
2.6施工时注意事项：
2.6.1根据砂子的含水量变化及时调整用水量；如需调整配合比，试验室需重新开出砂浆配合比；
2.6.2应严格控制砂子的含泥量，含泥量不得超过5%；
2.6.3砂浆随拌随用，避免稠度损失。
3、支护锚杆施工
厂房支护锚杆分为普通砂浆锚杆（规格有三种：
Φ28，长均为4.8m；Φ32,长为4.8m、6.0m；杆体外露分别为0.3m、0.1m。
预应力锚杆规格一种:
Φ32,长为9.0m,杆体外露0.2m。
3.1普通砂浆锚杆施工
3.1.1施工
普通砂浆锚杆施工方法分二种：
（1）“先注浆后插杆”；
（2）“先插杆后注浆”，其工艺流程分别为：
（1）“先注浆后插杆”施工工艺流程为：
造孔→清孔→注浆→插杆→封孔→锚杆密实检测（或拉拔力检测）
（2）“先插杆后注浆”施工工艺流程为：
造孔→清孔→插杆→注浆→封孔→锚杆密实检测（或拉拔力检测）
3.1.2造孔
（1）锚杆孔造孔采用H175三臂液压台车进行造孔，造孔前应根据设计图纸要求对锚杆孔孔位测量放样，定出孔位，做出标识。
造孔时严格按孔位标识造孔，控制孔位偏差不大于100mm。
（2）锚杆孔孔径：
对于“先注浆后插杆施工”的锚杆孔孔径为φ50mm；对于“先插杆后注浆施工”锚杆孔孔径为φ57mm。
（3）造孔深度必须达到设计要求，孔深偏差不大于50mm。
（4）钻孔矩型布置，间距3×3m，其中厂右0+93～厂左0+32段锚杆间排距2×2m。
（5）锚杆孔孔轴方向应垂直于开挖轮廓线，局部加固锚杆的孔轴方向应与可能滑动面的倾向相反，其与滑动面的交角应大于45°。
3.1.3冲孔
锚杆注浆或插杆前，均应对锚杆孔采用高压风加水进行清洗,将钻孔内的石4
锚杆支护施工工艺方法屑、岩粉、积水等杂物清除干净。
3.1.4注浆
（1）厂房顶拱锚杆注浆采用液压升降平台车作为工作平台。
（2）对于“先插杆后注浆”锚杆：
采用MEYCODEGUNA螺杆挤压泵或3SNS砂浆泵注浆，进浆管为φ20mm的PVC管，伸入孔内长度30cm左右，回浆管为φ8mm的硬质塑料管，伸入孔内距孔底约15cm，回浆管用铅丝与锚杆杆体绑扎在一起。
进浆管进浆灌注，排气管排气、排浆，为了便于控制灌浆压力，孔外采用循环式灌浆。
排气管排气畅通标准：
将排气管放入水杯中，水中冒气泡表示排气管畅通。
注浆压力以进浆管压力控制，注浆压力为0.6~1.5Mpa，其值应以浆量均匀缓慢注入孔内为准。
进浆压力必须大于浆柱压力及浆管磨阻力（进浆压力（Mpa）大于（浆液比重2.2×孔口至泵垂直距离（m））/100×磨阻系数1.2）。
灌浆结束标准：
排气管出浆后，或排气管停止排气后继续灌注2~3分钟后结束；结束时先扎进浆管后停机，扎管时注意压力变化。
（3）对于“先注浆后插杆”锚杆：
采用MEYCODEGUNA螺杆挤压泵进行注浆，注浆管采用（1.5″）PE管，管口20cm缠上厚3~5mm的胶带，灌浆管伸入孔底，人为控制好握管力量，使握管举力大致与注浆管自重相当，当浆液挤动管道时缓慢下拔注浆管，使注浆管口始终与灌浆面接触。
注浆压力以进浆管压力控制，注浆压力为0.6~1.5Mpa，其值应以浆量均匀缓慢注入孔内为准。
注浆结束标准：
（1）浆液注至孔口且孔内注入浆量>（孔容-钢筋容积）×
1.2。
（4）砂浆拌和应均匀，随拌随用，防止石块、异物混入，一次拌和砂浆在初凝前应使用完。
（5）注浆开始，应用稀浆润滑道及孔道。
3.1.5封孔
对于“先注浆后插杆”砂浆锚杆：
在注浆结束后立即进行锚杆杆体插入，杆体插入后采用木楔在锚杆孔口封堵，防止砂浆溢出和锚杆从孔内滑出。
对于“先插杆后注浆”砂浆锚杆：
在锚杆杆体插入孔内后，采用木楔和速凝水泥卷（或拌制砂浆）对锚杆孔封口。
3.1.6插杆
锚杆杆体采用人工配液压升降平台车插杆。
3.1.7锚杆注浆后，在砂浆凝固前，禁止敲击、碰撞、拉拔锚杆。
3.1.8材质承载力要求Φ28锚杆承载力不小于140KN，Φ32锚杆承载力不小于170KN,砂浆抗压强度不低于25Mpa。
3.2预应力锚杆施工
5
锚杆支护施工工艺方法
3.2.1预应力锚杆参数见表3-2。
表3-2预应力锚杆参数
3.2.2施工工艺流程
对于锚固段为速凝药卷，自由段为砂浆注浆的预应力锚杆工艺流程为：
造孔→清孔→锚固段速凝卷灌注→插杆→封口→孔口垫座安装→张拉→自由段注浆→外露锚杆杆体保护
对于锚固段为速凝药卷，自由段为缓凝药卷的预应力锚杆工艺流程为：
造孔→清孔→锚固段速凝药卷灌注→自由段缓凝药卷灌注→插杆→封口→孔口垫座安装→张拉→外露锚杆杆体保护
3.2.3造孔
（1）预应力锚杆采用H175三臂液压台车和QZJ-100B潜孔钻进行造孔，造孔前应根据设计图纸要求对锚杆孔孔位测量放样，定出孔位，做出标识。
造孔时严格按孔位标识造孔，控制孔位偏差不大于100mm。
（2）锚杆孔孔径：
孔径为φ65mm。
（3）造孔深度（设计深度8.8m）必须达到设计要求，孔深偏差不大于50mm。
（4）钻孔矩型布置，间距3×3m。
（5）锚杆孔孔轴方向应垂直于开挖轮廓线，孔向偏差不大于1°～3°。
3.2.4清孔
锚固段装药前，均应对锚杆孔采用高压风加水进行清洗,将钻孔内的石屑、岩粉、积水等杂物清除干净。
3.2.5锚固段速凝药卷灌注
（1）锚固段采用速凝水泥药卷8604-K3，锚固剂风枪将锚固剂打入孔底锚固剂输送管（1″PE管），锚固剂输送管插入孔内距孔底50cm左右开始打入锚固剂，每打入一卷锚固剂，输送管向孔外拉出5cm左右，直至打入45支（锚固段长度为2.0m）结束。
（2）锚固剂浸泡时间控制在2.5分钟左右，浸泡直观效果原则以药卷中心留有黄豆颗粒大小的白蕊，或药卷在水中不冒或冒小量气泡为止。
锚固剂喷枪工作风压控制在0.5～0.6Mpa左右，在喷枪风管输入端安装压力表进行风压控制。
3.2.6插杆
（1）对锚固段为速凝药卷,自由段为砂浆注浆的预应力锚杆,在锚固段速凝水泥卷打入结束后立即进行锚杆体插入。
插杆采用1.0～1.5吨液压升降平台车，定滑轮固定于平台车边上，人工拉绳索将锚杆杆体插入孔底，锚杆杆体端部加φ6
锚杆支护施工工艺方法40mm钢管辅助送杆。
（2）插杆前应对锚杆杆体加工：
锚杆底部应削尖；在距锚杆底部2.0m处设止浆环；每3m设对中环一个,对中环采用6.5圆钢与锚杆杆体焊接；在锚杆杆体自由段安装进浆管（φ15～φ28mmPVC管）和回浆管（φ8mm硬质塑料管），回浆管应牢固绑扎在杆体上，管口端部距止浆环15cm处。
进回浆管在孔口通过钢垫板预留孔口引出，为防止进回浆管因钢垫板紧贴岩面时压扁，应在钢垫板正中焊接φ150mm钢管导接，钢管长度为3cm，壁厚为8mm。
3.2.7封口
锚杆杆体插入后,立即采用木楔进行锚杆孔口封口,防止锚杆从孔内滑出。
木楔应完全打入孔内，不得留出孔外，以免影响锚杆孔口钢垫板安装，锚杆张拉。
3.2.8孔口承压垫座
孔口承压垫座采用20×20×2钢垫板，钢垫板面与锚孔轴线垂直，承压垫座必须平整、牢固。
若钢垫板面与锚孔轴线不垂直，孔口外侧用可用快速砂浆找平，砂浆强度增长应满足6小时100kN的张拉力的承载要求，找平层厚为3~5cm；或其采用球形垫圈等措施。
找平砂浆建议配方见表3-3。
表3-3找平砂浆配方
3.2.9张拉与锁定
（1）在锚固剂灌浆完毕后10小时左右开始进行锚杆张拉。
（2）张拉设备采用TG-1000型扭力扳手。
锚杆张拉前，应对扭力扳手进行率定。
施工中扭力扳易损坏,要求每周率定一次。
（3）张拉前将钢垫板套入锚杆，调整垫板与锚杆垂直后锁紧螺帽。
锚杆正式张拉前，应取20%的设计张拉荷载，对其预张拉1～2次，使其各部位接触紧密。
（4）张拉力施加值顺序依次为:
第一次张拉力为设计值的30%，持荷5分钟后进行第二次张拉（张拉力为设计值的50%），持荷5分钟后进行第三次张拉（张拉力为设计值的80%），持荷5分钟后进行第四次张拉（张拉力为设计值的115%）结束张拉并锁定。
每张拉一次均应量测锚杆杆体的伸长值，并作好原始记录。
（5）锚杆锁定后48小时内，若发现预应力损失大于锚杆拉力设计值的10%时，应进行补偿张拉。
3.2.10自由段注浆
（1）张拉结束后开始对锚杆自由段注浆施工。
砂浆严格按照试验室出具的配合比进行配制，现场应有称量设备（台称），并应挂牌施工；砂浆强度不低于30Mpa；为提高孔内砂浆的密实性及砂浆的流动性，在浆液中严格按配比加入膨7
锚杆支护施工工艺方法胀剂和减水剂。
（2）注浆机采用3SNS注浆泵或MEYCODEGUNA螺杆式挤压泵进行注浆。
（3）确认排气管畅通后，才能进行孔内注浆。
结束标准同“先插杆后注浆”方式施工。
3.2.11预应力锚杆外露长度20cm，套丝长度24cm,采取措施作永久防锈处理。
3.3厂房预应力锚杆结构见附图3-1
4、检验和试验
4.1锚杆材质检验
砂浆锚杆所用的钢筋，水泥、砂浆等原材料及半成品，均按规定要求取样试验合格后投入使用。
4.2注浆密实度试验
选取与现场锚杆的直径和长度，锚杆孔径和倾斜度相同的锚杆和塑料管，采用与现场相同的材料和配比拌制砂浆，并按现场施工相同的注浆工艺进行注浆，养护7天后剖管检查其密实度。
不同类型和不同长度的锚杆分组进行试验，试验计划及结果报监理工程师审批。
4.3锚杆拉拔力试验
在施工现场选取有代表性的岩体中进行，在砂浆锚杆养护28天后，安装张拉千斤顶逐级加载直至拔出锚杆或杆体断裂为止，记录张拉力，了解锚杆在该类岩石中的锚固强度。
4.4锚杆拉拔力检验
锚杆按1%的抽查数量进行拉拔力检验。
喷锚支护中的锚杆，当拉拔力达到规定值时，应立即停止加载。
同组锚杆的拉拔力平均值应符合设计要求，且任一锚杆的拉拔力不得低于设计值的80%。
若达不到要求，应按监理工程师要求重新检验或采取其他处理措施。
4.5锚杆密实度检验
采用LX-10E锚杆质量检测仪对锚杆长度及注浆密实度进行检测。
支护锚杆，按作业分区由监理人根据现场实际情况指定抽查，抽查比例不得低于锚杆总数的5%。
锚杆注浆密实度最低不得低于80%。
当抽查合格率大于80%时，认为抽查作业分区锚杆合格；当合格率小于80%时，将抽查比例增大至10%，如合格率仍小于80%时，对作业分区内锚杆全部检测，对不合格的锚杆重新施工。
4.6其他
锚杆材质抽验记录，注浆密实度试验记录和成果，锚杆钻孔记录，各作业分区的验收报告及时送交监理。
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锚杆支护施工工艺方法
5、施工进度安排
根据支护项目的特点，硐室支护拟滞后于掌子面适时跟进施工。
根据硐室支护项目的实际情况，硐室支护的进度控制主要以锚杆及预应力锚索作为主要控制项目。
支护项目的施工工期与开挖层面相应顺延。
预应力锚杆支护时间不能滞后开挖掌子面21m。
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