灌浆平洞支护施工方案.docx

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灌浆平洞支护施工方案

灌浆平洞地质不良地段支护施工方案

在灌浆平洞开挖施工过程中遇到地质不良地段需及时进行支护，针对▽310、▽365灌浆平洞局部位置的塌方，按照设计通知单（2009）溇水-平洞字第01号要求，在开挖过程中遇地质不良地段设M30随机锚杆φ25、L=3.5m，挂钢筋网φ6.5@200×200,喷10cm厚C20混凝土。

对于后期开挖情况可能发生的变化，如出现大面积的坍塌现象，同时考虑钢支护的处理措施。

施工程序及施工工艺分述如下：

1、砂浆锚杆

砂浆（锚固剂）锚杆施工程序

锚杆采用先注浆后插锚杆的方式进行施工（锚固长度为3.5m），其施工程序

为：

清除围岩→造孔→注浆（锚固剂）→插锚杆→封堵。

（1）锚杆施工材料准备

Ⅰ、锚杆：

锚杆的材料按施工图纸的要求，选用Ⅱ级螺纹钢筋；

Ⅱ、水泥：

注浆锚杆采用水泥强度等级不低于32.5（425#）的普通硅酸盐水泥；

Ⅲ、砂：

采用最大粒径小于2.5mm的中细砂；

Ⅳ、水泥砂浆：

砂浆标号满足施工图纸的要求，注浆锚杆水泥砂浆的强度等级为M30；

Ⅴ、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、早强剂和其它外加剂，品质不含有对锚杆产生腐蚀作用的成分；

（2）锚杆施工工艺

①工作面处理

Ⅰ、开挖工作面结束后，立即清理围岩。

Ⅱ、洞身各类型断面，在作业区内各种松动岩块、岩粉、岩碴等进行清理，初喷5cm厚砼，以确保锚杆施工安全；对于需挂设钢筋网的部位，根据开挖面平整度局部喷射5cm厚砼找平，以利后期钢筋网敷设。

（2）造孔、注浆、锚杆埋设

Ⅰ、造孔

洞内造孔采用自制施工平台。

根据设计图纸、围岩情况，决定孔位，作做好标记，孔位偏差小于10cm。

采用气腿式风钻造孔，孔深与设计值偏差不大于5cm，并将孔内岩粉及积水冲洗干净。

Ⅱ、锚孔注浆与锚杆埋设

根据锚杆的锚固深度为3.5m，采用先注浆后插锚杆的方法。

在实施锚孔注浆前7天，先选取与现场锚杆的锚杆直径和长度、锚孔孔径和倾斜度相同的锚杆和塑料管，采用与现场注浆相同的材料和配比拌制的砂浆，按现场施工相同的注浆工艺进行注浆，养护7天后剖管检查密实度，报监理工程师审批后进行施工。

如用锚固剂锚固，首先实验检测锚固剂质量达到设计及规范要求方可使用。

采用先放锚固剂后插杆的方法。

如用砂浆锚固，利用砂浆搅拌机现场拌制，随用随拌，一次拌和砂浆应在初凝前用完。

所用砂子预先过筛，使其粒径不大于2.5mm。

锚杆注浆的水泥砂浆配合比，在以下规定的范围内通过试验选定：

水泥:

砂，1:

1～1:

2（重量比）；水泥:

水，1:

0.38～1:

0.45。

水泥以普通硅酸盐水泥为主。

锚杆预先按设计长度在加工成型，杆体头部制成尖头。

安装要点如表所示。

砂浆锚杆安装要点

先注浆后插锚杆

先插锚杆后注浆

1、注浆时将注浆管插至孔底，注浆管头部制成45°斜口，随注浆体的注入匀速拔出注浆管；

2、注浆管到达距孔口20～30cm时停止注浆，随之人工插入杆体，适当施力使杆体插入部分的长度不小于设计要求的长度；

3、对于向上的锚杆，杆体插入后在孔口用块石或木楔临时居中固定；

4、杆体外露部分三天内避免敲击、碰撞。

1、对于向上的锚杆，在锚杆插入后将注浆管插入孔底，随后边注浆边向外拔注浆管，直至注满为止。

2、对于向下的锚杆，采用排气注浆法。

（1）将内径4～5mm、壁厚1～1.5mm的软塑料排气管沿锚杆全长固定于杆体上，并在孔外留50cm左右的富余长度；

（2）将杆体缓慢送入孔中至设计位置；

（3）将长25～30cm、外径25左右的薄壁钢管用早强水泥固定在孔口位置并将孔口堵密；

（4）注浆前检查排气管，当确认注浆管畅通时即可注浆，注浆时正常情况下有气体排出，当气体管不排气或溢出稀浆时即可停止注浆。

检测标准：

锚杆孔的孔径符合设计要求。

锚杆孔的深度偏差±50mm。

锚杆孔位允许偏差±50mm。

锚杆插入长度不得小于设计长度的95％，且位于孔的中心。

施工要点：

根据围岩开挖实际情况，结合设计图纸和施工规范要求确定孔位、孔深和倾角。

如围岩情况变化，需调整孔位和间距时，及时报监理工程师同意后方可执行。

锚杆、注浆材料进行规定的试验和检查，在确认其质量基础上使用。

锚杆原则上按设计图所示布置方式布设，锚杆孔确认所规定的孔数、位置、长度、方向及孔径。

施工中注浆材料的计量、混合等要认真进行管理，并确认锚固材料沿锚杆全长填充饱满。

2、钢筋网

挂钢筋网在随机锚杆施作后安设，钢筋类型及网格间距按设计@200×200要求施作。

钢筋网根据被支护岩面的实际起伏形状铺设，并在初喷砼后进行，钢筋网与锚杆连接，用细铁丝绑扎或点焊在一起，使钢筋网在喷射时不晃动。

施作前，初喷3～5cm厚砼形成钢筋保护层。

钢筋网制作前对钢筋进行校直、除锈及除油污等，确保施工质量。

挂设钢筋网片施工工艺：

下一循环

喷混凝土

焊联

挂网

网片制作

钢筋除锈

施工准备

锚杆

钢筋网

钢筋网

3、钢支撑施工

型钢钢架与格栅钢架在洞外按设计加工成型，洞内安装在初喷砼之后进行，与定位系筋、锚杆联接。

钢架间设纵向连接筋，钢架间用喷砼填平。

钢架拱脚安放在牢固的基础上，架立时垂直灌浆平洞中线，当钢架和围岩之间间隙过大时要用喷砼填补。

（1）现场制作加工

钢架按设计要求预先在洞外结构件厂加工成型。

先将加工场地用C15砼硬化，按设计放出1：

1的加工大样。

放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割的加工余量。

将型钢冷弯成型，格栅钢架按要求焊接成型，要求尺寸准确，弧形圆顺。

钢架加工后进行试拼，允许误差：

沿平洞周边轮廓误差不大于3cm；

钢架由拱部、边墙各单元钢构件拼装而成。

各单元间用连接板与螺栓连接，螺栓孔眼中心间距误差不超过±0.5cm；

钢架平放时，平面翘曲小于±2cm。

（2）钢架安装

为保证钢架能架设在稳固的地基上，施工中在钢架基脚部位预留0.15～0.2m原地基，架立钢架时挖槽就位，软弱围岩地段在钢架基脚处设锁脚锚杆和垫槽钢以增加基底承载力。

钢架平面垂直于隧道中线，倾斜度不大于2°。

钢架横向和高程偏差不大于5cm。

为保证钢架的稳定性、有效性，两拱脚处和两边墙脚处加设锁脚锚杆，锁脚锚杆由2～4根锚杆组成。

钢架按设计位置安设，在安设过程中，当格栅钢架和初喷层之间有较大间隙时设骑马垫块，钢架与围岩（或垫块）之间的间隙不大于50mm。

为增强钢架的整体稳定性，将钢架与锚杆联接在一起。

沿钢架设直径为ф22mm的纵向连接钢筋，连接筋的间距100cm。

为使钢架准确定位，钢架架设前均需预先打设定位系筋。

系筋一端与钢架联接在一起，另一端锚入围岩中0.5～1.0m并用砂浆锚固，当钢架架设处有锚杆时尽量利用锚杆定位。

钢架架立后尽快喷砼作业，并将钢架全部覆盖，使钢架与喷砼共同受力，喷射砼分层进行，每层厚度5～6cm左右，先从拱脚或墙脚处向上喷射以防止上部喷射料虚掩拱脚（墙脚）不密实，造成强度不够，拱脚（墙脚）失稳。

格栅钢架施工工艺见图

施工要点：

为抑制松驰围岩早期变形，开挖后须尽快采用相应强度和刚度的钢架支撑，架立后能立即发挥支撑机能。

钢支撑的标准施工是按“规定间隔和高度架设置→接头安装→连接螺栓的紧固”的顺序进行。

并要求使其在喷射作业中不产生移动。

钢拱架支撑脚部座落在基岩上或用锁脚锚杆稳定，钢架与围岩之间的较大间隙部位用钢楔间隔楔紧，再用喷射砼填充密实，避免留下空隙和隐患。

4喷射砼

喷射砼设计为C20砼，采用湿喷机喷砼。

作业时，砼在洞外由砼拌合站拌和，砼搅拌运输车向洞内送料，空压机供风。

湿喷砼工艺具有粘结性能好、一次喷射厚度可达10cm，且回弹率小的优点，能够保证初期支护和施工支护的质量，充分发挥围岩的自承能力。

原材料的选择：

P.O42.5水泥；细度模数为2.5～3.0中砂，洁净质硬；粒径为5～10mm的碎石，级配良好；液体速凝剂。

湿喷砼参考配合比：

水泥：

砂：

碎石：

水=1:

2.47:

1.53:

0.4，速凝剂的掺量为水泥用量的4%。

施工工艺：

砼喷射机安装调试好后，在料斗上安装振动筛（筛孔10mm），以避免超粒径骨料进入喷射机；用高压水将受喷面冲洗干净，而后即可开始喷射砼。

拱部和边墙高处用喷射机器手进行喷射，送风之前先打开计量泵（此时喷嘴朝下，以免速凝剂流入输送管内），以免高压砼拌合物堵塞速凝剂环喷射孔；送风后调整风压，使之控制在0.45～0.7MPa之间，若风压过小，粗骨料则冲不进砂浆层而脱落，风压过大将导致回弹量增大。

因此，按砼回弹量小、表面湿润、易粘着力度来掌握。

喷射压力与喷射机机械手调配适当，根据喷射仪表反馈的信息及时调整风压和计量泵，控制好速凝剂掺量。

喷射分段、分片、分层，由下向上，从无水、少水向有水、多水地段集中，多水处安放导管将水排出。

施喷时，喷头与受喷面基本垂直，距离保持1.5～2.0m，钢筋保护层厚度不得小于2cm。

喷锚支护喷射砼，分初喷和复喷二次进行。

初喷在开挖（或分部开挖）完成后立即进行，第一次喷混凝土厚4cm，以尽早封闭暴露岩面，防止表层风化剥落。

复喷砼在锚杆、挂网和钢架安装后进行，先喷钢架与围岩之间空隙，后喷钢架之间，钢架被喷射混凝土所覆盖，保护层不得小于4cm。

如有大凹坑，先找平。

喷射回弹物不得重新用作喷射混凝土材料。

新喷射的混凝土按规定洒水养生。

为提高工效和保证质量，喷射作业分片进行，可按照先边墙后拱脚，最后喷射拱顶的顺序施喷。

喷前先找平受喷面的凹处，再将喷头沿螺旋形路线缓慢均匀移动，每圈压前面半圈，绕圈直径约30cm，力求喷出的砼层面平顺光滑。

喷射砼施工工艺流程图：

水

减水剂

速凝剂

空气压缩机

受喷面

喷嘴

喷射机

搅拌机

水泥

粗集料

细集料

喷射砼施工工艺流程图

检测标准：

喷射砼分层喷射时，底层喷射厚度不小于4cm。

采用湿喷方式的喷射砼拌合物的坍落度符合设计配合比要求。

喷射砼表面密实、平整，无裂缝、脱落、漏喷、露筋、空鼓和渗漏水，锚杆头钢筋无外露。

钢筋网的网格尺寸允许偏差为±10mm，钢筋网搭接长度为1-2个网孔，允许偏差为±50mm。

施工要点：

喷射作业前，要检查水泥、砂、石、速凝剂、减水剂、水的质量，满足规范要求；喷射机、砼搅拌机等使用前均检修完好，就位前要进行试运转；并埋设好测量喷射砼厚度的标志。

检查开挖断面，欠挖处要补凿够，敲帮找顶、清除浮石。

用高压水或高压气清除附着岩面的泥污、灰尘和细岩碴等。

喷射作业时，喷嘴与岩面的角度一般垂直于岩面；适宜的一次喷射厚度在不错裂、不脱落的情况下达到的最大厚度。

并使围岩的凹凸面完全被覆盖，有钢支撑时注意使喷射砼与钢支撑结成一体，要注意在钢支撑背面不留空隙。

涌水量较小时，可以增加水泥用量和速凝剂掺量，变更配合比后喷射；涌水量较大的地方，可先采用集中排水措施后，再进行砼喷射。

对超挖部分喷射同标号砼或采用同级混凝土回填。

在整个灌浆平洞开挖过程中,如遇不良地质地段,经监理工程师确定,可选用挂网喷锚或钢支撑的施工方法指导施工，确保施工安全和开挖的顺利进行。