隧道系统锚杆施工方案.docx
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隧道系统锚杆施工方案
新建漳州港尾铁路站前工程
隧道系统锚杆
施工专项方案
编制：
审核:
审批：
中铁电气化局集团有限公司新建漳州港尾铁路工程指挥部
二〇一四年六月
一、适用条件及范围
本作方案适用于中铁电气化局新建漳州港尾铁路隧道工程正洞、附属洞室的系统锚杆支护施工作业。
锚杆是隧道施工过程中维护围岩稳定、保证施工安全的重要手段之一，施工完成后可以作为永久支护的一部分。
锚杆的主要作用是将松弛的围岩和稳固的基岩联系起来共同受力，还可以通过对锚杆施加预应力来改善围岩的节理、裂隙，提高围岩的整体性和承载能力。
因此，锚杆施工的技术关键是保证锚杆与围岩充分密贴和固结，防止锚杆灌浆的空洞。
锚杆施工应在初喷混凝土后进行，以保证锚杆垫板有较平整的基面。
二、编制依据
2.1漳州港尾铁路工程招投标文件；
2.2港尾施隧参-02、港尾施隧参-04；
2.3铁路隧道工程施工质量验收标准TB10415-2003；
2.4铁路隧道工程施工技术指南（铁建设[2010]241号）；
2.5铁建设120号文；
2.6现行有关法规、标准、技术规范及环保方面的政策和法规；
三、施工准备及人员、设备投入情况
3.1施工准备
（1）锚杆原材料进场及试验。
（2）施工作业前要先对施工设备进行检修；检查风水管路、电路的连接情况是否正常，有无漏风、漏水及漏电现象；检查施工机械关键机件是否处于润滑状态。
（3）开挖面找顶，清除岩面松动岩石，并对开挖面初喷3~5cm厚混凝土封闭。
（4）施工放样测量,开挖断面检查及锚杆孔位布置,施工机械就位。
3.2主要机械设备
作业台车、气腿式风钻（锚杆钻机）、电焊机、浆液搅拌机、双液注浆机、切割机。
3.3劳动力组织
现场管理1人，技术2人，安全1人，质量1人，作业人员15人，其他2-3人。
四、施工方案
4.1施工工艺
系统锚杆根据类型，可分为Φ25组合中空锚杆和Φ22砂浆锚杆，拱部采用Φ25组合中空锚杆，边墙采用Φ22砂浆锚杆,锚杆材质为HRB335。
锚杆必须设置垫板，材质Q235，尺寸150mm*150mm*6mm。
锚杆布置图如下：
4.1.1Φ22砂浆锚杆
施工时，按设计将螺纹钢筋加工成设计长度的锚杆，用风钻引孔，钻孔前确定钻孔方向和夹角，保证锚杆角度正确。
钻孔是控制用水量，以防塌
施工准备
初喷混凝土面上标注孔位
钻孔
清孔
孔中压入砂浆
浸湿药包
插入锚杆体
孔中塞入药包
固定锚杆体
顶入锚杆体、待强
安装垫板
质量检查
补强处理
结束
早强药包锚杆
砂浆锚杆
原材料检验
锚杆加工
砂浆配比
合格
不合格
孔。
注浆时，可利用注浆泵望孔内注入早强水泥沙浆，注浆过程中要始终保持灌内有足够的砂浆。
再进行安装锚杆，一般先注浆后插入锚杆。
砂浆锚杆施工工艺框图
4.1.2中空注浆锚杆
拱部设置Φ25组合中空注浆锚杆，沿杆体全长设置内径≥Φ6mm排气管，锚孔砂浆必须自下而上充盈，为确保初期支护质量，必须采用注浆全长粘结锚杆。
施工工艺见“中空注浆锚杆施工工艺框图”
中空注浆锚杆施工工艺框图
在施工时首先按设计要求，在开挖面上准确画出需施设的锚杆孔位，钻孔方式同药卷锚杆施工。
检查管孔达到标准后，安装锚杆并按设计比例配浆，采用双液注浆机注浆。
中空锚杆注浆采用水泥浆液，注浆参数如下：
水泥浆水灰比：
1:
0.5～1.0，水泥与水玻璃质量比：
1:
0.32～0.36；水玻璃浓度：
35Be，模数：
2.4，注浆压力：
0.5～1.0Mpa；注浆量：
0.025m3/m。
一般按单管达到设计注浆量或达到设计压力要求作为结束标准，并保证锚杆孔浆液注满。
最后在综合检查判定注浆质量合格后，用专用螺帽将锚杆头封堵，以防浆液倒流管外。
4.2钻孔
钻孔施工在开挖面初喷3~5cm厚混凝土后进行。
钻孔前应根据设计锚杆支护参数在围岩上准确标出锚杆孔位。
钻机就位后要调整钻孔角度，对于Ⅱ、Ⅲ级整体性较好的围岩，钻孔方向要垂直与开挖轮廓线。
当围岩整体性差，节理较发育，特别是呈层状分布的围岩时，锚杆的钻孔方向在保证基本垂直于岩面的情况下，还要垂直与岩层面或者节理面。
锚杆孔位、方向在保证锚杆间距的情况下还要尽量避开裂隙或软弱夹层。
钻孔过程中要及时清孔。
钻孔施工完成后，要及时检查锚杆孔径、孔深、钻孔方向是否满足设计和验标要求。
对不符合要求的孔要及时补钻。
锚杆钻孔应符合下列要求：
1、钻孔机具应根据锚杆类型、规格及围岩等情况选择。
。
2、应按设计要求定出位置，孔位允许偏差为±150mm。
3、钻孔应与围岩壁面或其所在部位岩层的主要结构面垂直。
4、钻孔应圆而直，药卷锚杆的直径应大于杆体直径15mm，其它锚杆的钻孔直径应与杆体直径相匹配。
5、钻孔深度及直径与杆体相匹配，锚杆杆体露出岩面长度不大于喷层厚度。
6、有水地段应先引出孔内的水或在附近另进行钻孔，对成孔困难的地段，应采用自钻式锚杆。
4.3锚杆安装
钻孔完成后要及时进行锚杆安装作业。
锚杆安装一般采用人工安装，对部分软岩需施工长锚杆（中空注浆锚杆）或长导管（5米以上），宜采用锚杆钻机施工，以提高施工速度和施工质量。
锚杆使用前，应在现场进行工艺、力学试验。
1、锚杆应包括杆体、垫板、螺母等主要构件，锚杆材料的品种应符合设计要求，并应进行以下检验：
（1）外观质量检验：
杆体直径要均匀、一致，无严重锈蚀、弯折；
（2）抗拉强度试验应满足设计与工程要求；
（3）加工后的锚杆的杆体尺寸应符合设计要求，车丝部分无偏心，有焊接件时焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。
2、锚杆安装应符合下列要求:
（1）杆体插入锚杆孔时,应保持位置居中,插入深度不小于设计的95%,插入困难时,应采用自钻式锚杆;
（2）注浆开始或中途停止超过30min时应用水或稀水泥浆润滑注浆罐及其管路。
（3）锚杆安装后，不得随意敲击。
（4）安装垫板和紧固螺帽应在水泥浆体的强度达到10MPa后进行。
3、锚杆施工应符合下列规定：
（1）锚杆安装前，应检查锚杆体中孔和钻头的水孔是否畅通，若有异物堵塞，应及时清理。
（2）锚杆体钻进至设计深度后，应用水和空气洗孔，直至孔口返水或返气，方可将钻机和连接套卸下，并及时安装垫板及螺母，临时固定杆体。
（3）锚杆注浆料宜采用纯水泥浆或1:
1水泥砂浆，水灰比宜为0.4～0.5。
采用水泥砂浆时砂子粒径不应大于1.0mm。
（4）注浆料应由杆体中孔灌入，水泥浆体强度达10.0MPa后方可上紧。
五、施工要求
1、锚杆使用的原材料进场要有质量合格，检验项目及检验指标必须符合验标要求。
2、锚杆安装的数量、浆液的强度、配合比应符合设计要求。
施工前要进行工艺试验。
3、锚杆孔径、孔深、孔距和锚杆插入长度要符合设计和规定要求。
六、质量控制
6.1锚杆所用的钢筋原材料进场时，必须按批抽取试件做力学性能（屈服强度、抗拉强度、伸长率）和工艺性能（冷弯）试验，其质量必须符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB13013）和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499）等的规定和设计要求。
6.2锚杆的规格及物理性能指标应符合设计文件和下表的规定
序号
锚杆规格
牌号
公称直径mm
公称壁厚mm
质量
公称质量mm
允许偏差mm
1
φ22mm砂浆锚杆
HRB335
22
--
2．98
±4
2
φ25mm组合
中空锚杆
中空体Q345
实心体HRB335
25
6
3.85
6.3锚杆的屈服强度、抗拉强度、屈服力、最大力、断后伸长率等力学性能指标应符合下表规定
序号
锚杆规格
牌号
屈服强度Rel（Mpa）
抗拉强度
Rm（Mpa）
屈服力
（KN）
最大力
（KN）
断后伸长率A（％）
1
φ22mm砂
浆锚杆
HRB335
335
455
127
172
17
2
φ25mm组合中空锚杆
HRB335
335
455
164
223
17
HRB335
Q345
325
490
159
240
21
6.4锚杆安装的数量，砂浆锚杆采用的砂浆强度等级、配合比应符合设
6.5注浆管的直径不得小于16mm，锚杆孔内注浆应饱满、密实。
6.6锚杆孔应保持直线，一般情况下应保持与隧道衬砌法线方向垂直。
当隧道内岩层结构面露出明显时，锚杆孔宜与岩层主要结构垂直，锚杆垫板应与基面密贴。
锚杆用钢筋应平直、无损伤，表面无裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。
6.7锚杆安装允许偏差应符合以下规定
（1）锚杆孔的孔径应符合设计要求。
（2）锚杆孔的深度应大于锚杆长度的10cm。
（3）锚杆孔距允许偏差为±15cm。
（4）锚杆插入长度不得小于设计长度的95％，且应位于孔的中心。
七、安全、环保水保措施
7.1安全措施
1、对从事电焊作业的人员，必须经过培训、考试合格、取得国家颁发的特殊工种操作证方能上岗作业。
2、从事电焊作业的人员，必须按照GB9448—88《焊接与切割》的要求，正确执行安全技术操作规程。
3、应确认电焊机技术状况良好。
氧气、乙炔、发生器，经专业部门检查合格，方能投入使用。
4、施工作业人员必须进洞前要佩戴好安全防护用品。
5、严格按照机械设备的操作规程合理使用施工机械。
对各种机械设备要定期进行检查，保证机械设备在正常状况下工作。
6、规范施工用电管理。
要做到“一机、一闸、一保护”，进洞电缆都要采用绝缘电缆线架空进洞。
7、要保证工作区的照明亮度满足施工规范要求。
8、压浆作业前，要检查注浆管路是否通畅，接头是否牢固。
作业过程中，要检查注浆压力是否正常，发现压力异常，要及时停机检查，故障排除前不得从事压浆作业。
7.2环保水保措施
1、临时设施建设尽量少占或绕避良田、林地，保护好原有树木及地表植被。
临时用地范围的耕地采取措施复耕。
2、加工场地的下脚料要进行分类整理，原材料、半成品的堆码整齐。
3、洞内外施工场地修筑临时排水设施保证排水畅通。
工地废水、注浆机清洗水泥浆等排放前先经沉淀池沉淀，并采取必要的净化措施处理达标后方可排放。
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