喷锚支护施工标准21.docx
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喷锚支护施工标准21
2.1锚喷支护施工工艺标准
2.1.1总则
2.1.1.1适用范围
本标准适用于矿山井巷、交通隧道、水工遂洞、地下人防等地下工程锚喷支护的施工，也适用于各类岩、土边坡喷锚支护施工。
对于膨胀性岩体、未胶结的松散岩体、湿陷性黄土、大面积淋水地段、严重腐蚀地段应通过试验后确定。
2.1.1.2编制参考标准及规范
（1）《地下防水工程质量验收规范》GB50208-2002
（2）《地下工程防水技术规范》GB50108-2001
（3）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001
（4）《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300－2001
2.1.2术语、符号
2.1.2.1术语
（1）锚固力：
锚杆对围岩所产生的约束力。
（2）预应力锚杆：
由锚杆、预应力筋、锚固体组成，利用预应力筋自由段（张拉段）的弹性伸长，对锚杆施加预应力。
（3）缝管锚杆：
将纵向开缝的薄壁钢管强行推入比其外径较小的钻孔中，借助钢管对孔壁的径向压力而起到摩擦锚固作用的锚杆。
（4）水胀锚杆：
将用薄壁钢管加工成的异形空腔杆体送入钻孔中，通过向该杆件空腔高压灌水，使其膨胀并与孔壁产生摩擦力而起到锚固作用的锚杆。
（5）自钻式锚杆：
将钻孔、注浆与锚固合为一体，中空钻杆即为杆体的锚杆。
（6）喷射混凝土：
利用压缩空气或其他动力，将一定配比的混凝土配合物沿管路输送到喷嘴处，以较高速度垂直喷射于受喷面，依赖喷射过程中水泥与骨料的连续撞击，压密而形成的一种混凝土。
（7）水泥裹砂混凝土：
按一定配比拌制而成的水泥裹砂砂浆和以粗骨料为主的混合料，分别用砂浆泵和喷射机输送到喷嘴附近相混合后，高速喷到受喷面上所形成的混凝土。
（8）格栅钢架：
用钢筋焊接加工而形成的桁架式支架。
2.1.2.2符号
n——施工阶段每批喷射混凝土试块的抽样组数
fcc——施工阶段同批n组喷射混凝土试块抗压强度的平均值（MPa）
Sn——施工阶段同批n组喷射混凝土试块抗压强度的标准差（MPa）
fcc——设计的喷射混凝土立方体抗压强度（MPa）
f′ccmin——施工阶段同批n组喷射混凝土试块抗压强度的最低值（MPa）
Kcc——合格判定系数
PAn——同批n组试件抗拔力的平均值（N）
PA——锚杆设计锚固力（N）
PAmin——同批n组试件抗拔力的最低值（N）
2.1.3基本规定
2.1.3.1喷锚支护适应于岩质边坡、土质边坡。
2.1.3.2喷锚支护使用年限与所服务的建筑物使用年限相同，其防腐等级也应达到相应的要求。
2.1.3.3膨胀性以及具有严重腐蚀性的边坡不应采用喷锚支护。
2.1.3.4永久性喷锚支护锚杆的锚固段不应设置在有机质土、淤泥质土、液性大于50%的土层、相对密实度小于0.3的土层。
2.1.4施工准备
2.1.4.1技术准备
（1）施工前认真熟悉图纸及要求。
（2）认真了解工程地质与水文地质勘察报告，特别是喷锚支护范围内岩（土）层的物理、力学性能指标以及地下水特征，若地质报告未提供应进行补充勘察。
（3）由于地下工程地质条件错综复杂，必须了解类似或周边地层喷锚支护及防水施工。
2.1.4.2材料要求
严格按图纸要求进行，且按规范检测。
2.1.4.3主要机具
（1）钻孔机具
1）地质钻机
各种轻型地质钻机性能参数一览表2.1.4.3-1
项目
钻机型号
GX-1T
GX-50
XY-2PB、XY-2PC
XY-2B、XY-2
钻孔直径（mm）
75~150
75-150
150
300、200
钻孔深度（mm）
150~30
100~20
150（300）
100、200
立轴转速
（γ/min）
60~600
99~378
81~1190
65~1172
发动机功率（kN）
11
7.5
/
/
机重（t）
0.5
0.36
0.65
1.2
外形尺寸（mm）
（长×宽×高）
1568×620×1205
1360×620×1080
1720×800×1300
2150×900×1690
各种重型地质钻机性能参数一览表2.1.4.3-2
项目
钻机型号
YMG-150
GWD-15
GQ-15
GMD-18
钻孔直径（mm）
150~110
最大1500
600~1500
800~2600
钻孔深度（mm）
30~40
50
50
15~50
立轴转速
（γ/min）
10~85
10
13.5、98.5
12~50
发动机功率（kN）
45
37
37
机重（t）
3.3
15
5.9
外形尺寸（mm）
（长×宽×高）
3000×1200×2000
5700×2200×8500
3620×2144×2704
3450×1800×3460
2）潜孔钻
潜孔钻性能参数一览表2.1.4.3-3
项目
钻机型号
QZJ-100B
YQ-100B
QZL-100
KQC-100
钻孔直径（mm）
80~120
80~130
100
115
钻孔深度（mm）
60
60
30
30
转速
（γ/min）
90
/
/
/
工作气压（MPa）
0.49~0.69
0.49~0.69
0.49~0.69
1~1.1
重量（t）
0.195
/
0.57
8
外形尺寸（mm）
（长×宽×高）
2380×1000×470
/
2500×1200×560
6000×2500×2770
（2）空气压缩机
1）电动机驱动的空气压缩机
2）柴油机驱动的空气压缩机
2.1.4.4作业条件
根据地层情况以及设计要求选用不同机械，但必须满足以下要求：
（1）作业区应有良好的通风和足够的照明以及足够的施工场所；
（2）受喷面如有渗水必须进行处理。
2.1.5材料和质量要点
2.1.5.1锚杆杆体材料和质量关键要求
（1）全长粘结型锚杆应遵守下列规定：
1）、锚杆杆体使用前应平直、除锈、除油；
2）、宜采用中细砂，粒径不应大于2.5mm，使用前应过筛；
3）、砂浆配合比：
水泥:
砂宜为1:
1~1.2（重量比），水灰比宜为0.38~0.45。
4）、注浆时，注浆管应插至距孔底50~100mm，随砂浆的注入缓慢匀速拔出；杆体插入后，若孔口无砂浆溢出，应及时补注，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管路。
5）、杆体插入孔内长度不应小于设计规定的95%。
（2）端头锚固型锚杆
1）、树脂宜存放在阴凉、干燥和温度在+5~25℃的防火仓库中，使用前应检查树脂质量。
2）、快硬水泥的贮存应严防受潮，不得使用受潮结块的水泥。
3）、安装端头锚固型锚杆的托板时，螺帽的拧紧扭矩不应小于100N·m，如有松动及时处理。
（3）磨擦型锚杆
1）、缝管锚杆、楔管锚杆和水胀锚杆钻孔前，应检查钻头规格，确保孔径符合设计要求。
2）、向钻孔内推入锚杆杆体，可使用风动凿岩机，其工作风压不应小于0.4MPa。
3）、锚杆推进过程中，应使用成孔机、锚杆杆体和钻孔中心线在同一轴线上。
4）、水胀锚杆应轻拿轻放，严禁损伤锚杆末端的注浆嘴，高压泵应试运转，压力宜为15~30MPa。
（4）预应力锚杆
1）、预应力筋表面不应有污物、铁锈或其它有害物质。
2）、杆体制作时，应按设计规定安放套管隔离架、波形管、承载体、注浆管和排气管，杆体内绑扎材料不宜使用镀锌材料。
3）、孔口承压垫座必须平整、牢固且满足设计要求。
4）、锚杆安放过程中应防止明显的弯曲、扭转，并不得破坏其它附件。
5）、灌浆料可采用水灰比0.45~0.50纯水泥浆，也可采用灰砂比为1:
1、水灰比0.45~0.50的水泥砂浆。
6）、永久性预应力锚杆应采用封孔灌浆，应将浆体灌满自由段长度顶部的孔隙，当使用自由段带套管的预应力筋时，宜在锚固的长度和自由段长度内同步灌浆，当使用自由段不带套管的预应力筋时，应采用二次注浆。
7）、预应力筋张拉必须按设计要求进行。
（5）自钻式锚杆
1）、自钻式锚杆安装前应检查锚杆体中孔和钻头的水孔是否通畅，若有异物应及时清理。
2）、钻至设计深度后，应用水和空气洗孔，直至孔口返水、返气，方可将钻机和连接套卸下。
3）、灌浆材料宜采用水泥浆或1:
1水泥砂浆，水灰比宜为0.45~0.5。
当采用水泥砂浆时，砂的粒径不应大于1.0mm。
2.1.5.2喷射面板材料和质量关键要求
（1）应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，也可选用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥，水泥强度等级不应低于32.5MPa。
（2）应采用坚硬耐久的中砂或粗砂，细度模数宜大于2.5，干法喷射时，砂的含水率宜控制在5%~7%；当采用防粘料喷射机时，砂的含水率可为7%~10%。
（3）应采用符合质量要求的外加剂，掺入外加剂的喷射混凝土性能必须满足设计要求，在使用速凝剂前，应做与水泥的相应性试验及水泥净浆凝结效果试验，初凝不应大于5min，终凝不应大于10min。
（4）干法喷射水泥与砂、石之重量比宜为1:
0.4-0.45；水灰比宜为0.4~0.45；湿法喷射水泥与砂、石之重量比宜为1.0:
3.5:
4.0；水灰比宜为0.42~0.50，砂率宜为50%~60%。
2.1.5.3职业健康安全关键要求
在施工过程中应检查作业区临空面土体的安全，施工时操作人员操作过程的安全，材料的腐蚀性的防范以及操作人员防尘。
2.1.5.4环境关键要求
由于锚杆占据了周边地下空间，对于环境要求较高的地区宜采用可回收式锚杆。
2.1.6施工工艺
2.1.6.1工艺流程
喷射混凝土施工流程图2.1.6.1-1
2.1.6.2操作工艺重点
（1）成孔——孔径、孔深要保证；孔中无杂物，碎土块及泥浆应清除。
（2）安放锚杆——锚杆应位于钻孔中心轴，钻孔壁不得损坏。
（3）锚杆与面板的连接——联接处牢固可靠。
（4）喷射混凝土——保证正确配合比、水灰比及外加剂掺入量，并按规范养护。
（5）注浆——必须饱满，必要时采取高压注浆。
2.1.7质量检查
2.1.7.1原材料与混合料的检查应遵守下列规定：
（1）每批材料到达工地后，应进行质量检查，合格后方可使用。
（2）喷射混凝土的混合料和锚杆用的材料配合比以及拌和的均匀性，每工作班组检查次数不得少于两次。
2.1.7.2喷射混凝土抗压强度的检查应遵守下列规定：
（1）喷射混凝土必须做抗压强度试验；当设计有其它要求时，可增做相应的性能试验。
（2）检查喷射混凝土抗压强度所需的试块应在工程施工中抽样制取。
试块数量，每喷射50~100立方米混合料或小于50立方米的独立工程，不得少于一组，每组试块不得少于三个；材料或配合比变更时，应另作一组。
（3）合格条件为：
重要工程的合格条件：
1）、f′cc—kcSn≥0.85fcc
2）、f′ccmin≥0.85fcc
一般工程的合格条件：
1）、f’cc≥fcc
2）、f’ccmin≥0.85fcc
合格判定系数Kc值
n
10~14
15~24
≥25
Kc
1.70
1.65
1.6
当同批试块组数n<10时，可按f’cc≥1.05fcc以及f’ccmin≥0.9fcc验收。
2.1.7.3喷射混凝土的厚度的检查应遵守下列规定
（1）喷层厚度可用凿孔法或其它方法检查。
（2）每一个独立工程检查数量不得少于一个断面，每一个断面的检查点，应从边线每间隔2~3米设一个但不应少于5个点。
（3）合格条件为每个断面上，全部检查孔处的喷层厚度，60%以上不应小于设计厚度，最小值不应小于设计厚度的一半；同时，检查孔处厚度的平均值，不应小于设计厚度值。
2.1.7.4锚杆质量的检查应遵守下列规定：
（1）检查锚杆质量必须做抗拔力试验。
试验数量，每300根锚杆必须抽样一组，每组锚杆不得少于三根。
（2）锚杆质量的合格条件为：
1）、PAn≥PA
2）、PAmin≥0.9PA
式中n——每批锚杆抽样试验的试件组数
PAn——同批n组试件抗拔力的平均值（N）
PA——锚杆设计锚固力（N）
PAmin——同批n组试件抗拔力的最低值（N）
3、锚杆抗拔力不符合要求时，可用加密锚杆予以处理。
2.1.7.5喷射混凝土防水检查应遵守下列规定
（1）对有防水要求的工程，不得漏水；
（2）抗渗等级不得低于S8。
2.1.8成品保护
2.1.8.1喷射混凝土坡面在达到一定强度前应防止破坏。
2.1.8.2锚杆以及坡面加强体遭外力的破坏。
2.1.9安全环保措施
2.1.9.1安全技术
（1）施工前，应认真检查和处理锚喷支护作业区的危石，施工机具应布置在安全地带。
（2）在不稳定地层进行锚喷支护施工时，应遵守下列规定：
1）锚喷支护必须紧跟开挖工作面；
2）应先喷后锚，喷射混凝土厚度不应小于50毫米；喷射作业中，应有专人随时观察围岩变化情况；
3）锚杆施工宜在喷射混凝土终凝3小时后进行。
（3）施工中，应定期检查电源线路和设备的电器部件，确保用电安全。
（4）喷射机、水箱、风包、注浆罐等应进行密封性能和耐压试验，合格后方可使用。
喷射混凝土施工作业中，要经常检查出料弯头、输料管、注浆管和管路接头等有无磨薄、击穿或松脱现象，发现问题，应及时处理。
（5）处理机械故障时，必须使设备断电、停风。
向施工设备送电、送风前，应通知有关人员。
（6）喷射作业中处理堵管时，应将输料管顺直，必须紧按喷头，疏通管路的工作风压不得超过0.4兆帕。
（7）喷射混凝土施工用的工作台架应牢固可靠，并应设置安全栏杆。
（8）向锚杆孔注浆时，注浆罐内应保持一定数量的砂浆，以防罐体放空，砂浆喷出伤人。
（9）非操作人员不得进入正进行施工的作业区。
施工中，喷头和注浆管前方严禁站人。
（10）施工操作人员的皮肤应避免与速凝剂、树脂胶泥直接接触，严禁树脂卷接触明火。
（11）钢纤维喷射混凝土施工中，应采取措施，防止钢纤维扎伤操作人员。
（12）检验锚杆锚固力应遵守下列规定：
1）拉力计必须固定牢靠；
2）拉拔锚杆时，拉力计前方或下方严禁站人；
3）锚杆杆端一旦出现颈缩时，应及时卸荷。
（13）预应力锚索的施工安全应遵守下列规定：
1）张拉锚索时，孔口前方严禁站人；
2）拱部或边墙进行预应力锚索施工时，其下方严禁进行其他作业；
3）对穿型预应力锚索施工时，应有联络装置，作业中应密切联系；
4）封孔水泥砂浆未达到设计强度的70%时，不得在锚索端部悬挂重物或碰撞外锚具。
2.1.9.2防尘
（1）锚喷支护施工中，宜采取下列方法减小粉尘浓度：
1）在保证顺利喷射的条件下，增加骨料含水量；
2）在距喷头3~4米处增加一个水环，用双水环加水；
3）在喷射机或混合料搅拌处，设置集尘器；
4）在粉尘浓度较高地段，设置除尘水幕；
5）加强作业区的局部通风。
（2）锚喷作业区的粉尘浓度不应大于10毫克/米3。
施工中，应按附录五的技术要求测定粉尘浓度。
测定次数，每半个月不得少于一次。
（3）喷射混凝土作业人员工作时，宜配置电动送风、防尘口罩、防尘帽、压风呼吸器等防护用具。
2.1.10质量验收
2.1.10.1锚杆喷射混凝土工程质量检验应符合下表的规定。
项目
序号
检查项目
允许偏差
检查方法
单位
数量
主控项目
1
锚杆长度
mm
±30
用钢尺量
2
锚杆锁定力
设计要求
现场实测
3
抗渗
设计要求
试样送检
一般项目
1
锚杆位置
mm
±100
用钢尺量
2
锚杆斜倾度
角度
±1
测钻机角度
3
浆体强度
设计要求
试样送检
4
注浆量
大于理论注浆量
检查计量数据
5
喷射厚度
mm
±10
用钢尺量
6
墙体强度
设计要求
试样送检
2.1.10.2锚喷支护工程验收应提供以下资料：
（1）原材料出厂合格证、材料试验报告、代用材料试用报告；
（2）按质量记录第一作业段施工记录；
（3）喷射混凝土强度、厚度、外观尺寸及锚料抗拔力等检查和试验报告；
（4）设计变更报告；
（5）工程重大问题处理文件；
（6）竣工图。
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