7锚喷支护作业指导书

玛依纳水电站工程锚喷支护工程施工作业指导书批准：校核：拟稿：石松喜2009年2月28日第一章总则1.1为提高玛依纳水电站工程锚喷支护工程施工质量及施工安全，满足合同质量要求，质安部、技术部、工程部联合制定了玛依纳水电站工程锚喷支护施工作业指导书，以对各工区锚喷支护作业有一定的帮助和指导。1.2本作业指导书是以行业规范《水利水电工程锚喷支护技术规范（SL377-2007）》、《水工建筑物地下开挖工程施工规范（SL378-2007）》、《水工建筑物地下开挖工程技术规范（DL/T5099-1999）》、《水电水利工程锚喷支护施工规范（DL/T5181-2003）》、《水利水电工程土建施工安全技术规程（SL399-2007）》、《建筑边坡工程技术规程（GB50330-2002）》为主要依据，结合技术部下发的施工方案及各工区的施工经验制定的。本作业指导书未提及的，按现行国家及行业标准执行。1.3凡参加锚喷支护施工及管理人员应遵守本作业指导书提出的要求。第二章术语简介锚喷支护：采用锚杆、喷射混凝土加固岩（土）体的技术措施，是喷混凝土锚杆支护的简称。初期支护：洞室开挖后立即施做的第一次支护，称为初期支护。后期支护：初期支护完成后，经过一段时间，当围岩基本稳定，即隧洞周边相对位移和位移速度达到规定要求时，经检测结果决定的再次支护称为后期支护。临时支护：对临时性建筑物或永久性建筑物在永久支护实施前为保证施工安全临时施作的支护，称为临时支护。永久支护：用于永久建筑物的支护，成为永久支护。拱腰：洞室拱顶至拱脚弧长的中点，称为拱腰。锚固力：锚杆对围岩所产生的约束力，称为锚固力。抗拔力：阻止锚杆从岩体拔出的力，称为抗拔力。系统锚杆：根据围岩整体稳定要求，在整个开挖面上，按一定的间排距、一定规律布置的锚杆群，称为系统锚杆。局部锚杆：为防止岩（土）体坍落或滑动，在局部布置的锚杆，称为局部锚杆。砂浆锚杆：以普通钢材为杆体，在锚杆全孔充填水泥砂浆、快硬水泥砂浆或水泥药卷的锚杆，称为砂浆锚杆。、超前锚杆：在地下洞室掌子面，向下一掘进段周边围岩施做的锚杆，称为超前锚杆。喷射混凝土：拌合后的水泥、砂、石和速凝剂的混合料，通过喷射机射向受喷面，同围岩紧密结合的混凝土护面。水泥裹砂喷射混凝土：先用部分水泥和少量水使砂、石表面造壳，然后将混合料和剩余的水泥混合，喷射至受喷面而形成的喷射混凝土护面。潮料掺浆喷射混凝土：将潮湿的砂、石同掺有速凝剂的水泥浆混合，再喷射至受喷面而形成的喷射混凝土护面。格栅拱架：用钢筋焊接加工而形成的桁架式拱形钢架。隧洞周边相对位移：地下洞室周边某两点间距离的变化值。顶拱沉降量：洞体开挖后顶拱下沉的量值。建筑边坡：在建（构）筑物场地或其周围，由于建（构）筑物和市政工程开挖或填筑施工所形成的人工边坡和对建（构）筑物安全或稳定有影响的自然边坡，称为边坡。边坡支护：为保证边坡及其环境的安全，对边坡采取的支挡、加固与防护措施。第三章喷混凝土锚杆支护施工要点3.1施工支洞支护方案III类围岩：边顶拱采用素喷混凝土支护，喷层厚度为5cm。IV类围岩：边拱采用素喷混凝土，顶拱采用锚喷挂网混凝土支护，锚杆为Ф22，L=250cm，间排距为2*3m，喷混凝土层厚为10cm，挂网采用φ6.5钢筋，网格间距为15cm。V类围岩：开挖结束后初喷一层5cm素混凝土，边顶拱支立工字钢I16拱架，采用锚喷挂网混凝土支护，锚杆为Ф22，L=250cm，间排距为2*3m，再喷混凝土层厚为16cm，挂网采用φ6.5钢筋，网格间距为15cm。1喷射混凝土施工方法喷混凝土前应清除开挖面的浮石及堆积物，高压风清扫岩面。由拌合站运料至洞内，人工上料，喷射机输送，人工喷射至设计要求。喷混凝土作业采用由下至上的施工顺序。其工艺流框图如下：豆水减砂水水石泥剂5t自卸汽车2锚杆及挂网施工方法采用YT-28手风钻钻孔，孔位、孔轴方向应满足技术文件要求。造孔完成后，采用风水枪进行清孔，人工插入及固定锚杆，使用注浆机（或采用水泥卷锚固剂）注浆。挂网采用φ6.5钢筋，网格间距为15cm，由人工在作业平台车上铺设，铺设的网片尽可能贴近岩面并与岩面间距不小于3cm，每隔200cm与附近的锚杆焊接牢固。3.2引水隧洞、压力管道初期支护方案III类围岩：边顶拱采用素喷混凝土支护，喷层厚度为5cm。IV类围岩：边拱采用素喷混凝土，顶拱采用锚喷挂网混凝土支护，锚杆为Ф22，L=250cm，间排距为2*3m，喷混凝土层厚为10cm，挂网采用φ6.5钢筋，网格间距为15cm。V类围岩：开挖结束后初喷一层5cm素混凝土，边顶拱支立工字钢I16拱架，采用锚喷挂网混凝土支护，锚杆为Ф22，L=250cm，间排距为2*3m，再喷混凝土层厚为16cm，挂网采用φ6.5钢筋，网格间距为15cm。1喷射混凝土施工方法速凝剂拌合站水源喷射机人工持喷头受喷面喷混凝土前应清除开挖面的浮石及堆积物，高压风清扫岩面。利用汽车由拌合站运料至洞内，人工上料，喷射机输送，人工喷射至设计要求。喷砼作业采用由下至上的施工顺序。2锚杆及挂网施工方法采用YT-28手风钻钻孔，孔位、孔轴方向应满足技术文件要求。造孔完成后，采用风水枪联合进行清孔，人工插入、固定锚杆，使用注浆机（或采用水泥卷锚固剂）注浆。挂网采用φ6.5钢筋，网格间距为15cm，由人工在作业平台车上铺设，铺设的网片尽可能贴近岩面并与岩面间距不小于3cm，每隔200cm与附近的锚杆焊接牢固。其工艺流框图如下：3.3厂房边坡锚喷支护方案：1厂房明挖边坡的锚喷支护宜在分层开挖过程中逐层进行，上层锚喷支护应保证下层开挖的安全顺利进行。岩石较好的部位可滞后一个开锚杆钻孔注浆、插锚杆挂钢筋网喷砼钢架制作钢架安装挖梯级，岩石较差的部位需应紧随开挖工作面及时进行锚喷支护。2边坡松动岩石的清理，应在开挖时进行。在每层边坡开挖完成后，立即进行脚手架的搭设，然后在脚手架上进行各类支护工作的施工。3钻孔、安装锚杆、铺设钢筋网、喷射混凝土施工应在该部位表面处理结束后及时进行。4岩石边坡表面处理按照下列规定：岩石边坡采用光面爆破或预裂爆破，以减少对边坡岩石的损伤和获得较平整的受喷面；并将表面松动岩石浮渣清理干净，清除坡脚处堆积物。5土质边坡表面处理按照下列规定：明挖土质边坡，喷射混凝土作业前，应将边坡整平压实，自坡底开始自下而上分段分片依次进行喷射，严禁在冻土松散土面上喷射混凝土。3.4锚杆类型选择的一般原则：1锚喷支护是通过锚杆、锚索及喷射混凝土等支护手段对不稳定岩体进行加固，使其达到稳定的工程措施。其主要有5大作用：悬吊和连接作用，组合梁作用，提供侧向压力的作用，拱环的作用，防止剪切的作用。锚杆在锚喷支护体系中起骨干作用，采用锚杆对围岩进行加固，可以调动围岩的自身承载能力及加强围岩的自稳能力，形成锚杆与围岩组合的承载拱，达到控制塌方的发生机率。因此，在实际应用中应根据工程特点、地质条件、围岩性质、锚杆使用目的、锚固力大小、施工条件、施工方法和经济效益等因素进行综合分析，选定锚杆类型。2对于自稳时间短的围岩，宜采用早强水泥砂浆锚杆、快硬水泥锚杆、树脂锚杆或机械式锚杆。3对受动载影响的围岩，宜采用摩檫型锚杆或粘结性锚杆。4对于局部可能失稳的较大岩体，需要提供较大的支护抗力时，宜采用预应力锚杆。5在大跨度地下洞室中，当围岩破碎、整体稳定性较差时，宜采用预应力锚杆与普通锚杆联合加固围岩。6表一不同粘结材料的全长粘结锚杆的应用范围序号粘结材料杆体材料应用范围主要优缺点1水泥浆II、III级钢筋隧洞、边坡系统支护施工方便2水泥砂浆II、III级钢筋隧洞、边坡系统支护施工方便、成本低3水泥速凝药卷II、III级钢筋隧洞、边坡安全支护施工方便、支护快、成本高4树脂卷II、III级钢筋隧洞、边坡加强支护、安全支护施工方便、支护作用快、强；成本高5树脂浆II、III级钢筋隧洞、边坡加强支护、安全支护施工方便、支护作用快、强；成本高3.5锚杆施工要点：1严格按照施工图纸和技术部下发的技术文件中所确定的锚杆的型式、直径、数量、间距和布置安排施工。2依据技术文件要求和围岩情况确定孔位，做出标记。开孔位置允许偏差为不大于10cm；锚杆钻孔工序是保证锚固质量的重要工序，布孔时应按照技术文件要求的间排距，先由测量人员测出控制点，以保证锚杆孔布置的合理均匀，满足设计要求。3锚杆孔的孔轴方向按施工图纸要求钻孔。当施工图纸未作规定时，系统锚杆方向应垂直洞室周边设计的轮廓线。局部锚杆的孔轴方向与可能滑移面的倾向相反，应与滑移面的交角大于45°，同时须锚入稳定岩层，以尽可能利用锚杆受拉承载能力较大的优点。钻孔要顺直，角度偏差不应大于2°，锚杆孔孔深允许偏差为±5cm。4钻孔前应选好钻头尺寸。全长粘结型锚杆施工通常采用先注浆后插杆的方法，钻孔直径应比杆体直径大20mm；有预应力要求时通常采用先插杆后注浆，钻孔直径应比杆体直径大25mm。5钻孔完成后，将风管和水管插入孔底，用风、水将孔内岩屑冲洗出孔外，保证孔深偏差不大于±5cm。6锚杆杆体应选用II、III级螺纹钢筋；7粘结材料的装填：锚杆杆体与钻孔孔壁的胶结材料可选用水泥砂浆、快硬水泥卷、水泥速凝锚固剂卷。（1）水泥砂浆：向锚杆孔内注入水泥砂浆，应采用注浆机注浆，注浆饱满度应不低于70%。用来拌制砂浆的所有材料应经过筛分后使用，以防杂质、超径料、水泥结块进入砂浆中，影响注浆质量。拌制合格的砂浆，应是色泽均匀、稠度适合的浆体，用手抓起不流淌，用力握时，砂浆不成团，能全部从指间流出，基本无残留。所用水泥标号应满足施工图纸的要求，普通砂浆锚杆所注水泥砂浆的强度等级不低于M20，水泥砂浆配合比在以下规定范围内通过试验选定。水泥：砂=1：（1～2）;水泥：水=1：（0.38～0.45）。表二：水泥浆胶结材料与围岩粘结强度围岩类别IIIIIIIVV粘结强度（MPa）1.51.5～1.21.2～0.80.8～0.3≤0.3（2）水泥速凝锚固剂卷：水泥卷应在规定的储存期内使用，受潮结块的水泥卷不允许使用，水泥速凝锚固剂卷的直径应与锚杆孔径及锚杆直径相匹配，装填时将检查合格的水泥速凝锚固剂卷取出，浸泡在专用的水槽内，经2～3分钟浸泡后，观察水泥卷已无气泡逸出时取出装入孔内。每一孔的水泥卷应同时浸泡，一次连续装入孔内，要求装入锚杆孔内的水泥卷长度应不低于锚杆孔长的80%，装完后立即将杆体插入孔内并旋转锚杆搅拌固定。锚杆安装完成后48h内不得扰动或受力。8锚杆的质量检查（1）锚杆材质检验：每批锚杆材料均应有生产厂的材质证明书。实验室应对每批材料做物理性能检测。（2）注浆密实度检验：由实验室按照《水利水电工程锚喷支护技术规程（SL377-2007）》附录E要求作注浆密实度检验试验。（3）各工区应按照项目部指定的抽检范围和数量，对锚杆的杆长、孔深、孔径倾斜度进行抽查并做好记录。（4）拉拔力试验：按照每300根锚杆中抽查一组（每组不得少于3根）进行拉拔力试验；作业区不足300根锚杆时，也应抽查一组。试件中应包括边墙和拱顶锚杆。表三：锚杆抗拔力表序号锚杆直径(mm)抗拔力(KN)120≥100222≥120325≥160428≥2003.6喷射混凝土施工要点：1材料。（1）水泥：应使用项目部采购的其使用强度等级不低于32.5MPa的普通硅酸盐水泥；当水泥品种有变化时须经实验室试验后经批准也可采用该品种水泥。（2）骨料：细骨料应采用质地坚硬的中粗砂，细度模数宜为2.5～3.0，含水率宜控制在5%～7%；粗骨料应采用坚硬的卵石或碎石，粒径不大于15mm；所用喷射混凝土的骨料级配应满足表三要求。表三：喷射混凝土骨料级配表项目通过各种筛径的累计重量百分数（%）0.6mm1.2mm2.5mm5mm10mm15mm优17～2223～3134～4350～6078～82100良13～3118～4126～5440～7062～90100（3）供水压力必须超过0.2mpa，以保证喷头处的水压力为0.15～0.20mpa；为保证喷射混凝土质量，应保持恒定的加水量是十分必要的，也易于喷射手控制加水量。（4）速凝剂：按技术文件要求，在注浆锚杆水泥砂浆中