支护锚杆施工作业指导书(新SD003).doc

新建渝万铁路Ⅵ标段隧道工程

编号：SD003

支护锚杆施工作业指导书

单 位：中铁十一局集团有限公司
渝万铁路工程项目经理部
编 制：
审 核：
批 准：

2009年02月20日发布 2009年03月01日实施
锚杆施工作业指导书
1. 适用范围
适用于渝万铁路Ⅵ标段隧道工程支护锚杆施工。
2. 作业准备
2.1 内业技术准备
作业指导书编制后，应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。
2.2 外业技术准备
施工作业层中涉及的各种外部技术数据收集。修建生活房屋，配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术人员、施工人员进场生活、办公需要。
3. 技术要求
3.1 依据设计文件，隧道边墙采用φ22砂浆锚杆、拱部140°范围内采用φ22组合中空锚杆，锚杆呈梅花型布置，支护参数参考下表，具体施工时以设计为准。
支护参数表
围岩级别
锚杆参数
设置部位
环距×纵距d（m）
长度（m）
Ⅱ级（底板）
拱部
局部
2.5
Ⅱ级（仰拱）
拱部
局部
2.5
Ⅲ级
拱墙
1.2×1.5
3
Ⅲ级加强
拱墙
1.2×1.5
3
Ⅳ级
拱墙
1.2×1.2
3.5
Ⅳ级Ⅰ型加强
拱墙
1.2×1.2
3.5
Ⅳ级Ⅱ型加强
拱墙
1.2×1.2
3.5
Ⅴ级
拱墙
1.2×1.0
4.0
Ⅴ级Ⅰ型加强
拱墙
1.2×1.0
4.0
Ⅴ级Ⅱ型加强
拱墙
1.2×1.0
4.0
3.2在施工前根据原材料，注浆机械的具体情况，确定砂浆施工配合比，使砂浆强度满足设计要求，其等级不低于M20。
4. 施工程序与工艺流程
锚杆施工一般分为砂浆锚杆、药卷锚杆、中空注浆锚杆施工
4.1 施工程序
①砂浆锚杆施工程序：施工准备——测量放线——钻孔——注浆——插入锚杆——检验验收
②药卷锚杆施工程序：施工准备——测量放线——钻孔——送锚固剂——插入锚杆搅拌——检验验收
③中空注浆锚杆施工程序：施工准备——测量放线——钻孔——插入锚杆——插入锚杆——检验验收
4.2工艺流程
①砂浆锚杆施工工艺
锚杆制作
各项工前准备
锚杆钻机就位
钻锚杆孔
钻孔角度定位
锚杆孔位测量放样
锚杆孔清孔
机械设备保养
准备注浆材料
注浆设备就位
锚孔成孔检查
搅拌砂浆
注 浆
插入锚杆
锚杆竣工验收
安装垫板

②药卷锚杆施工工艺

N
施 工 准 备

N
钻 孔
电钻
检 查
风动搅拌机
结 束
高 压 风
送锚固卷
推进锚杆、搅拌锚固
锚固剂达到强度，安装垫板
锚 杆 加 工
检 查
清 孔

③中空注浆锚杆施工工艺

锚杆制作
各项工前准备
锚杆钻机就位
钻锚杆孔
钻孔角度定位
锚杆孔位测量放样
锚杆孔清孔
机械设备保养
准备注浆材料
注浆设备就位
锚孔成孔检查
搅拌砂浆
注 浆
插入锚杆
锚杆竣工验收
安装垫板

5. 施工要求
5.1 施工准备
5.1.1 施工前对锚杆的设计参数进行核对，确定砂浆配合比，正确选择施工工艺和施工参数以满足设计要求。
5.1.2 根据确定的施工参数现场放出锚杆位置并用红漆鲜明标示出钻孔位置。
5.1.3 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。
5.2 砂浆锚杆施工工艺
5.2.1 砂浆锚杆施工采用锚杆台车钻眼施工,局部地段可采用自制简易钻孔操作平台架，风动凿岩机按设计要求间距和深度布钻施工，孔径应与杆径配合好，一般孔径比杆径大15mm，这主要考虑注浆管和排气管占用空间。钻孔方向宜适当调整使尽量与岩层主要结构面垂直。
5.2.2 孔钻好后用高压水将孔眼冲洗干净（若是向下孔还须用高压风吹净水），并用塞子塞紧孔口，防止石碴掉入。
5.2.3 砂浆锚杆采用先注浆后插杆体，对于向下的锚杆，应将注浆管插入孔底，随后边注浆边向外拔注浆管，直到注满为止。
5.2.4 对于向上的锚杆，应采用排气注浆法，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１米左右的富余长度，然后将锚杆缓慢送入孔中至设计位置；将长250～300mm、外径25mm左右的薄壁钢管用早强或超早强水泥固定在孔口位置并将孔口堵密。注浆前应检查排气管，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，当排气管不排气或溢出稀浆时即可停止注浆。锚杆孔注浆压力通过试验确定，施工中根据实际情况作适当调整。
5.2.5 注浆体积应多余需要体积，将注浆管全部抽出后，应立即迅速插入杆体，可用锤击或通过套筒用风钻冲击，使杆体强行插入钻孔。
5.2.6 杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%，实际粘结长度亦不应短于设计长度的95%。注浆是否饱满，可根据孔口是否有砂浆来判断。
5.2.7 杆体到位后要用木楔或小石子在孔口卡住，防止杆体滑出。砂浆为达到设计强度的70%时，一般规定三天内不得悬挂重物。
5.3 药卷锚杆施工工艺
5.3.1 采用锚杆间易台车风动凿岩机钻眼施工, 按设计要求间距和深度布钻施工，孔眼与岩面，层面或裂隙面成90°。钻至设计深度后，用水或高压风清孔。
5.3.2 药卷包在浸水前上端扎3～5个小孔（孔径1mm），浸水1～1.5分钟小孔不冒泡即浸水结束，这时即可将浸好水的药卷包装入孔眼。药包装入采用比较坚硬顺直木棍或相似的物体送至眼底。
5.3.3 药卷包装入后，将锚杆用TJ-9型风动搅拌机（电钻改装也可）带动锚杆快速旋转，边旋转边徐徐推进，锚头在旋转与推进中强烈搅拌浸水后的水泥包，使水泥浆获得良好的和易性，连续搅拌水泥卷的时间宜为30～60s。水泥浆如沿孔壁下滑，孔口用纸堵塞。
5.4 中空注浆锚杆施工工艺
5.4.1 采用锚杆间易台车风动凿岩机钻眼施工, 按设计要求间距和深度布钻施工，孔眼与岩面，层面或裂隙面成90°。
5.4.2 钻至设计深度后，用水或高压风清孔，再利用锚杆台车将锚杆顶入孔眼内。注浆前用水或风检查锚杆孔是否畅通，孔口返水或风即可。
5.4.3 注浆时迅速将锚杆和注浆管及泵用快速接头连接好，然后开动泵注浆，整个过程应连续灌注，不停顿，必须一次完成，浆液从止浆塞边缘流出或压力表达到设计值，即可停泵。若注浆过程中，出现堵管现象，应及时清理锚杆、注浆软管及泵，此时若泵的压力表显示有压，应反转电机1～2秒卸压，方可卸下各接头，电机反转时间必须短暂。当完成一根锚杆的注浆后，迅速卸下注浆软管与锚杆的接头，清洗并安装至另一根锚杆，然后注浆。在灰浆达到初始设计强度后，方可上紧垫板及螺母，锚杆垫板应与基面密贴。
5.4.4 注浆过程中注浆压力一般控制在0.4-0.6Mpa。
6. 劳动组织
6.1 劳动力组织方式：采用架子队组织模式。
6.2 施工人员应根据确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。
每个作业工地人员配备表
负责人
1人
技术主管
1人
专兼职安全员
2人
工班长
2～3人
技术、质检、测量及试验人员
4～6人
钻孔工、注浆工、杂工
20～25人
其中负责人、工班长、技术人员、专兼职安全员必须由施工企业正式职工担任，并可根据工程情况适当配备劳务工人。
7. 材料要求
7.1 水泥
喷射混凝土应优先采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
7.2 砂
细骨料应采用坚硬、耐久的砂子粒径不大于3mm并过筛。
7.3 钢材
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。
钢垫板材料及制作满足设计要求。
7.4 外加剂
应对混凝土的强度及围岩的粘结力基本无影响；对混凝土和钢材无腐蚀作用；对混凝土的凝结时间影响不大（除速凝剂和缓凝剂外）；吸湿性差，易于保存；不污染环境，对人体无害。
7.5 水
水质应符合工程用水的有关标准，水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质。一般应采用饮用水。
8. 设备机具配置
为实现隧道安全、快速施工的目的，应结合隧道开挖进度，进行施工机具的合理配置。配套的生产能力应为均衡施工能力的1.2～1.5倍。以满足施工需要为前提，并对机械进行检修及试运行等工作，以保证施工中机械正常运行。
每个作业工地主要施工机械设备配置表
名称
数量
名称
数量
空气压缩机
4～6套
通风机
2台
型材切割机
1～2台
注浆泵
1～2台
风动凿岩机
10～15台
自卸汽车
1～2辆
9. 质量控制及检验
9.1 质量控制
9.1.1 原材料进场检验必须符合设计、暂行标准要求；
9.1.2 安装数量必须符合设计要求。
9.1.3 施工时锚杆钻孔位置及孔深必须精确，锚杆要除去油污、铁锈和杂质，必须安装垫板。
9.1.4 砂浆注浆要饱满密实
9.2 质量检验
9.2.1 钢筋进场时，必须对其质量指标进行全面检查并按批抽取试件做屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯试验，其质量应符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB13013）、《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499）和《低碳钢热轧圆盘条》（GB/T701）等的规定和设计要求。
检验方法：检查每批质量证明文件,并按批进行抽样做屈服强度、抗拉强度和伸长率冷弯试验。
9.2.2 半成品、成品锚杆的类型、规格、性能等应符合设计要求和国家现行有关技术标准的规定。
检验方法：检查产品合格证、出厂检验报告并进行试验。
9.2.3 锚杆安装的数量应符合设计要求。
检验方法：施工现场计数检查。
9.2.4 砂浆的强度等级、配合比应符合设计要求。
检验方法：进行配合比设计，做砂浆强度试验。
9.2.5 锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实。
检验方法：查施工记录，观察。
9.2.6 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出露明显时，锚杆孔宜与岩层主要结构面垂直，锚杆垫板应与基面密贴。
检验方法：观察。
9.2.7 锚杆安装允许偏差应符合下列规定：
①锚杆孔距允许偏差为±15cm。
②锚杆孔深允许偏差为±5cm。
检验方法：现场尺量。
9.2.8锚杆应平直、无损伤，表面无裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。
检验方法：观察。
10 安全及环保要求
10.1 安全要求
10.1.1 施工区域应设警示标志，严禁非工作人员出入。施工佩戴好各种安全防护用具，遵守各种安全生产规章制度。
10.1.2 施工中应对机械设备进行定期检查、养护、维修。
10.1.3 为保证施工安全，现场应有专人统一指挥，并设专职安全员负责现场的安全工作，坚持班前进行安全教育制度。
10.1.4 施工期间，应对支护的工作状态进行定期和不定期检查。在不良地质地段，应由专人每班检查。
10.1.5 暂停施工时，应将支护直抵开挖面。
10.1.6 锚杆简易台架应安置应稳妥。
10.1.7 作业中如发生风、水、输料管路堵塞或爆裂时，必须依次停止风、水、料的输送。
10.1.8 对锚杆支护体系的监控量测中发现支护体系变形、开裂等险情时，应采取补救措施。当险情危急时，应将人员撤出危险区。
10.1.9 若已锚地段有较大变形或锚杆失效，立即在该地段增设加强锚杆，长度不小于原锚杆长度的1.5倍。
10.2 环保要求
锚杆施工过程中，粉尘、砂浆、油料等容易造成对环境的污染。为保护自然环境，必须加大在环境保护方面的投入，修建净化沉淀水池、避免粉尘扬尘，真正将各项环保措施落实到位。
10.2.1锚杆时，所有操作工人必须带安全帽，防尘口罩，防尘工作服，雨靴，橡胶手套，安全绳等安全防护装备。
10.2.2生产中的废弃物及时安全环保的处理。
10.2.3隧道在整个施工过程中，作业环境应符合下列职业健康及安全标准：
(1)空气中氧气含量，按体积计不得小于20%；
(2)粉尘永许浓度，每立方空气中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于2mg，每立方空气中含有10%以下的游离二氧化硅的矿物性粉尘不得大于4mg；
(3)有害气体最高允许浓度：
①一氧化碳的最高允许浓度为30mg/m3，在特殊情况下，施工人员必须进入工作面时，浓度可为100mg/m3，但工作时间不得大于30min；
②二氧化碳按体积计不得大于0.5%；
③氮氧化物（换算成NO2）为5mg/m3以下；
④隧道内气温不得高于28℃；
⑤隧道内噪声不得大于90Db。
(4)施工独头掘进长度超过150m时，应采取机械通风，确保洞内每人供应3 m3/min的新鲜空气。
(5)便道及施工现场要注意撒水防尘，减少对周围环境的破坏。
(6)隧道施工作业地段必须保证足够的照明。不安全因素较大的地段应加大照度。在主要交通道路、洞内抽水机站应设置安全照明，漏电地段照明应采用防水灯头和灯罩。
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