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新建南广铁路NGZQ-6标段隧道系统锚杆施工工艺手册

隧道系统锚杆施工工艺手册
版本号：ZGZT1J-NGZQ6-SD-06

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目　录
第一章 设计参数 2
第二章 施工工艺框图 2
第三章 施工工艺 2
1、施工准备 2
1.1技术准备 2
1.2 原材料及配合比准备 2
1.3、机具准备 3
2、锚杆钻孔 3
3、砂浆锚杆注浆及安装 6
4、中空注浆锚杆安装 6
第四章 施工操作要点 6
第五章 质量检验 6

第一章 设计参数
本标段隧道拱部144度范围内采用φ25带排气装置的中空锚杆，边墙采用Φ22全螺纹砂浆锚杆；锚杆用砂浆强度等级不低于M20，且所有锚杆均应设置垫板，垫板采用A3钢，尺寸不小于150mm×150mm×6mm；地下水具有侵蚀性时，应采用防腐锚杆；中空锚杆的技术要求应满足《中空锚杆技术条件》中的规定。
本标段各级围岩锚杆设计参数见表1。
表1 各级围岩锚杆设计参数
衬砌形式
Ⅱ
Ⅲa
Ⅲb
Ⅲc
Ⅳa
Ⅳb
Ⅳc
Ⅳd
Ⅴa
Ⅴb
Ⅴc
锚
杆
规格
拱 部
φ25中空
边 墙
无
φ22砂浆
设置部位
拱部局部
拱 墙
长度（m）
2.5
3
3.5
4
间距
（环向m×纵向m）
局 部
1.2×1.5
1.2×1.2
1.2×1.0
1.0×1.0
每延米数量（m/根）
拱 部
10/4
30/10
30/10
30/10
42/12
42/12
42/12
50.75/14.5
62/15.5
62/15.5
70/17.5
边 墙
/
18/6
18/6
18/6
21/6
21/6
21/6
24.5/7
28/7
28/7
36/9

第二章 施工工艺框图
砂浆锚杆、中空锚杆施工工艺框图见图1、图2。
第三章 施工工艺
1、施工准备
1.1技术准备
施工前，应由专业工程师向现场技术人员、作业人员进行技术交底，并确认人员、设备、材料、机具、作业环境满足正常作业的要求。
1.2 原材料及配合比准备
表2　原材料技术要求表
材料名称
技术要求
水泥
1）应优先采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，强度等级不宜低于42.5MPa。
2）遇含有较高可溶性硫酸盐地层或地下水地段，应按侵蚀类型和侵蚀程度采用相应的抗硫酸盐水泥；水泥的安定性、凝结时间均应合格。骨料与水泥中的碱离子可能发生反应时，应选用低碱水泥；喷混凝土需要有较高早期强度时，可选用硫铝酸盐水泥或其他早强水泥；
3）有特殊要求时，应使用相应的特种水泥。
砂
细骨料应采用坚硬耐久的中砂或粗砂，细度模数应大于2.5。砂中小于0.075mm的颗粒不应大于20％。含泥量不应大于3％，泥块含量不应大于0.5％。
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，不应使用污水、海水、PH值小于4.5的酸性水、硫酸盐含量按计超过水重1％的水。
带排气装置中空锚杆
符合中空锚杆的规格和性能应现行铁道行业标准《中空锚杆技术条件》（TB/T3209-2008）的有关规定。
砂浆锚杆
锚杆材料的品种应采用HRB335,Φ22带肋钢筋，并应进行以下检验：⑴外观质量检验：杆体直径要均匀、一致，无严重锈蚀、弯折。⑵锚杆杆体抗拉力不小于180kN。⑶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。垫板采用A3钢，尺寸不小于150mm×150mm×6mm。
表3　M20砂浆理论配合比表
原材料产地
每立方米砼用料量（kg）
水泥
砂
饮用水
外加剂
水泥
砂
水
外加剂
中材P.O42.5
梧州西江
饮用水
天津雍阳
800
940
360
2.4
1.3、机具准备
隧道单口施工，设备机具配置应结合隧道开挖方法、工期要求进行合理配置，配套的生产能力应为均衡施工能力的1.2～1.5倍。
表4 主要机械设备配置表（每班）
序号
机械设备名称
数量
1
注浆泵
1台
2
制浆机
1台
3
装载机
1台
4
空压机
2台
5
风钻
6台～12台
6
电煤钻
6台～12台
7
通风机
1台～2台
8
切割机
2台
2、锚杆钻孔
2.1石质隧道锚杆钻孔利用开挖台阶搭设简易台架施钻,采用风动凿岩机成孔，土质隧道采用ZM-12T型煤电钻成孔。煤电钻施工既可解决土质隧道遇水软化围岩的问题，又可解决在土质隧道施工中采用常规的冲击钻不易排碴、成孔困难的难题，可以提高在土质隧道的成孔速度和安全性。成孔后采用高压风清孔。

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

图1 砂浆锚杆施工工艺流程图
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

图2 中空注浆锚杆施工工艺流程图
2.2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）砂浆锚杆的深度误差不得大于±50mm。
（5）钻孔应圆而直，砂浆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。
（6）杆孔的深度应大于锚杆长度的10cm。
3、砂浆锚杆注浆及安装
砂浆锚杆作业程序是：先注浆，后放锚杆，具体操作是：先将水注入牛角泵内，并倒入少量砂浆，初压水和稀浆湿润管路，然后再将已调好的
砂浆倒入泵内。将注浆管插至锚杆眼底，将泵盖压紧密封，一切就绪后，慢慢打开阀门开始注浆。在气压推动下，将砂浆不断压入眼底，注浆管跟着缓缓退出眼孔，并始终保持注浆管口埋在砂浆内，以免浆中出现空洞，将注浆管全部抽出后，立即把锚杆插入眼孔，然后用木楔堵塞眼口，防止砂浆流失。
锚杆孔中必须注满砂浆，发现不满须拨出锚杆重新注浆。注浆管不准对人放置，以防止高压喷出物射击伤人。
砂浆应随用随拌，在初凝前全部用完，使用掺速凝剂砂浆时，一次拌制砂浆数量不应多于3个孔，以免时间过长，使砂浆在泵、管中凝结。
锚注完成后，应及时清洗，整理注浆用具，除掉砂浆凝聚物，为下次使用创造条件。
4、中空注浆锚杆安装
⑴安装前，应检查锚杆体和钻头的水孔是否畅通，若有异物堵塞，应及时清理。
⑵锚杆体装入设计深度后，应用水和空气洗孔，直至孔口反水或返气。
⑶注浆料应由杆体中孔灌入，上仰孔应设置止浆塞和排气孔。
第四章 施工操作要点
1、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。锚杆钢筋保护层在采用水泥砂浆时不小于8mm，锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实。
2、锚杆的长度、砂浆饱满度可采用质量无损检测；端锚式锚杆应作锚杆扭力矩—锚固力关系试验，并用标定的力矩拧紧螺母（垫板）。
3、按验标要求对进场原材料进行检验、试验。
4、仔细核对半成品、成品锚杆的类型、规格、长度是否满足设计要求。
5、按设计图纸要求布置锚杆数量、间距、方向。
第五章 质量检验
检验标准：验收标准：《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）。
1、钢筋进场时，必须对其性能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《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499）的规定和设计要求。
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。
检查数量：施工单位按进场的每批次随机抽样3%进行检验。监理单位按施工单位抽检数量的20%见证取样检测。
检验方法：施工单位检查产品合格证、出厂检验报告并进行试验。监理单位检查全部产品合格证、出厂检验报告、试验报告并进行规定比例的见证取样检测。
3、锚杆安装的数量应符合设计要求。
检验数量：施工单位、监理单位全部检查。
检验方法：施工现场计数检查。
5、砂浆的强度等级、配合比应符合设计要求。
检查数量：施工单位、监理单位每一作业段检查一次。
检验方法：施工单位进行配合比设计，做砂浆强度试验。监理单位见证检验。
6、锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实。
检验数量：施工单位全验，监理单位按20%的比例进行检查。
检验方法：查施工记录，观察或采用超声波锚杆检查仪检查。
7、锚杆安装允许偏差应符合下列规定：
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%,且就位于孔的中心。
检验数量：施工单位全部检查，监理单位按施工单位检查数量20%的比例抽查。
检验方法：现场尺量。
8、锚杆孔的方向应符合设计要求，锚杆垫板应与基面密贴。
检验数量：施工单位全部检查。
检验方法：观察。
9、锚杆应平直、无损伤，表面无裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。
检验数量：施工单位全部检查。
检验方法：观察。
8
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