技案004关于支护的施工方案

施工技术方案申报表(山西水工局15标[2009]技案004号)合同名称：山西省坪上应急引水工程阎家庄~段家庄引水隧洞施工15标合同编号：PSYS-JZ-2009-15致：山西省水利水电工程建设监理公司坪上应急引水工程监理部我方今提交山西省坪上应急引水工程阎家庄~段家庄引水隧洞施工15标工程的：□支护施工方案请贵方审批。承包人：山西省水利建筑工程局坪上水利工程项目部项目经理：日期：年月日监理机构将另行签发审批意见。监理机构：山西省水利水电工程建设监理公司坪上应急引水工程监理部签收人：日期：年月日说明：本表一式3份，由承包人填写。监理机构审签后，随同审核意见，承包人、监理机构、发包人、各1份。1山西省坪上应急引水工程（阎家庄~段家庄）施工15标支护施工方案批准：审核：编制：山西省水利建筑工程局坪上水利工程项目部二OO九年十二月二十九日2山西省坪上应急引水工程施工15标支护施工方案一、概述本标段的支护工程主要包括引水隧洞出口段石方开挖段边坡锚杆、喷混凝土，隧洞洞身内锚杆、钢筋网、喷混凝土及局部钢拱架支撑的施工。二、施工程序及方法1、支护内容（1）洞脸边坡支护洞脸支护主要指隧洞出口洞脸处的边坡支护，其开挖边坡的支护应在分层开挖过程中逐层进行，上层的支护应保证下一层的开挖安全顺利进行。未完成上一层的支护，严禁进行下一层的开挖。根据岩石开挖实际情况，对岩石破碎部分或全断面边坡进行喷射混凝土或随机锚杆支护。（2）洞内支护洞内支护与洞身石方开挖交叉进行，并应在每一开挖循环完成之后立即进行，开挖一段，支护一段。对于Ⅲ类围岩石洞段，顶拱用0.1m厚C20混凝土进行喷护处理；对于Ⅳ类围岩洞段，对洞身全断面进行一次支护，顶拱为C20混凝土挂网喷护并加系统锚杆加固处理，侧墙为C20素混凝土喷护。（3）洞内特殊地段支护在Ⅳ类围岩开挖时，对局部须进行钢拱架支护。钢拱架的所有附件均采用工字钢、钢板等制成。2、支护施工程序本工程的大部分围岩条件较好，局部围岩条件比较差，一次支护施工紧随开挖进行，总的施工程序为：初喷混凝土→随机锚杆→钢筋网→喷混凝土。各工作具体的施工程序如下：（1）砂浆锚杆施工程序水平方向及斜向下的锚杆采用先注浆后插锚杆的方式进行，其施工程序为：清除危岩→喷第一层混凝土→造孔→注浆→插锚杆→待凝。斜向上及垂直向上的锚杆后注浆法施工程序为：测量定位→造孔→洗（冲）孔→安装锚杆→灌注水泥砂浆→检测。3（2）喷素混凝土施工程序喷素混凝土施工程序为：施喷面处理→混凝土拌和→先初喷混凝土→标识喷射混凝土厚度→分层喷混凝土至设计厚度。（3）钢筋挂网喷混凝土施工程序钢筋挂网喷混凝土施工程序为：岩面冲洗→先初喷混凝土→锚杆→挂钢筋网→标识喷混凝土厚度→第二次喷混凝土至设计厚度。（4）钢拱架施工程序钢拱架施工程序为：根据设计形式在钢筋厂放样并分段加工→钢拱架拼装→钢拱架固定。3、各项目具体施工方法（1）锚杆支护1）材料锚杆：锚杆材料为Ⅱ级高强螺纹钢，锚杆直径为25mm。砂浆：水泥采用普通硅酸盐水泥，强度等级不低于32.5，如需锚杆尽快达到锚固力，在监理工程师的认可下，可改用早强水泥；砂子应预先过筛，粒径不大于2.5mm，砂浆的材料及配合比均应符合设计要求，砂浆配比在以下规定的范围内通过试验确定。强度等级不应低于20Mpa。水泥：砂子，1：1～1：2（重量比），水泥：水，1：0.38～1：0.45。2）锚杆施工水平方向及斜向下的锚杆采用先注浆后安装锚杆的方式进行。根据设计图纸或围岩情况布置孔位，并做好标记，用YT-28气腿式风钻钻孔，对于边坡锚杆支护，需搭设脚手架作为施工平台。钻孔时要控制孔位、孔向、孔深等均须符合设计要求。钻头直径应大于锚杆直径15mm以上，孔位偏差应不大于100mm，孔向应符合设计要求，图纸未作规定时，系统锚杆孔向应尽量垂直于岩石面，局部加固锚杆孔向应与可能滑动面的倾向相反，其与滑动面的交角应大于45°，孔深偏差应不大于50mm，造孔后将孔内岩粉和积水冲洗干净。清孔后由注浆机向孔内注入砂浆，注浆管插至距孔底5～10cm，随水泥砂浆的注入缓慢均匀抽出，注入的砂浆应饱满密实，不应有气泡残留。注满浆后，立即将锚杆插入，人工插入困难时，可用风钻将其顶入，并将孔口楔紧。顶拱垂直锚杆及斜向上的锚杆用先插锚杆后注浆的方法施工。钻孔孔径应大于锚杆直径25mm以上，具体施工方法为：先将锚杆插到孔底，用三孔木塞或橡胶塞塞住孔口，三个孔分别为：中间孔插锚杆，两边孔一个为排气管，一个为进浆管，排气管深入到孔底，4注浆管伸到孔内即可，然后由注浆器通过注浆管向孔内注入砂浆，孔内空气由排气管逐步排出，直至孔内灌满砂浆，然后缓缓抽出排气管，并继续注浆，直至排气管完全抽出后，停止注浆，抽出注浆管和排气管后，用小木塞塞住两孔口，待凝。砂浆由人工现场拌制，随用随拌，一次拌和的砂浆应在初凝前用完。刚安装的锚杆在砂浆凝固前，不得敲击、碰撞和拉拔锚杆或在其上悬挂重物。3）岩石锚杆的质量检验a、锚杆材质检验：每批锚杆材料均应附有生产厂的质量证明书，按施工图纸规定的材质标准以及监理工程师指示的抽检数量检验锚杆性能。b、注浆密实度试验：选取与现场锚杆的锚杆直径和长度、锚孔孔径和倾斜度相同的锚杆和塑料管（或钢管），采用与现场注浆相同的材料和配比拌制的砂浆，并按现场施工相同的注浆工艺进行注浆，养护7天后剖管检查其密实度。不同类型和不同长度的锚杆均需进行实验，试验计划报送监理工程师审批。c、按监理工程师指示的抽验范围和数量，对锚杆孔的钻孔规格（孔径、深度和倾斜度）进行抽查并作好记录。d、拉拔力试验：隧洞的支护锚杆，按作业区在每100根锚杆中抽查三根进行拉拔力试验。在砂浆锚杆养护28天，安装张拉设备逐级加载张拉至达到设计标准为止，拉力方向应与锚杆轴线一致。喷锚支护中抽检的锚杆，当拉拔力达到规定值时，应立即停止加载，结束试验。（2）挂设钢筋网本工程钢筋网钢筋规格均为φ8mm，Ⅰ级钢筋，网格规为20cm×20cm。在砂浆锚杆达到一定锚固强度后，即可进行钢筋网挂设。施工中，人工将钢筋沿围岩开挖轮廓面进行焊接和绑扎，使钢筋网与开挖岩面形状基本一致，并与砂浆锚杆焊接牢固，连成整体。钢筋网的质量检验与钢筋工程相同，每批材料均应有质量合格证明书，并在现场按监理工程师的指示取样、检验，合格后方可使用，钢筋网规格也必须在监理工程师验收后方可喷混凝土覆盖。（3）喷混凝土施工1）材料喷混凝土材料的配合比应经室内试验和现场试验确定，强度必须满足设计要求，在保证喷层性能指标的前提下，尽量减少水泥和水的用量。速凝剂的掺量应通过现场试验确定，5喷混凝土的初凝和终凝时间，应满足施工图纸和现场喷射工艺的要求。骨料和水泥采用拌和站的称量器统一称量，称量允许偏差为：水泥和速凝剂±2％，砂石±3％，各种材料均应符合规范及设计要求，其中：a、水泥检验水泥采用就近厂家生产的合格水泥，水泥强度等级不低于32.5。每批水泥均应有厂家的品质试验报告，按国家和行业的有关规定，对每批水泥进行取样检测，必要时还应进行化学成分分析。检测取样以200～400t同品种、同标号水泥为一个取样单位，不足200t时也应作为一取样单位。检测的项目应包括：水泥标号、凝结时间、体积安定性、稠度、细度、比重等试验，监理工程师认为有必要时，可要求进行水化热试验。b、外加剂的检验外加剂采用设计要求并经现场试验合格的外加剂，所使用的各种外加剂应有厂家的质量证明书，按国家和行业标准进行试验鉴定，贮存时间过长的应重新取样，严禁使用变质的不合格外加剂。现场使用的速凝剂初凝时间不应大于5min，终凝时间不应大于10min，所选用的外加剂应报监理人批准后方可使用。c、水质检查喷射混凝土施工用水同混凝土拌和用水相同，在水源改变或对水质有怀疑时，应采取砂浆强度试验法进行检测对比，如果水样制成的砂浆抗压强度，低于原合格水源制成的砂浆28天龄期抗压强度的90％时，该水源将不能使用。d、骨料质量检验细骨料应采用坚硬耐久的中砂，细度模数宜大于2.5，使用时的含水率宜控制在5%～7%；粗骨料应采用耐久的豆砾石，粒径不大于10mm，喷射混凝土中不得使用含有活性二氧化硅的骨料，喷射混凝土的骨料级配应满足相关的规定。使用前在洞外人工过10mm的筛后并同其它骨料隔离。2）喷混凝土施工a、施工准备及施工安排喷混凝土前先对受喷面检查，并做好准备工作，包括清除开挖面浮石、墙脚的石渣和堆积物，安设工作平台，用高压风水冲洗岩面，安设喷混凝土厚度标志，对风、水、电线路检查和试运行。如受喷区有滴水的部位，预先埋设小导管进行疏导。为施工安全，喷混凝土应尽早进行。先对新开挖岩面进行初喷，以便于封闭岩面裂隙及锚杆施工孔位布置，然后在主喷混凝土区按设计厚度分层喷射，设计厚度小于5cm的，一次喷完，设计厚度为5～10cm的分两次喷完。第二次施喷时，需在第一次喷混凝土终凝6运输后进行。b、混凝土拌和本工程中喷射混凝土采用现场安设的HZS30型混凝土搅拌站拌和。在混凝土拌和前，首先要检查搅拌设备各部件是否运转正常，计量器具是否准确无误，以及其它配套设施是否准备完善，否则不予进行开机搅拌。c、混凝土喷射作业为施工安全，喷混凝土应尽早进行。先对新开挖面进行初喷，以便于封闭开挖面及局部孔洞，然后在主喷混凝土区按设计厚度分层喷射。根据设计喷射厚度，本工程中分两层喷射成型，每层喷射厚度约为4~5cm。本工程中喷射混凝土施工采用湿喷法，其施工工艺流程详见图1。喷射时掺入适量的速凝剂和粘稠剂。喷射机选用SP-3型混凝土喷射机，生产率为3～5m3/h，风量消耗7～10m3/min，水平输送距离200m，垂直输送距离60m，电动机功率5.5kw。根据喷射机的输送距离，隧洞洞脸及洞口至洞内100m洞身喷射混凝土时，将喷射机安设于洞口，混凝土由机动翻车运输；洞内100以外洞身喷射混凝土时，喷射机安设于洞内，混凝土同样由机动翻斗车运至喷射机。喷射机安装调试完成后，先注水后通风再上料，根据受喷面和喷出混凝土的情况，调整加水量，以使喷射到岩面的混凝土易粘着，而且回弹量小，表面有湿润的光泽度。喷射施工时喷嘴略向下倾斜10°左右，使混凝土喷射在较厚的混凝土顶端，避免料束中的粗骨料直接与岩面撞击，以减少回弹量。喷射距离一般以看清楚喷射情况，使料束集中，回弹量小为宜，一般以0.6～1.2m较好。喷射时应根据具体情况适当调整。喷射混凝土采用分段分片依次进行，喷射顺序自下而上进行，对岩面不平整部位，先凹后凸面找平。喷射应分层，一次喷射厚度为5cm左右。钢筋网的安装应在第一层喷射完成后布设，再进行第二层喷射。后一层应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1小时后再行喷射，应先用风水清洗喷层面，将原喷层表面的乳膜、浮尘等杂物冲洗干净。细骨料粗骨料水泥速凝剂搅拌机筛选喷射机械喷嘴喷射面空压机水外加剂7图1混凝土湿式喷射施工工艺流程图喷射作业时应连续向喷射机供料，保持喷射机工作风压稳定，完成或因故中断喷射作业时，应将喷射机和输料管内的积料清除干净。喷射结束后，及时将回弹废料清扫干净。考虑到骨料或砂中含有一定的水份，当与水泥拌和后如不立即喷射时用会使水泥产生预先水化，故拌和料一般应在30min内用完。喷射混凝土终凝2小时后，应喷水养护，14天内保持湿润，以防干裂，影响质量。喷射混凝土周围空气湿度达到或超过85%时，经监理同意，可自然养护，气温低于+5℃时，不得喷水养护。3）喷射混凝土安全技术与防尘措施①安全注意事项a、严禁将喷枪对准施工人员，以免突然出料伤人。b、喷射作业时，如压力表指针突然上升，并出现往复摆动时，可能有大石块堵住喷射机喷出弯管，此时应立即停机排除，切勿将大石块强行吹出。c、用震动疏通的方法处理喷管时，喷射手和辅助操作人员要紧握喷枪，以免送风时喷枪甩动伤人。处理堵管时，料罐工作风压不能超过0.4MPa。d、处理喷出弯管堵塞或清理料罐时，严禁在开动电机、分配盘运转的情况下将手伸入喷出弯管或工作罐内。e、平行作业中处理堵管时，应通知附近工作人员避开喷枪出口方向。f、喷射手应配带防护面罩或防护眼镜、胶布雨衣和手套，洞内工作人员带防尘口罩，加速凝剂的工作人员应带胶皮手套