阳泉煤业(集团)有限责任公司寺家庄矿边坡支护工程施工组织设计

宏厦三建第二十一项目分公司边坡支护施工组织设计1阳泉煤业(集团)有限责任公司寺家庄矿边坡支护工程施工组织设计（主斜井口房南侧、原煤仓东侧、储煤场西侧）一、编制依据1．阳泉煤业（集团）有限责任公司寺家庄矿边坡支护设计图；2．《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002；3．《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001；4．《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99330-2002；5．北京理正岩土设计系列软件5.0.3。二、工程概况1.本工程为阳泉煤业（集团）有限责任公司寺家庄矿主斜井口房南侧、原煤仓东侧、储煤场西侧边坡支护（锚喷+挡墙）设计，本边坡为永久边坡，使用年限为50年。2.寺家庄矿南部一带边坡已开挖。开挖的基本情况是：高度小于15.0m按1：0.75坡率，高度大于15.0m时按1：1坡率开挖。3.本设计在坡脚处砌筑挡土墙，墙顶宽度为1.0m，坡率为1：0.25，高度为4.5m，基础埋深1.5m。4.边坡开挖最大高度为40.0m，最小高度为8-10.0m。5.从开挖的边坡所揭露的地层情况分析，边坡揭露的地层自上而下分别为表土层、灰黄色、暗紫色、强风化泥岩和灰黄色、暗紫色中～微风化厚层状泥岩夹灰色细砂岩薄层。边坡开挖暴露最长时间已达一年之久，揭露的岩层经风吹、雨淋和阳光的暴晒部分宏厦三建第二十一项目分公司边坡支护施工组织设计2地段已二次风化，局部地段已出现跨塌现象（其中以储煤场西侧塌落带为主）。基于此，本工程边坡支护方法采用锚喷支护加挡土墙，即采用锚杆、锚索、挂钢筋网喷射混凝土，坡脚砌筑挡土墙的联合支护的方法。6.本工程边坡的安全等级为I～II级，边坡岩体类别为III类，局部为IV类（垮落带部分）。三、施工平面布置图为了施工现场整洁文明，有序施工，施工现场场容管理严格按施工平面布置图实施定置管理，施工现场内的所有临时设施均按平面布置，使施工现场处于有序状态。在施工现场周围划出一片场地供堆放施工材料用，材料部署要合理规范、整洁有序。具体布置祥见施工平面布置图（附后）。四、施工组织机构项目经理岳润庆技术经理任月明经理助理杜佩福经理助理杨国忠执行经理沈福平技术员张建锋办公室齐秀萍物资组孟旭刚试验室张建锋测量员邓宝平设备组杨国忠宏厦三建第二十一项目分公司边坡支护施工组织设计3五、施工顺序及具体施工方案⑴、施工顺序施工顺序的合理与否，将直接影响工种间配合、工程质量、施工安全、工程成本和施工速度，所以必须科学合理地确定单项工程施工顺序。结合本工程实际特点拟定以下施工顺序：顶部截水沟→搭设脚手架→清理坡面浮石→钻孔注浆(安装锚杆/索)→钢筋网片制作、挂第一层网片→【锚索第一次张拉（达到设计值的70%）→锚索自由段注浆→锚索第二次张拉（达到设计值的105%～110%）然后回到设计值并进行锁定】→喷射混凝土→挂第二层网片、加强筋及井字筋→喷射混凝土→喷水养护→坡脚挡土墙砌筑⑵、施工方法及工艺本工程采用干喷法，以下为干喷法喷射混凝土工艺流程：粗骨料细骨料水泥泥喷射机喷嘴受喷面养护混凝土搅拌机拌合空压机水泵宏厦三建第二十一项目分公司边坡支护施工组织设计4⑶、锚喷支护总的设计原则和方案锚喷设计总的原则及方案是：根据边坡高度和揭露的岩（土）的工程特性不同，所采用的锚杆、锚索长度也相应不同。具体方案是：一般地段高度大于25.0m时：锚杆长度为10.0m，锚索长度为15.0m（锚固段长8.0m）；边坡高度介于15.0～25.0m时：锚杆长度为9m，锚索长度为13.0m（锚固段长8.0m）；高度小于15.0时：锚杆长度为7.0m，锚索长度为11.0m（锚固段长6.0m）。垮落带部分先将垮落物清除干净，直到露出较新岩石面，然后再施工锚杆锚索，具体要求是高度大于25.0m时：锚杆长度为12.0m，锚索长度为18.0m（锚固段长10.0m）；边坡高度介于15.0～25.0m时：锚杆长度为10m，锚索长度为15.0m（锚固段长8.0m）；高度小于15.0时：锚杆长度为8.0m，锚索长度为12.0m（锚固段长6.0m）。所喷坡面应与相邻坡面连接圆滑。⑷、锚喷构造设计、原材料备制及要求①锚杆：杆体材料采用Ф25mm精扎螺纹钢，采用水泥砂浆进行全断面封闭，锚杆抗拉强度设计值不小于540MPa，锚具的托板采用Q235钢，尺寸为200*200*10mm（长*宽*厚），锚杆长度为7.0-12.0m，按菱形排列，间距1.5m，锚杆与坡面倾角为18度，锚杆采用非预应力锚杆，按设计要求规定的材质、规格备料，并进行除锈、除油，以保证砂浆锚杆的施工质量和施工的顺利进行。②锚索：杆体材料采用7*Ф5mm钢绞线，锚固段采用水泥砂浆锚固剂进行锚固，锚索张拉力不小于200KN，抗拉强度标准值不小于宏厦三建第二十一项目分公司边坡支护施工组织设计51860MPa，锚具托板采用长400mm16＃双层槽钢，反扣设置，锚索长度为11-18m，按菱形排列，间距4.5m，锚索与坡面倾角为18度，锚索为预应力锚索。③、锚杆（索）孔径：锚杆（索）钻孔直径不小于110mm。④、钢筋网：锚杆（索）靠近坡面处设加强筋网，规格为Ф12@1500mm将锚杆和锚索按相关规定焊接相连；喷射钢筋混凝土网片规格为Ф6@150mm。⑤水泥：普通水泥砂浆选用普通硅酸盐水泥，在自稳时间短的岩体条件下，宜用早强水泥砂浆锚杆。⑥砂：宜采用清洁、坚硬的中细砂，粒径直不宜大于3㎜，使用前应过筛。⑦砂浆备制：砂浆应拌合均匀，随拌随用。一次拌和的砂浆应在初凝前用完，并严防石块杂物混入，主要为了保证砂浆本身的质量及砂浆与锚杆杆体、砂浆与孔壁的粘结强度，也就是为了保证锚杆的锚固力和锚固效果。⑧喷射混凝土强度等级：不应低于C20；喷射混凝土1d龄期的抗压强度不应低于5MPa。本工程钢筋混凝土面板厚度为200mm，设置双层配筋；钢筋保护层厚度不小于25mm；钢筋混凝土面板与锚杆（索）应按相关规范焊接牢固。⑨锚索的自由段应进行防腐处理：处理方法采用除锈、刷沥青船底漆、沥青玻纤布缠裹其层数不少于2层，然后装入套管中，自由段套管两端100-200mm长度范围内用黄油充填，外绕扎工程胶布固宏厦三建第二十一项目分公司边坡支护施工组织设计6定。经防腐处理后锚杆自由段外端应埋入钢筋混凝土构件内50mm以上；锚索的锚头经除锈、涂防腐漆三度后应采用钢筋网罩、现浇混凝土封闭，现浇混凝土强度等级不应低于C30，厚度不应小于100mm，混凝土保护层厚度不应小于50mm。⑸、锚喷施工①锚杆（索）安装锚杆（索）应每隔2m放置一个定位支架，保证锚杆（索）居中。锚杆杆体插入孔内的深度不宜小于设计规定。注浆采用灌浆罐和注浆管进行注浆。注浆开始或中途停止超过30min时应用水润滑灌浆罐及其管路，注浆孔口压力不得大于0.4MPa,注浆管应插至距孔底5-10㎝处，随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出，若孔口无水泥砂浆溢出，说明注入砂浆不足，应重新灌注。②网片铺设及喷面当锚杆/索注浆完毕后，在确保坡面清理干净后，开始挂网，网片规格为Ф6@150mm。【对于锚索在注浆强度达到70%后对锚索进行第一次张拉（张拉达到设计值的70%），然后对自由段进行砂浆填充，再进行第二次张拉（达到设计值的105%～110%）回到设计值进行锁定】。然后进行混凝土喷射，喷射厚度以覆盖住第一层网片为准。在喷射完毕后开始挂第二层钢筋网片，并设加强筋和井字筋（规格为Ф12@1500mm），之后进行第二次喷面。最后进行洒水养护。③施工要点及技术要求宏厦三建第二十一项目分公司边坡支护施工组织设计7a.锚孔孔位偏差不宜大于20mm，锚杆孔距允许偏差为150mm，预应力锚索孔距允许偏差为200mm；b.锚孔偏斜度不应大于5%；c.钻孔深度超过锚杆设计长度应不小于0.5m；d.锚杆安装前应作好以下工作：①锚杆（索）原材料型号、规格以及锚杆（索）各部件质量和性能应符合设计要求。②锚杆（索）孔位、孔径、孔深及布置形式应符合设计要求。③孔内积水、岩粉应吹洗干净；e.锚杆（索）尾端的托板应紧贴壁面，未接触部分必须楔紧。锚杆杆体露出岩面的长度不应大于喷射混凝土的厚度；f.锚杆（索）注浆要求：①锚杆(索)应每隔2m放置一个定位支架，保证锚杆（索）居中。②注浆时注浆管应插至孔底50-100mm，随砂浆注入缓慢匀速拔出，若孔口无砂浆溢出，应及时补注。③注浆材料宜使用普通硅酸盐水泥，其强度不应低于42.5MPa，砂浆配合比：灰砂比宜为0.8-1.5，水灰比宜为0.38-0.5。④水泥砂浆的强度28d龄期无侧限抗压强度锚杆不低于25MPa，锚索不低于30MPa。⑤浆体强度检验用试块数量每30根不少于1组，每组试块不少于6个。g.喷前应用高压风或高压水清洗岩面，将附着在岩面上的粉尘、硝屑冲洗干净，以保证混凝土与岩面粘结牢固。若用高压水清洗会引起岩面软化时，只能用高压风清扫岩面杂物（视地质情况而定）；宏厦三建第二十一项目分公司边坡支护施工组织设计8h.喷射机工作风压一般控制在0.2-0.4MPa；i.喷射时严格控制水灰比，使喷层表面平整光滑，无干斑或滑移流淌现象；j.喷嘴的方向应与受喷岩面垂直，喷嘴与受喷岩面距离保持在0.6-1.0m范围内；k.喷嘴移动轨迹应因地制宜，横条、竖条、圆圈等应交替使用，移动速度要慢，让混凝土“堆”起来，有了一定厚度再移开，然后逐块扩大其喷射范围；l.喷射作业施工区段按水平分区或垂直分区，喷射顺序自上而下,一次喷射厚度一般为5-7㎝,喷射混凝土时使喷嘴靠近钢筋，喷射角度也可适当偏一些，喷射混凝土应覆盖钢筋；m.凹凸不平时应先将凹处喷平，按正常顺序喷射，以减少回弹；n.喷射的混凝土面板沿边坡纵向每20-25m的长度分段设置竖向伸缩缝；o.混凝土坡面应设泄水孔，泄水孔直径应不小于100mm，间距宜为2-3m，按梅花状布置，应优先设置在岩石节理裂缝发育处。泄水孔外倾坡度不小于5%，泄水孔进水侧应设置反滤层；p.混凝土坡顶外2-3m处的自然边坡坡面应硬化，并设置截水沟，截水沟应与矿井地面排水系统相连；q.喷完或间歇时，喷嘴应向低处放置，一工班结束，要拆开喷头，取出水环，用水清洗干净，疏通水眼，以备下一班使用。喷完后，喷射机具均应清洗、保养，以保证机具处于完好状态。宏厦三建第二十一项目分公司边坡支护施工组织设计9r.若锚杆需要焊接使用时，接头不宜超过长度的1/3，必须试验合格，且必须放置于山体内。⑹、施工中应注意的问题①喷射机的合理使用启动喷射机时，应先送风再开机，并应在机械运转正常后送料，供料均匀连续。作业结束时，先停止送料，待罐内余料喷完，再停机，然后关风。停止喷射作业后，喷射机和输料管内的积料应及时清除干净，以避免混合料结块堵管。②输料管堵塞问题堵管的一般原因不外乎以下几种：a.混合料中混入超规定粒径的石子、水泥硬块或其它杂物；b.操作程序有误，如先开马达后送风，或砂子含水率过高，操作阀错开，致使高压风大量泄出，使工作室内风压急剧下降，也会引起输料管堵塞；c.如遇堵塞，应立即关闭马达，随后关闭风源，并将软管拉直，然后以手锤敲击找到堵塞位置，可将风压开到0.3-0.4MPa，同时继续敲击堵塞部位，使其排除堵塞物而畅通。排除堵管现象时，应注意喷嘴前方严禁站人，以免发生伤人事故。③回弹问题影响回弹率的各种因素有：混合料配合比、水灰比、砂子含水率、工作风压、水压、喷射距离、喷射角度、操作方法及熟练程度等。针对各种因素，采取相应的措施降低回弹率。《规则》规定正常宏厦三建第二十一项目分公司边坡支护施工组织设计10情况下的回弹率，一般为20～30%。④粉尘问题a.控制砂石料含水率：当含水率控制在5-7%时，作业时的粉尘浓度可控制在15mg/m3以下；b.加强通风。⑤安全及劳动保护施工中注意喷嘴不准对人，以免喷射伤人，喷射前先进行清理浮石、危石等必要的排险作业；喷射机一定要安放在边坡稳定或已砌筑地段。喷射混凝土施工人员必须佩戴防尘口罩等，操作喷头和注浆管的工人应佩戴防护眼罩，夹胶工作服、长筒乳胶手套等。⑺、具体施工方法视不同坡段实际情况分述如下①顶部截水沟的修筑坡顶截水沟采用混凝土浇筑，尺寸为底宽400mm的梯形沟槽。由于边坡