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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。

图1 砂浆锚杆施工工艺流程图

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。<