铁路客运专线隧道工程锚杆支护施工作业指导书
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锚杆支护施工作业指导书
1、编制目的
规范系统锚杆、边墙锚杆、临时支护锚杆作业,促使施工标准化,保证工程质量、施工进度和安全。
2、适用范围
适用于本标段所有隧道系统锚杆、边墙锚杆、临时支护锚杆作业。
3、职责分工
由试验人员进行检测原材料、成品质量,并作出合格和不合格成果报告书,指导施工。
由工程部进行施工方法控制,并根据试验结果对施工方案进行改进。
由安质部进行施工质量和安全控制。
4、编制依据技术标准/质量标准
《客运专线隧道工程施工质量验收暂行标准》-铁建设[2005]160号
《客运专线隧道工程施工技术指南》-TZ214-2005
《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》—TB10108-2002 J159-2002
5、设计情况
本标段隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩拱部系统锚杆采用带排气装置的Φ22组合中空注浆锚杆,Ⅳ、Ⅴ级围岩拱部系统锚杆采用Φ25中空注浆锚杆,边墙采用Φ22砂浆锚杆。
拱部中空注浆锚杆/边墙砂浆锚杆:V级围岩1.0×1.2m(环×纵),IV级围岩1.2×1.2m(环×纵),Ⅲ级围岩1.2×1.5 m(环×纵);Ⅱ级围岩局部在拱部位置设Φ22组合中空注浆锚杆。
6、施工方法
6.1砂浆锚杆
6.1.1锚杆制作
(1)锚杆构件在加工厂统一加工,锚杆选用的Φ22螺纹钢筋制作,尾部滚丝6cm,要求锚杆杆体必须调直无缺损、无锈、无杂物。
(2)锚杆根据洞内围岩级别制作成不同长度,分类存放,便于取用。
(3)锚杆垫板采用厚6mm钢板制成,规格150×150mm,中间钻孔,垫板由构件加工厂统一加工。
(4)杆体外观要求直径要均匀、一致,无严重锈蚀、弯折。
(5)抗拉强度试验应满足工程要求。
(6)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,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。
6.2 锚杆施工工艺
6.2.1钻孔
(1)锚杆放样严格按设计要求成梅花型布置,首先定出位置,孔位允许偏差为±150mm。钻孔应保持直线,并应与围岩壁面或其所在部位岩层的主要结构面垂直。
(2)锚杆孔的深度应大于锚杆长度的10 cm,锚杆加工误差不大于±1cm。
(3)钻孔完成后,孔内石粉必须用高压风、水冲洗干净。钻孔应圆而直,砂浆锚杆的直径应大于杆体直径15mm。
6.2.2锚杆安装
(1)锚杆注浆采用NZ130A型专用锚杆注浆机灌注,砂浆拌制采用小型砂浆拌合机现场拌制,随拌随用,保证拌合质量。
(2)水泥选用膨胀性早强低碱水泥,砂必须预先筛选,保证质量及注浆效果。锚杆用的水泥砂浆,其强度不应低于M20。锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实。
(3)注浆前先用高压风、高压水对注浆孔进行冲洗,保证无石屑、杂质,将注浆管插入锚杆孔最底端,开机注浆,随着压力缓慢抽注浆
管,以保证孔内浆体饱满。
(4)安装锚杆时,要在锚杆上做出孔深标记,确认孔内浆体饱满后,将锚杆体缓慢均匀推入,保证浆体完全包裹锚杆。
(5)锚杆施作完毕强度达到10Mpa后,即可安设锚杆垫板,上螺帽。
(6)在有钢架地段施作锚杆时,可将锚杆与钢架或连接筋焊成一体,使支护整体受力。
6.2.3注意事项
(1)钻孔时,要保证孔位直顺,否则在注浆时和锚杆安装时杆体不易安装到孔底。
(2)钻孔时要严格按设计深度钻孔,在钻杆上做定位标记,用于控制孔深,钻孔过深将影响锚固质量。
(3)注浆前孔内一定要清洗干净,不得有泥浆,否则会造成注浆困难,同时影响锚固质量。
(4)注浆时注浆管应插至距孔底50~100mm,随砂浆的注入缓慢匀速拔出,不能很快抽出,会造成孔内砂浆不足存在孔隙,无法完全包裹杆体,导致锚固力下降。
(5)杆体插入孔内长度不应小于设计规定的95%。插入锚杆时一定要匀速、慢慢插入,严禁使劲打击杆体,造成孔内砂浆向外喷出,导致砂浆不饱满,降低锚杆的锚固能力。杆体插入后若孔口无砂浆溢出,应及时补注。
(6)锚杆垫板安装时一定要紧贴围岩或支护面,使锚杆能承受围岩变形的应力。
(7)试验室要定期做锚杆拉拔实验,以检验锚杆的锚固质量。
6.2中空注浆锚杆
中空注浆锚杆主要用于拱部系统支护。本标段隧道正洞拱部均采用中空注浆锚杆,做法是:开挖后在拱部按设计要求的间距打设锚
杆,然后压注水泥砂浆,在隧道的拱部形成整体支护结构。其施工工艺详见图1。
6.3锚杆的安装
放线:按设计间距在隧道拱部标出锚杆位置。
钻进及安装:风钻对准标出的锚杆位置孔位,对凿岩机供风供水,开始钻进,钻进应以多回转、少冲击的原则进行,以免钻碴堵塞凿岩机的水孔;钻至设计深度后退出钻杆,采用高压风清孔。
连接锚杆:先清理塑料锚头、锚杆孔中异物,然后将锚头安装在锚杆一端。如锚杆需接长,以连接套管将两根短锚杆连成长锚杆。
安装:将安装好锚头和止浆塞的中空锚杆插入孔中,保持锚杆的外露长度为25cm。
注浆:锚杆注浆采用NZ130A型专用锚杆注浆机。为了保证注浆不停顿地进行,注浆前应认真检查注浆机的状况是否良好,配件是否备齐;制浆的原材料是否备齐,质量是否合格等。
采用水泥砂浆,注浆按以下程序进行:迅速将锚杆、注浆管及注浆泵用快速接头连接好;开动注浆泵注浆,直至浆液从止浆塞上的排气孔溢出或压力表达到设计压力值为止。应注意,每根锚杆必须“一气呵成”;一根锚杆完成后,应迅速卸下注浆软管和锚杆接头,清洗后移至下一根锚杆使用。若停泵时间较长,则在下根锚杆注浆前要放掉注浆管内残留的灰浆;注浆过程中,每次移位前应及时清洗快速接头,以保证注浆连续进行。
锚杆施作完毕强度达到10Mpa后,即可安设锚杆垫板,上螺帽。