锚喷支护施工技术方案

1、锚喷支护施工技术方案一、工程概况邵阳至怀化高速公路是国家重点建设的“五纵七横”国道主干线中上海至瑞丽高速公路的一段，是我国中西部地区交通运输的大通道。起于湘潭至邵阳高速公路的终点周旺铺互通式立交桥，终点至方县的竹田，与规划的怀化至新晃高速公路连接，主线全长156公里。邵阳至怀化高速公路洞口至铁山段起点位于洞口镇贺家冲的石嘴响，终点位于怀化境内洪江市铁山乡的文昌阁，本段路线全长34.679Km。第十六合同段起点里程Y(Z)K99+200，终点里程K103+370，全长4.17Km。1.1气候路线所经地区属中亚热带季风湿润气候，具有明显的季节特征，气候温和，四季分明，热量充足，雨量集中，无霜期长，

2、春温多变，夏季多旱，严冬期短，暑热期长。气候对沿线施工的影响主要在雨季，全年降雨量大于1300mm，雨季多集中于四、五、六月份，约占全年降雨量的50%。因气候影响施工的是冬春交替期，一般在每年12月下旬开始至第二年二月中旬期间，约20天左右。年平均气温15.6，最高气温为39.3，最低气温-7.6。1.2地貌、地质、水文1.2.1地形地貌本项目路线大致呈东西走向。主要跨越资水流域，由于水系发育，沿线地形侵蚀强烈。沟壑纵横，岸坡陡峻，地面相对高差一般在100280m之间，山坡坡面自然坡度一般为1555，植被发育，灌木、乔木茂盛，通行困难。1.2.2工程地质项目区在总体构造上地处江南地体之东南缘，

3、雪峰山加里东一印支复合山链中段祁阳山字型前弧，山体走向均受构造控制。区内主要经历四次大的构造运动：即雪峰运动、加里东运动、印支运动及燕山运动，形成了一系列北东向延伸的褶皱和断裂构造。高速公路沿线发现断层10多条，以小型断层为主，宽度一般不大，多为压扭性断层，一般与路线大角度相交，且多被第四系地层覆盖，对路线影响较小，有利于路线的基础和边坡稳定。沿线无大的山体滑坡，山体基本稳定。总之本区域地质稳定性较好。雪峰山隧道前后地层地表主要为第四系洪冲积层及残积层，下部为无古界板岩。根据板岩的成分及变质程度，分为泥质板岩与砂质板岩。泥质板岩软，砂质板岩较硬。1、雪峰山隧道围岩相对较好，除洞口段和断层破碎带

4、有部分属、围岩外，大部分为、类围岩。2、雪峰山特长隧道受5条断层影响，其中：ZK100+335ZK100+640段断裂带影响最大。3、地震基本烈度小于度。1.3水文地质沿线地表水系较发育，地表水主要来源于大气降水，河水位受季节降水影响大。路线所经区域地下水包括岩溶水、基岩裂隙水和空隙水，受大气降水补给，水量随季节变化。沿线地下水对钢筋混凝土无腐蚀。雪峰山隧道段地下水主要为空隙水、基岩裂隙水和构造裂隙水。覆盖层中的空隙水主要赋存于碎石土中，依靠大气补给，水位随地形与降雨波动，一般顺岩面下流，局部以泉水的形式集中排泄，基岩裂隙水主要赋存于全强风化岩层中，水量较小，构造裂隙水主要是断裂带内的裂隙水和

5、褶皱核部的裂隙水，由于区内断层和褶皱核部透水性较差，因此，推测构造裂隙水对工程的影响不大。1.4主要技术标准 公路等级：高速公路（4车道） 设计荷载：汽车-超20级，挂车-120 设计行车速度：80Km/h 路基宽度：24.5m（分离式212.5m）1.5施工条件线路位于邵阳、怀化两市境内，沿线有湘黔铁路，320国道、省道S220线、S221线以及县、乡公路与拟建公路交叉、相接或平行，交通比较方便。扩修国道至线路K103+370段乡村公路约15Km（16、17、18、19合同段共用），新修至雪峰山隧道出口便道约0.66Km，至3号竖井便道约8.328Km.电力由业主架设的高压线路接出。施工用水

6、：从隧道口小溪抽水至山坡新修高压水池，供生产生活用水。筑路材料：块（片）石、碎石料场位于洞口县江口镇，距路线14Km；水泥从洞口县第三水泥厂购买，运距100Km；石灰在洞口县茶铺石灰厂购买，运距100Km；砂、砾石在黄桥镇明丰村砂场购买，运距120Km。 通讯与当地电信部门联系安装程控电话。1.6主要工程数量第十六合同段起点里程Y(Z)K99+200，终点里程K103+370，全长4.17Km，主要结构工程为雪峰山特长隧道，另有双孔盖板涵一座，圆涵一座。其主要工程数量为：（一）隧道(雪峰山特长隧道出口)左线隧道长3611m，右线隧道长3622m（本合同段），竖井383m。（二）路基土石方挖方4

7、1021m3，填方498219m3，土工格栅23255m2。（三）涵洞两座：1座2-44m盖板涵，涵长48.75m，一座1-0.5m圆管涵，涵长18m。（四）防排水工程：浆砌片石边沟806.2m，路基盲沟546.2m，截水沟182.2m，PVC-U管697.3m，中央分割带渗沟54.2m。护坡：C20现浇混凝土17.7m3，M7.5砌片（块）石205m3。路堑钢筋方格骨架锚杆护坡：现浇混凝土272m3，浆砌10m3，锚杆11821Kg。（五）水泥稳定碎石底基层13391.1m2。二、具体施工方案1、工字钢钢架、格栅钢架钢架在洞外钢筋加工棚按设计单元尺寸加工成片，采用18a、16a型工字钢制作，

8、共分成10段加工，段与段之间采用高强螺栓连接，工字钢焊接在1cm连接钢板上。加工前清除工字钢、钢筋上油污浮锈，用冷弯设备弯制成型，再焊接连接钢板，钢架加工时其尺寸须放大710cm作为预留变形量，确保初期支护不侵入衬砌净空。工字钢与钢板的焊接必须符合技术规范要求。将加工成型的钢架在加工场试拼合格后，运到开挖点安装。安装前先检查开挖断面中线和高程、开挖轮廓是否符合要求，初喷4cm厚砼再架设钢架。钢架的基础必须按照要求处理，对于台阶法施工地段，钢架拱脚必须放置在 实地，若围岩比较破碎时，必须支垫混凝土块或木板，并在拱脚铺盖510cm的砂石，便于下导坑施工时清理。钢架在自制简易台车上架设。钢架垂直于线

9、路方向架设，允许偏差2，中线及高程允许偏差50mm。钢架与初喷砼必须紧密接触，空隙处用砼垫块楔紧，每榀垫块不少于14处。钢架单元间用M20高强螺栓连接，钢架纵向用连接钢筋连接，其环向间距应符合设计尺寸，钢架与纵向连接筋采用连接套连接，连接套采用25mm直径钢管加工，长度5cm，连接套与工字钢焊接，连接筋两头弯制成90插入连接套，钢架定位焊连在系统锚杆上。钢架加工、安装应符合下列要求：钢架质量和接头位置必须符合要求，钢架无漏焊、开焊。加工成型的钢架应圆顺；允许偏差为：拱架矢高及弧长+20mm，架长20mm，焊缝厚度不小于4mm。钢架组装后应在同一个平面内，断面尺寸允许偏差为20mm，扭曲度为20

10、mm。钢架应架设在与隧道轴线垂直的平面内，安装位置允许偏差为：与线路中线位置支距不大于30mm，垂直度5%。钢架保护层厚度应大于25mm，其背后应保证喷射混凝土密实。钢架安设正确后，纵向必须连接牢固，并与锁脚锚杆焊接成整体。2、25中空注浆锚杆25中空注浆锚杆，按纵环向间距75（纵）100（环向）梅花形布置，原则上径向设置，并适当考虑与围岩层面的关系，尽量与岩面垂直，锚杆单根长度3m。锚杆用锚杆机或气腿式风动凿岩机在简易台车上施工，孔径45mm，钻眼位置、方向、孔径严格控制，钻孔完毕后，用气清孔，并将锚杆边旋转边送入眼孔，安装止浆塞、10塑料排气管、垫板、螺母，垫板要紧贴岩面。注入水泥砂浆，注

11、浆时应将眼孔中气体排出，注浆压力控制在0.51Mpa，砂浆锚杆施作方法同中空锚杆施作方法。锚杆施工要求锚杆孔位偏差不大于200mm，孔洞保持直线；孔深不得小于设计长度，杆体露出面的长度，不应大于喷层厚度。3、钢筋网钢筋网采用8mm直径圆钢焊接，尺寸2020cm，双层布置。钢筋网在洞口钢筋棚加工成片，每片加工尺寸1.5m2m，然后运到洞内安装，钢筋网应与钢架焊接成整体并焊接在系统锚杆上，保护层厚度不小于4cm。钢筋网的加工、安装要求：钢筋网的网眼尺寸误差10mm，对角线误差10mm；钢筋网的漏焊、开焊不得超过焊点的2%，且不应集中；钢筋网在安装时应搭接10cm；钢筋网与钢架的焊接必须牢固，防止喷

12、射混凝土的过程中发生塌落。4、喷射砼喷混凝土采用湿喷工艺，以减少回弹及粉尘，创造良好的隧道施工条件。喷射用砼在拌合站拌制，由运料车运至喷射工作面。喷射砼配合比由现场试验室根据试验选择，并经过试验验证。同时使用24台湿式喷射机喷射C25混凝土或C20混凝土。喷前检查净空尺寸，处理局部欠挖，清除松动危石，按经监理工程师批准的配合比将配料在洞口拌合站拌合均匀，用砼运输车将混合料运送到喷射点，用湿喷机分层喷射砼，分层厚度拱部一次不超过5cm，边墙一次不超过10cm，自下而上分段进行，每次喷射分段长度不超过6m。喷射作业要配熟练的喷射工，喷嘴应与受喷面保持垂直，同时与受喷面保持一定的距离，一般为0.61

13、.0m。按照设计与规范要求，设置预埋点，作为围岩的压力变形监控量测点，取得围岩形变参数，作为施工与调整依据，画出围岩形变曲线，在一定时间围岩趋于稳定后，方可二次模注砼。回弹料严禁重复使用。喷射混凝土的喷层厚度平均厚度设计值；最小厚度0.5设计值，且60mm。对于超挖部分或受喷面明显凹凸不平处，采用同等级强度混凝土喷射补平和回填。喷射工艺流程见图3.9。粗骨料细骨料水 泥水外加剂混凝土拌合站混凝土输送车 湿喷机高 压 风喷 嘴速 凝 剂受喷面 图3.9 湿喷工艺流程图5、注意事项（1）所用材料必须符合图纸及相关文件、规范的规定。（2）混合拌料时，应采用钢纤维播料机均匀撒入混合料中，搅拌好的混合料

14、中钢纤维分布均匀，不得结团，搅拌时间不得小于3分钟。（3）干混合料宜随拌随用，无速凝剂掺入的混合料，存放时间不应超过2小时，掺速凝剂后，存放时间不得超过20分钟。（4）在喷射钢纤维混凝土表面，应再喷射10mm厚度的水泥砂浆，水泥砂浆的强度不应低于钢纤维混凝土的等级。（5）喷射的混凝土表面不允许开裂、漏水，也不允许钢筋、锚杆外露和混凝土侵占隧道净空。（6）施工前应认真检查和处理作业区的危石，施工机具布置在安全地带。（7）检查电源、设备、管路，发现问题应及时处理，锚喷支护作业中应有人随时观察围岩变化情况。（8）喷射堵管时，应将管路顺直，紧按喷头并不得朝向人员和设备。（9）喷射混凝土如果出现尚在扩展

15、或危及使用安全的裂缝和离鼓现象时，应凿除重喷。（10）当受喷面有水时，先清除岩层表面之水。通过实验结果在混凝土中增添外加剂。（11）对于钢架金属构件，应保证其喷射填满，粘结良好。（12）喷射混凝土表面应平整，如有缺陷或损伤应修复完好。（13）新喷射的混凝土应洒水养护。（14）在已有混凝土表面上进行喷射时，应清楚剥离部分，以保证新老混凝土之间具有良好的粘结强度。（15）喷射混凝土作业需紧跟开挖面时，下次爆破距喷射混凝土作业完成时间的间隔不得小于4h。6、施工通风与防尘雪峰山隧道属特长隧道，左、右线隧道单口掘进均超过3600米。清除有害气体污染，供给洞内足够的新鲜空气，并冲淡排除有害气体和降低粉尘

16、浓度，以改善劳动条件，确保施工人员健康，洞内施工期间必须进行机械通风。在隧道一侧架设直径1500mm软管通风，每个洞口安装一台160KW风机进行压入式通风，风管距工作面不少于15m。当导坑开挖超过1500m，压入式通风已不能保证工作面空气新鲜时，采用混合式通风。即：除洞口一台160KW风机外，在1000m处串联一台160KW风机进行压入式通风。同时再增加一台55KW辅助风机进行吸出式通风，通风管的吸风口距工作面不大于5m。除运输机械外，所有洞内施工机械均使用电力机械。掘进超过竖井后，利用竖井通风，当超过3000m后，在3000m处再串联一台风机升压。风机后500采用镀锌铁皮硬管，其余采用软风管

17、，管径1500mm。经常检查修补施工区段管路，严防管道漏风降阻，控制百米漏风率，使进口压入风压不小于4800Pa，风量不小于2000m3，串联风机升压不小于1500Pa，施工段风速不小于0.15m/s，保证炮烟在40min内排出洞外，并保证每个工人所需的新鲜风量3m3/min人。采用湿式凿岩机钻眼，严禁干式凿岩，采用湿式喷射混凝土作业，尽量减少粉尘浓度。放炮前后进行喷雾和洒水，出碴前用水淋透碴堆。压入式的出风口设置喷雾器、净化风流中的粉尘，保证含量不超标，工作面工人佩戴防尘面罩。通风系统布置见图2.4。7、监控量测隧道监控量测成立专门量测小组，由一名有丰富隧道施工经验的工程师任组长。量测组负责

18、测点埋设、日常量测、数据处理和仪器保养工作，及时将量测信息反馈于施工，并报监理工程师，根据量测信息反馈，决定下一工序时间方法。如需变更施工方法报监理工程师批准后实施。（1）地质和支护状况观察：每次爆破后进行，由隧道工程师负责。对岩层种类、分布情况、岩层强度、风化和变形情况、节理裂隙发育方向、断层位置走向和破碎程度、充填物的性态进行观察；对开挖面稳定状态、拱部有无危石滑落坍塌；对地下水进行观察；已施工段有无锚杆拉断，托板有无松动或陷入危石现象，喷射砼是否产生裂缝、剥离和剪切破坏，喷射砼粘结情况，二次衬砌有无变形、开裂和破坏情况，漏水大小范围，有无底鼓现象；浅埋或洞口附近施工时，对地表下沉开裂、滑

19、移及地表建筑物安全状况进行观察。（2）周边位移量测周边位移量测：周边收敛位移量测，开挖初期支护后及时用围岩收敛仪对围岩变化、围岩支护的受力状况进行监控量测。每1050m一个断面，每个断面23对测点，半个月内每天测12次，半月后2天测一次，一个月后一周测12次。将量测数据处理、绘制形变曲线，用以指导施工。（3）拱顶下沉量测，每1050m一个断面，用精密水平仪测量拱顶下沉值。半个月内每天测12次，半个月后2天测一次，一个月后一周测12次。拱顶下沉速率小于0.070.15mm/h，周边位移速率明显收敛，围岩基本稳定后，及时施作二次衬砌。（4）浅埋段地表下沉量测：洞口浅埋段每550m一个断面，每个断面

20、7个测点。地表下沉用精密水平仪测，测试时间按设计和规范执行。（5）锚杆轴力及抗拨力量测：选择地质有代表性的地段作为量测断面，每个断面设25个测点。轴力量测用电测锚杆及电阻片。锚杆抗拔力试验按每300根锚杆抽验一组，每组3根，锚杆抗拔力80KN。（6）洞内围岩内部位移量测，在断面内部埋设单点或多点位移计，每代表性地段12个断面，每断面25个测点，测试时间符合设计要求。8、地质超前预报由业主委托地质单位组成地质超前预报组，施工中我单位给予预报组提供工作方便，并积极配合作好预报工作。根据地质预报组提供的信息，正确选择施工方案。三、施工进度计划安排根据总进度计划安排，开挖锚喷工期595天，开挖锚喷日期

21、：2004年5月20日，结束日期：2006年01月10日，分段开挖锚喷计划如下：YK102+822YK102+800 15天YK102+800YK102+790 5天YK102+790YK102+620 35天YK102+620YK102+295 46天YK102+295YK102+035 35天YK101+035YK102+995 10天YK101+995YK101+760 40天YK101+760YK101+505 35天YK101+505YK101+270 35天YK101+270YK101+230 10天YK101+230YK101+175 10天YK101+175YK101+095

22、11天YK101+095YK100+905 25天YK100+905YK100+680 36天YK100+680YK100+650 10天YK100+650YK100+510 25天YK100+510YK100+470 10天YK100+470YK100+365 20天YK100+365YK100+335 6天YK100+335YK100+285 7天YK100+285YK099+855 65天YK099+855YK099+730 17天YK099+730YK099+690 20天YK099+690YK099+330 49天YK099+330YK099+200 18天 隧道开挖、初期支护循环计

23、划工程项目单位开挖断面类别应急停车带测量放线小时1.01.01.01.01.0钻孔装药小时2.03.02.53.03.5爆破排烟小时0.50.50.50.50.5处理危石初喷砼小时1.51.00.50.51.0出碴小时2.02.52.52.53.0处理欠挖、支立钢架、打入锚杆、挂网小时3.03.02.51.53.5喷射砼小时2.52.53.5每循环时间小时12.513.59.591.0每循环进尺米1.52.53.03.52.5每月循环次数次4060706432每月进尺米6015021022480每月进尺共用时间小时500.0810665576512每月打入超前锚杆时间小时80.080.0每月机

24、动时间小时140.09055144128备注：1.、类围岩、类应急停车带衬砌采用上、下台阶法开挖，本循环为上导施工时间和工作量，下导平行作业不占用时间；2.、类围岩为全断面开挖。挂网打入径向系统锚杆、喷射砼滞后开挖23个循环。挂网打入锚杆、喷射砼一次施工12m左右，表中此时两项时间为4m 平均施工时间。四、劳动力及机械安排劳动力安排表序号人员分类数量备注1负责人22技术人员43测试人员54管理人员65安全员66爆破工187喷射手128风钻工369修理工1210混凝土工2411钢筋工3612电气焊工1813浆砌工14司机4515电工616木工1217起重工18普工58合计300主要施工机械设备表

25、类别机械设备名 称规格型号出产国数 量（台）额定功率或吨位（千瓦/台）摊铺宽度或产量（h/t）单位产量购进日期隧道工程设备三臂电脑凿岩台车21SSGBBC-CR 挪威12302001.10三臂凿岩台车BDMG353E 瑞典21452000.02气腿式凿岩机YT28中国401999.03隧道挖掘装载机HZ312H3/ 德国21602002.02挖掘装载机LW-150中国23001999.3挖掘机SK220中国41.0 m31997.07立爪装载机LZB-120E中国245120 m3/h1999.1立爪装载机LZB-150E中国460150 m3/h1999.12湿式喷浆机SSE7500/ 瑞典

26、211717 m3/h2000.2衬砌台车12m中国42000.08两臂门架台车TH518-13中国23001998.09锚杆台车H530中国22351999.06锚杆机BP-19 无锡101.22000.08通风机2DT-100天津41602000.07通风机DT-100天津2372000.06通风机88-1天津2552000.08空压机L35-20/8四川611020 m32000.6发电机组250KW扬州4250250 KW2000.05空压机L35-40/8四川222040 m32000.04内燃空压机217 m32000.02变压器400KVA 兰州22000.07变压器630KVA

27、 兰州42000.07型钢加工设备250 t 自制4砼喷射机HPH7 焦作82000.04注浆机NZ130A 成都81998.10砼输送泵HB60D 湖南47760 m3/h1999.12砼输送车S12516402086 m31999.08轨式砼泵车GHSS60-8786 m31999.12梭矿车STB14202014 m32000.6电瓶车KX12-9/19220442000.6奔驰自卸车2619K64德国521315t2002.4黄河自卸车JN362 山东2010t1999.07类别机械设备名 称规格型号出产国数 量（台）额定功率或吨位（千瓦/台）摊铺宽度或产量（h/t）单位产量购进日期隧

28、道工程设备红岩自卸车CQZ319002 重庆2015t2000.04砼搅拌机JS750L四川62001.08砼搅拌机JS500L陕西42001.06双液注浆机四川45Mpa-10Mpa5 m3/h2001.10注浆机N2130A成都4压力30bar10 m3/h2001.06井下潜孔钻机YQ-140B宣化4140,60m深2001.02水平钻机YQ-140A宣化6140,40m深2000.10风镐C11天水30耗气1 m3/min2000.08其他设备装载机ZL50徐州2178KW3.02000.03推土机TY220山东2175KW2001.02振动压路机SD175D无锡1151KW18t20

29、02.03多极水泵80D30*3重庆222KW2000.06潜水泵QY25常德162.5KW2000.04污水泵上海122.2KW2000.02污水泵上海122.6KW2000.02联合轧石机上海275KW30t/h2000.04破碎机PE250西安222KW25t/h2000.06磨砂机CDS-120西安422KW20t/h2000.05尼桑载重汽车CKA3（加长）日本1010t10t1999.12油罐车东风二汽210t10t2000.04洒水车东风二汽15t5t2000.02三轴振捣梁秦皇岛32000.08砼磨光机HMD-800温州62001.02砼切缝机HQS6温州42001.07砼压缝

30、机HYW-6温州42000.06切割机HP180西安25.52000.04清缝机J-80西安22.82000.04切缝机HPY80西安25.52000.04电焊机BX1400西安302000.10五、质量管理体系及保证措施1、质量目标全面贯彻“三个”标准，确保达省部优标准，争创国优。工程竣工验收合格率100%，优良率95%以上，争创一流工程，树立一流企业信誉，追求一流效益，力争本标段创全线优质样板工程。2、质量保证措施施工中，我们将进一步强化科学管理，高质量、高标准地完成本项工程任务，为此我们将采取如下措施：（1）制定明确的质量目标，加强学习、培训工作，提高全员质量意识。牢固树立“质量第一，质量责任重如泰山”的责任意识，正