锚杆支护施工工艺方法.pdf
筑龙网 W W W .Z H U L O N G .C O M 锚杆支护施工工艺方法 1 目录 目录 1、施工准备.........................................................................................................................1 2、砂浆拌和.........................................................................................................................3 3、支护锚杆施工.............................................................................................................4 4、检验和试验...................................................................................................................9 5、施工进度安排.............................................................................................................9 筑龙网 W W W .Z H U L O N G .C O M 锚杆支护施工工艺方法 1 锚杆支护施工工艺方法 锚杆支护施工工艺方法 1、施工准备、施工准备 1.1 锚杆准备 1.1.1 锚杆材料 (1)厂房顶部普通砂浆锚杆规格有三种Φ28,长均为 4.8m ;Φ3 2, 长为 4.8m 、6.0m 。预应力锚杆规格一种 Φ3 2,长为 9.0m 。其它部位 锚杆规格见相应的设计图。 (2)锚杆杆体采用性能符合国家质量标准的Ⅱ级 20M n S i 螺纹钢筋, 钢筋必须具有出厂质量证书及标牌。 使用前必须由物资部按规定送试 验室经抽样检查,检验合格后方可使用。 (3 )锚杆必须按不同的规格及生产厂家分批验收、分别堆存,不得 混杂,且应挂牌以便识别。锚杆宜堆放在仓库(棚)内,露天堆放时, 应垫高并加遮盖。 1.1.2 锚杆加工 (1)锚杆在三厂加工,在钢筋加工之前,依据材料需用计划合理安 排下料,使钢筋的规格长度能够得以充分利用。 (2)锚杆的切断应在调直后进行,在切断配料过程中,如发现有劈 裂、缩头或严重的弯头等必须切除。切断后的锚杆应分类堆放,并应 防止生锈和弯折。 切断后的钢筋长度应准确, 其允许偏差不大于 5m m 。 (3 )为了保证送杆顺利,锚杆端部均需加工成楔形。 (4)加工好的锚杆必须经过除锈、去污等处理。 (5)加工好的锚杆必须按不同的规格分别堆存,挂牌识别。 1.1.3 锚杆运输 (1)加工好的锚杆运输一般使用平板汽车,运输时按不同规格分类 装车、卸车,分类入库。 (2)现场使用的锚杆必须分类放在简易的架子车上,以便现场运输, 以确保锚杆型号准确、表面无污物。 1.1.4 锚杆准备其流程图如下 1.2 注浆水泥 注浆水泥采用* * 水泥股份有限公司生产的* * 牌普硅 42.5 强度等 提供材料计划 物资部门采购 厂家提供出厂合格证 进货检验 锚杆制作 筑龙网 W W W .Z H U L O N G .C O M 锚杆支护施工工艺方法 2 级水泥,水泥应有厂家品质试验报告,物资部门应填写检测委托单, 取样送试验室检测,检测结果必须满足规范要求。水泥以同单元、同 品种、同标号为一个取样单位。硐室内存放的水泥必须离周边 50c m 以上,注意防潮,存放数量不宜太多。 1.3 砂 注浆砂采用红柳滩砂料场的天然砂,使用前过筛,要求砂细度模 数 F M ≤2.0,粒径≤2.0m m ,砂的含泥量≤5, ;使用过程中根据现场 砂实际含水量调整砂浆配合比中水的含量;现场称量采用磅称(规格 100k g ) 。 1.4 外加剂 外加剂采用二种(1)对“先注浆后插杆”方式施工,采用麦斯 特 F LOW C A BLE ,掺量 2.0%;此外加剂具有高效减水、早强作用;且 能使砂浆具有触变性、膨胀性。 (2)对“先插杆后注浆”方式施工, 采用山西 K DNOF -8 早强减水剂,掺量 1.2%;膨胀剂为西宁“红浪” , 使用膨胀剂的目的是减少孔内砂浆体积收缩,掺量 8;外加剂入库 应有出厂合格证,当贮存时间过长对其质量有怀疑时,应取样送试验 室进行质量检验;严禁使用变质的外加剂。外加剂应以水溶液形式加 入到拌和物,拌和均匀;外加剂应用台称(规格 5k g )称量,配制砂 浆时采用重量比。 1.5 拌和用水 拌和用水采用黄河水,要求水质清洁,无污物。现场加水采用流 量表计量。 1.6 锚固段速凝水泥卷 速凝水泥卷采用河南巩义生产的 8604-K 3 。使用时检查水泥卷是 否受潮结块、包装皮是否破损、是否过期等,确认正常方可使用。要 求药卷抗压强度达到 3 5M p a 。 1.7 计量器具率定 工程开工前应对压力表、流量表、台称和磅称、T G -1000 型扭力 扳手等计量器具送往国家认定的计量器具检定部门进行率定, 其率定 结果必须满足要求。 1.8 建立健全质量保证体系 项目部及支护队在作业前,应建立健全质量保证体系,确保锚杆 支护全过程受控。 筑龙网 W W W .Z H U L O N G .C O M 锚杆支护施工工艺方法 3 2、砂浆拌和、砂浆拌和 2.1 准备工作 拌和砂浆前,应对 M E Y C O DE G U NA 螺杆式挤压泵或 3 S NS 泵进行检 查,检查其密封、排量及运转是否正常;注浆管路是否畅通;排气管 是否畅通;水泥、砂、外加剂是否齐备;计量器具是否灵敏;风、水、 电是否正常;液压升降平台车是否正常;现场施工、调度、质检及操 作人员是否到位;砂浆配合比是否在醒目位置挂牌等,各项准备工作 就绪后,方可拌和砂浆。 2.2 配料设计 锚杆砂浆配合比根据施工工艺不同分二种形式 (1) “先注浆后 插杆” ; (2) “先插杆后注浆” 。 2.2.1“先注浆后插杆”砂浆配合比见表 2-1 表 2-1 “先注浆后插杆”锚杆砂浆配合比 每方材料用量(k g ) 设计指标 水灰比 灰砂比 水 水泥 砂子 外加剂 F LOW C A BLE M 25 0.3 21 3 54 1179 589 24 2.2.2“先插杆后注浆”砂浆配合比见表 2-2 表 2-2 “先插杆后注浆”锚杆砂浆配合比 每方材料用量(k g ) 水灰 比 灰砂比 水 水泥 砂子 K DNOF -8 早强减 水剂 膨胀剂 0.45 11.3 3 48 773 1005 9.28 62 2.3 称量 (1)严格按照试验室开具的配料单进行配料,配料实行班组自检、 队复检和项目部终检(联检) “三检”制,并接受试验室的检查。 (2)配料称量允许偏差必须符合规范要求,配料称量允许偏差见表 2-3 表 2-3 配料称量允许偏差表 配料名称 允许偏差() 水泥 1 砂 2 筑龙网 W W W .Z H U L O N G .C O M 锚杆支护施工工艺方法 4 水、外加剂 1 2.4 投料与拌和 2.4.1 投料 投料程序水-外加剂-砂-水泥 2.4.2 拌和 拌和物拌和均匀后即可下料。 2.4.3 在砂浆拌和生产过程中,操作操作人员应做到眼勤、手勤、腿 勤,发现问题快、处理问题快、消除隐患快,严把进料关、衡量关和 放料关。 机房人员应经常检查料斗内粘结情况,每班检查不少于 2 次,若 粘结严重,应及时处理。 2.5 砂浆拌和质量控制 2.5.1 为保证砂浆质量,在机房对砂浆拌和物要进行随机抽样检测。 每单元抽检数量不少于 3 组。普通锚杆砂浆强度为 M 25,预应力锚杆 砂浆强度为 M 3 0。 2.5.2 砂浆拌和物的废料标准与处理凡砂浆拌和物出现下列情况之 一时,按废料处理。废料不得注浆。 (1) 浆配料单配错、用错,无法补救,不能满足质量要求的拌和物; (2)各组分拌不均匀的拌和物; 2.6 施工时注意事项 2.6.1 根据砂子的含水量变化及时调整用水量;如需调整配合比,试 验室需重新开出砂浆配合比; 2.6.2 应严格控制砂子的含泥量,含泥量不得超过 5; 2.6.3 砂浆随拌随用,避免稠度损失。 3、支护锚杆施工、支护锚杆施工 厂房支护锚杆分为普通砂浆锚杆(规格有三种Φ28,长均为 4.8m ;Φ3 2,长为 4.8m 、6.0m ;杆体外露分别为 0.3 m 、0.1m 。预应力 锚杆规格一种 Φ3 2,长为 9.0m , 杆体外露 0.2m 。 3 .1 普通砂浆锚杆施工 3 .1 普通砂浆锚杆施工 3 .1.1 施工 普通砂浆锚杆施工方法分二种 (1) “先注浆后插杆” ; (2) “先 插杆后注浆” ,其工艺流程分别为 (1) “先注浆后插杆”施工工艺流程为 造孔→清孔→注浆→插杆→封孔→锚杆密实检测(或拉拔力检 测) 筑龙网 W W W .Z H U L O N G .C O M 锚杆支护施工工艺方法 5 (2) “先插杆后注浆”施工工艺流程为 造孔→清孔→插杆→注浆→封孔→锚杆密实检测(或拉拔力检 测) 3 .1.2 造孔 (1)锚杆孔造孔采用 H175 三臂液压台车进行造孔,造孔前应根据 设计图纸要求对锚杆孔孔位测量放样,定出孔位,做出标识。造孔时 严格按孔位标识造孔,控制孔位偏差不大于 100m m 。 (2)锚杆孔孔径对于“先注浆后插杆施工”的锚杆孔孔径为φ 50m m ;对于“先插杆后注浆施工”锚杆孔孔径为φ57m m 。 (3 )造孔深度必须达到设计要求,孔深偏差不大于 50m m 。 (4)钻孔矩型布置,间距 3 3 m ,其中厂右 093 ~厂左 03 2 段锚 杆间排距 22m 。 (5)锚杆孔孔轴方向应垂直于开挖轮廓线,局部加固锚杆的孔轴 方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。 3 .1.3 冲孔 锚杆注浆或插杆前,均应对锚杆孔采用高压风加水进行清洗,将 钻孔内的石屑、岩粉、积水等杂物清除干净。 3 .1.4 注浆 1 厂房顶拱锚杆注浆采用液压升降平台车作为工作平台。 2 对于“先插杆后注浆”锚杆采用 M E Y C O DE G U NA螺杆挤压 泵或3 S NS 砂浆泵注浆, 进浆管为φ20m m 的P V C 管, 伸入孔内长度3 0c m 左右,回浆管为φ8m m 的硬质塑料管,伸入孔内距孔底约 15c m ,回浆 管用铅丝与锚杆杆体绑扎在一起。进浆管进浆灌注,排气管排气、排 浆,为了便于控制灌浆压力,孔外采用循环式灌浆。 排气管排气畅通标准将排气管放入水杯中,水中冒气泡表示排 气管畅通。 注浆压力以进浆管压力控制,注浆压力为 0.6 1.5M p a ,其值应 以浆量均匀缓慢注入孔内为准。 进浆压力必须大于浆柱压力及浆管磨 阻力 (进浆压力 (M p a ) 大于 (浆液比重 2.2孔口至泵垂直距离 (m ) ) /100磨阻系数 1.2) 。 灌浆结束标准排气管出浆后,或排气管停止排气后继续灌注 2 3 分钟后结束;结束时先扎进浆管后停机,扎管时注意压力变化。 3 对于“先注浆后插杆”锚杆采用 M E Y C O DE G U NA 螺杆挤压 泵进行注浆,注浆管采用(1.5″)P E管,管口 20c m缠上厚 3 5m m 的胶带,灌浆管伸入孔底,人为控制好握管力量,使握管举力大致与 筑龙网 W W W .Z H U L O N G .C O M 锚杆支护施工工艺方法 6 注浆管自重相当,当浆液挤动管道时缓慢下拔注浆管,使注浆管口始 终与灌浆面接触。 注浆压力以进浆管压力控制,注浆压力为 0.6 1.5M p a ,其值应 以浆量均匀缓慢注入孔内为准。 注浆结束标准 (1)浆液注至孔口且孔内注入浆量 (孔容-钢筋 容积)1.2。 4 砂浆拌和应均匀,随拌随用,防止石块、异物混入,一次 拌和砂浆在初凝前应使用完。 5 注浆开始,应用稀浆润滑道及孔道。 3 .1.5 封孔 对于“先注浆后插杆”砂浆锚杆在注浆结束后立即进行锚杆杆 体插入,杆体插入后采用木楔在锚杆孔口封堵,防止砂浆溢出和锚杆 从孔内滑出。 对于“先插杆后注浆”砂浆锚杆在锚杆杆体插入孔内后,采用 木楔和速凝水泥卷(或拌制砂浆)对锚杆孔封口。 3 .1.6 插杆 锚杆杆体采用人工配液压升降平台车插杆。 3 .1.7 锚杆注浆后,在砂浆凝固前,禁止敲击、碰撞、拉拔锚杆。 3 .1.8 材质承载力要求 Φ28 锚杆承载力不小于 140K N,Φ3 2 锚杆 承载力不小于 170K N,砂浆抗压强度不低于 25M p a 。 3 .2 预应力锚杆施工 3 .2 预应力锚杆施工 3 .2.1 预应力锚杆参数见表 3 -2。 表 3 -2 预应力锚杆参数 锚杆类型 孔径(m m ) 钢筋直径 (m m ) 螺母 垫圈 张拉力 k N 张拉锚杆 65 Φ3 2 M 3 0 3 0 100 3 .2.2 施工工艺流程 对于锚固段为速凝药卷, 自由段为砂浆注浆的预应力锚杆工艺流 程为 造孔→清孔→锚固段速凝卷灌注→插杆→封口→孔口垫座安装 →张拉→自由段注浆→外露锚杆杆体保护 对于锚固段为速凝药卷, 自由段为缓凝药卷的预应力锚杆工艺流 程为 造孔→清孔→锚固段速凝药卷灌注→自由段缓凝药卷灌注→插 杆→封口→孔口垫座安装→张拉→外露锚杆杆体保护 3 .2.3 造孔 筑龙网 W W W .Z H U L O N G .C O M 锚杆支护施工工艺方法 7 (1)预应力锚杆采用 H175 三臂液压台车和 QZ J-100B 潜孔钻进 行造孔,造孔前应根据设计图纸要求对锚杆孔孔位测量放样,定出孔 位,做出标识。造孔时严格按孔位标识造孔,控制孔位偏差不大于 100m m 。 (2)锚杆孔孔径孔径为φ65m m 。 (3 )造孔深度(设计深度 8.8m )必须达到设计要求,孔深偏差 不大于 50m m 。 (4)钻孔矩型布置,间距 3 3 m 。 (5)锚杆孔孔轴方向应垂直于开挖轮廓线,孔向偏差不大于 1 ~3 。 3 .2.4 清孔 锚固段装药前, 均应对锚杆孔采用高压风加水进行清洗,将钻孔 内的石屑、岩粉、积水等杂物清除干净。 3 .2.5 锚固段速凝药卷灌注 (1)锚固段采用速凝水泥药卷 8604-K 3 ,锚固剂风枪将锚固剂 打入孔底锚固剂输送管(1″P E管) ,锚固剂输送管插入孔内距孔底 50c m左右开始打入锚固剂,每打入一卷锚固剂,输送管向孔外拉出 5c m 左右,直至打入 45 支(锚固段长度为 2.0m )结束。 (2)锚固剂浸泡时间控制在 2.5 分钟左右,浸泡直观效果原则 以药卷中心留有黄豆颗粒大小的白蕊, 或药卷在水中不冒或冒小量气 泡为止。锚固剂喷枪工作风压控制在 0.5~0.6M p a 左右,在喷枪风管 输入端安装压力表进行风压控制。 3 .2.6 插杆 (1)对锚固段为速凝药卷,自由段为砂浆注浆的预应力锚杆,在 锚固段速凝水泥卷打入结束后立即进行锚杆体插入。插杆采用 1.0~ 1.5 吨液压升降平台车,定滑轮固定于平台车边上,人工拉绳索将锚 杆杆体插入孔底,锚杆杆体端部加φ40m m 钢管辅助送杆。 (2)插杆前应对锚杆杆体加工锚杆底部应削尖;在距锚杆底 部 2.0m 处设止浆环;每 3 m 设对中环一个,对中环采用 6.5 圆钢与锚 杆杆体焊接;在锚杆杆体自由段安装进浆管(φ15~φ28m m P V C 管) 和回浆管(φ8m m硬质塑料管) ,回浆管应牢固绑扎在杆体上,管口 端部距止浆环 15c m处。进回浆管在孔口通过钢垫板预留孔口引出, 为防止进回浆管因钢垫板紧贴岩面时压扁,应在钢垫板正中焊接φ 150m m 钢管导接,钢管长度为 3 c m ,壁厚为 8m m 。 3 .2.7 封口 筑龙网 W W W .Z H U L O N G .C O M 锚杆支护施工工艺方法 8 锚杆杆体插入后,立即采用木楔进行锚杆孔口封口,防止锚杆从 孔内滑出。木楔应完全打入孔内,不得留出孔外,以免影响锚杆孔口 钢垫板安装,锚杆张拉。 3 .2.8 孔口承压垫座 孔口承压垫座采用 20202 钢垫板,钢垫板面与锚孔轴线垂 直,承压垫座必须平整、牢固。若钢垫板面与锚孔轴线不垂直,孔口 外侧用可用快速砂浆找平, 砂浆强度增长应满足 6 小时 100k N 的张拉 力的承载要求,找平层厚为 3 5c m ;或其采用球形垫圈等措施。找平 砂浆建议配方见表 3 -3 。 表 3 -3 找平砂浆配方 水灰比 灰砂比 砂细度模数 水泥品种 0.28 0.3 0 11 2 1.8 2.0 525 纯熟料水泥 3 .2.9 张拉与锁定 (1)在锚固剂灌浆完毕后 10 小时左右开始进行锚杆张拉。 (2)张拉设备采用 T G -1000 型扭力扳手。锚杆张拉前,应对扭 力扳手进行率定。施工中扭力扳易损坏,要求每周率定一次。 (3 )张拉前将钢垫板套入锚杆,调整垫板与锚杆垂直后锁紧螺 帽。锚杆正式张拉前,应取 20的设计张拉荷载,对其预张拉 1~2 次,使其各部位接触紧密。 (4)张拉力施加值顺序依次为第一次张拉力为设计值的 3 0, 持荷 5 分钟后进行第二次张拉(张拉力为设计值的 50) ,持荷 5 分 钟后进行第三次张拉(张拉力为设计值的 80) ,持荷 5 分钟后进行 第四次张拉(张拉力为设计值的 115)结束张拉并锁定。每张拉一 次均应量测锚杆杆体的伸长值,并作好原始记录。 (5)锚杆锁定后 48 小时内,若发现预应力损失大于锚杆拉力设 计值的 10时,应进行补偿张拉。 3 .2.10 自由段注浆 (1)张拉结束后开始对锚杆自由段注浆施工。砂浆严格按照试 验室出具的配合比进行配制,现场应有称量设备台称,并应挂牌施 工;砂浆强度不低于 3 0M p a ;为提高孔内砂浆的密实性及砂浆的流动 性,在浆液中严格按配比加入膨胀剂和减水剂。 (2)注浆机采用 3 S NS 注浆泵或 M E Y C O DE G U NA 螺杆式挤压泵进 行注浆。 (3 )确认排气管畅通后,才能进行孔内注浆。结束标准同“先 筑龙网 W W W .Z H U L O N G .C O M 锚杆支护施工工艺方法 9 插杆后注浆”方式施工。 3 .2.11 预应力锚杆外露长度 20c m ,套丝长度 24c m ,采取措施作永久 防锈处理。 3 .3 厂房预应力锚杆结构 见附图 3 -1 4、检验和试验、检验和试验 4.1 锚杆材质检验 砂浆锚杆所用的钢筋,水泥、砂浆等原材料及半成品,均按规定 要求取样试验合格后投入使用。 4.2 注浆密实度试验 选取与现场锚杆的直径和长度, 锚杆孔径和倾斜度相同的锚杆和 塑料管,采用与现场相同的材料和配比拌制砂浆,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 同长度的锚杆分组进行试验,试验计划及结果报监理工程师审批。 4.3 锚杆拉拔力试验 在施工现场选取有代表性的岩体中进行,在砂浆锚杆养护 28 天 后,安装张拉千斤顶逐级加载直至拔出锚杆或杆体断裂为止,记录张 拉力,了解锚杆在该类岩石中的锚固强度。 4.4 锚杆拉拔力检验 锚杆按 1的抽查数量进行拉拔力检验。喷锚支护中的锚杆,当 拉拔力达到规定值时,应立即停止加载。同组锚杆的拉拔力平均值应 符合设计要求,且任一锚杆的拉拔力不得低于设计值的 80。若达不 到要求,应按监理工程师要求重新检验或采取其他处理措施。 4.5 锚杆密实度检验 采用 LX -10E锚杆质量检测仪对锚杆长度及注浆密实度进行检 测。支护锚杆,按作业分区由监理人根据现场实际情况指定抽查,抽 查比例不得低于锚杆总数的 5。锚杆注浆密实度最低不得低于 80。 当抽查合格率大于 80时,认为抽查作业分区锚杆合格;当合格 率小于 80时,将抽查比例增大至 10,如合格率仍小于 80时,对 作业分区内锚杆全部检测,对不合格的锚杆重新施工。 4.6 其他 锚杆材质抽验记录, 注浆密实度试验记录和成果, 锚杆钻孔记录, 各作业分区的验收报告及时送交监理。 5、施工进度安排、施工进度安排 根据支护项目的特点,硐室支护拟滞后于掌子面适时跟进施工。 筑龙网 W W W .Z H U L O N G .C O M 锚杆支护施工工艺方法 10 根据硐室支护项目的实际情况, 硐室支护的进度控制主要以锚杆 及预应力锚索作为主要控制项目。 支护项目的施工工期与开挖层面相 应顺延。 预应力锚杆支护时间不能滞后开挖掌子面 21m 。