柔模泵注混凝土支护设计.doc

清水营煤矿1065m水平中部车场绕道 柔模泵注混凝土支护设计 西 安 科 技 大 学 二○○九年三月 目 录 目 录- 1 - 1.工程地质条件- 1 - 1.1工程概况- 1 - 1.2 1065车场地质条件- 1 - 2.原设计概况- 2 - 3.支护结构设计- 2 - 3.1支护方案及总体结构- 3 - 3.2混凝土支护厚度设计- 3 - 3.3柔性模板设计- 7 - 3.5钢筋网设计- 12 - 3.6总体结构参数- 12 - 4.施工设计- 14 - 4.1施工工艺- 14 - 4.2施工设备选型及布置- 15 - 4.3作业规程- 15 - 4.4质量标准及控制方法- 18 - 5.施工组织及进度- 22 - 6.材料用量- 23 - 清水营煤矿1065m水平中部车场绕道柔模泵注混凝土支护设计 1.工程地质条件 1.1工程概况 宁东矿区清水营煤矿1065m水平中部车场南翼绕道的地面位置是矿工业广场北东位置，地表多为丘陵地带，有少量植被。工作面开口位于二煤顶板，穿二煤后进入二煤底板。车场绕道设计用锚网喷钢支架支护，该支护方法造价高，工人劳动强度大。 1.2 1065车场地质条件 （1）煤岩层条件 老顶为粗砂岩，厚度为53.90米，岩性特征为土黄～浅黄色,局部黄褐色，以石英长石为主，泥质胶结，胶结松散,孔隙发育, 岩石松软易风化，属易冒落顶板．该岩层渗透性强,导水性好,富水性强，为主要含水层。 煤层名称为二煤，黑色，块状结构，半暗型煤，弱沥青光泽，节理及裂隙发育，煤质较轻。工作面二煤距底板1.3m左右有一层0.12m厚夹矸（岩性为粉砂质泥岩），夹矸以下煤厚平均1.30m，夹矸以上煤厚平均5.08m,为简单结构煤层。 直接底为粉砂岩至细粒砂岩，厚度为7.24米，岩性特征为灰白色，成分以石英为主，含少量云母，分选性差，局部夹煤线，泥质成分较高,岩石强度较底,易软化,抗水能力差,,属软弱类底板。 老底为中粒砂岩，厚度为7.20米，岩性特征为灰～浅灰色，成分以石英为主，长石次之，层面含云母星点。 （2）水文地质条件 该巷道开口在二煤煤顶板中掘进，二煤顶板粗砂岩是主要的含水层，破二煤顶板会出现淋水或涌水现象，其最大涌水量为15m3/h，正常涌水量为6～8 m3/h，因此施工时应提前挖好水沟、设置临时水仓及铺设好排水管路。 （3）影响掘进的其他地质情况 瓦斯的相对涌出量为1.74m3/吨；煤尘具有爆炸危险，爆炸性指数为40；裂隙发育情况为较发育，组数及方向都不确定；煤为易自然煤；地温为15.0～19.0oC，该区域无地温热害区；煤层的普氏硬度（f）为1.6～1.9，夹矸的普氏硬度为2.0～2.3，直接顶的普氏硬度为3.0～5.0，直接底的普氏硬度为3.0～5.5。 2.原设计概况 清水营煤矿1065m水平中部车场南翼绕道巷道断面为直墙半圆拱形，巷道净宽3.4m，净高3.7m，拱部半径1.7m，净断面积11.3㎡，采用29号U型钢支架，间距0.9m,喷射混凝土厚度为175mm，锚索选用φ15.247300mm，间排距15003000mm。支护断面如图2-1所示。 图2-1巷道原支护断面图（单位mm） 3.支护结构设计 巷道支护是煤炭开采、各类矿山、水利水电隧道、公路交通隧道等地下工程的一项关键技术。合理的巷道支护技术应既能确保地下工程的安全，又具有明显的技术经济效益。随着我国矿山开采深度和广度的不断发展，以及基本建设规模的不断扩大，对巷道支护技术提出了更新更高的要求。 目前，我国现有的矿山井巷、铁路、水利、公路、国防工程的隧道一般采用锚喷支护、锚网喷钢支架支护，棚式支护、砌碹支护等。锚网喷钢支架支护造价高，工人劳动强度大。 柔模泵注混凝土支护方法是一种工艺简单，施工速度快，造价低的新型支护方式，适合宁东矿区地层条件，满足快速安全施工及降低工程造价的要求。 3.1支护方案及总体结构 柔模泵注混凝土支护方式，具体过程是预先用纤维土工织物制作纤维柔性模板（即模袋），纤维柔性模板通过短锚杆和钢筋网固定在巷道周边，用混凝土泵将大流动性混凝土拌和物灌入模袋中，利用模袋透水不透浆的特性，将多余的水分排出，降低水灰比，提高混凝土强度。待模袋内的混凝土凝结后，在模袋外表面喷射混凝土，既可以保护钢筋网，防止其锈蚀，又可以整形巷道外观。这样在巷道周边就形成一个锚杆混凝土连续整体式支护结构。 柔模泵注混凝土支护方法既继承了水泥混凝土连续整体支护的刚性，又兼有锚杆支护的柔性及主动支护的优点，可谓刚柔并济。该支护方法一次施工面积大，形成的混凝土整体性好、强度高，且机械化程度高，施工速度快，该技术在经济、生态环境及人文社会效益上都具有突出的优越性。 支护结构为柔模泵注混凝土支护。模板采用一次性纤维柔性模板。将锚杆一端锚入围岩，另一端穿过纤维柔性模板及其中混凝土层、钢筋网及钢托板与螺母连接，形成一个锚杆、围岩与混凝土连续整体式支护体系。混凝土用泵注入预先固定在巷道周边的纤维柔性模板中。纤维柔性模板由双层高强度纤维布制成。其中巷道顶部根锚杆既作为临时支护使用，又可挂模袋和限位钢筋网，做永久支护。混凝土支护厚度由泵注混凝土和整形喷射混凝土两部分组成。锚杆、钢筋网、模袋及混凝土支护形成一个整体，共同承受围岩压力。 3.2混凝土支护厚度设计 根据副斜井所处的地形、地质条件、埋置深度和结构特征等因素，依据公路隧道设计规范，计算支护结构支护厚度。 （1）地压计算 1）垂直均布压力 式中垂直均布压力，； 围岩重度，； 围岩级别，按照V级围岩计算，取5； 宽度影响系数，； 巷道宽度，m； 每增减1m时的围岩压力增减率，以的围岩垂直均布压力为准，当时，取，当时，取；取0.1。 计算可得； ； ； 2）水平均布压力e 水平均布压力e按照下表的规定确定。 围岩级别 I、II III IV V VI 水平均布压力 0 0.15q 0.15-0.3q 0.3-0.5q 0.5-1.0q （2）混凝土支护厚度计算 a.拱部支护厚度计算 按厚壁筒理论计算公式，荷载取垂直压力和水平压力的最大值121.75kPa作为计算荷载。混凝土取C25时的支护厚度是 式中等代圆半径，2.12m； 混凝土设计强度，取12.5N/mm2； 安全系数，断面为半圆拱形时取2.4。 计算可得 b.直墙部支护厚度计算 直墙部承受弯矩较大，支护厚度因满足以抗压强度控制承载能力。 简化计算将直墙部位两根锚杆之间的碹体视为简支梁，按简支梁进行计算。 两根相邻锚杆之间简支梁所承受的弯矩为 按公路隧道设计规范要求，偏心受压构件，偏心距应≤0.2h; 式中e偏心距； M弯矩； N轴力； q围岩压力； R拱部半径； 锚杆间距； λ侧压系数，取0.4； 在确保安全的基础上，并结合红柳煤矿的成功支护经验，巷道混凝土设计厚度取250mm，其中泵注混凝土200mm，整形喷射混凝土厚度50mm。 （3）泵注混凝土配合比设计 柔模泵注混凝土支护技术的最大创新就是利用了纤维柔性模板的透水不透浆特性，这就要求混凝土必须有很大的流动性，但大的流动性又不能对设计强度有所削弱，这使得柔模泵注混凝土设计与普通的混凝土设计有所不同，在保证流动性的同时也要加大水泥的用量。 柔模泵注混凝土设计与普通混凝土设计相比，第一，砂率要比普通混凝土大，通常情况下为50～55；第二，石子的最大粒径要与输送管的直径及柔模厚度相适应，通常最大粒径小于20mm，一般采用10～20mm；第三，搅拌的混凝土水灰比取0.6～0.7为宜；第四，坍落度宜为180～200mm。 在本支护方案中，采用泵送混凝土作为支护结构的主要承载体。C25强度的混凝土可以满足设计强度要求。在模袋内泵入流动性比较好的混凝土，混凝土能够依靠自身的重量及流动性自动充满整个模袋，并在自重的作用下密实，从而免除振捣的麻烦，并且能够一次成型，效果很好。 经泵送混凝土试验，模袋滤水后的混凝土配合比为 材料 水泥 砂 碎石 水 外加剂 质量（kg/m3） 498 875 800 224 3 本配合比的砂子需筛除粒径大于5mm的砂子。现场施工时，应检验砂子中石子的含量以及砂子含水率，并对配合比进行调整。 碎石选用5～20mm连续级配碎石，砂子根据现场材料选用中砂。 （4）喷射混凝土配合比设计 国家标准锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB500862001）是喷射混凝土设计的重要依据。 钢筋保护层厚度不应小于20mm，本设计喷射混凝土厚度取50mm，强度为C20，满足钢筋保护层厚度要求。 根据规范选取 1）水泥用量350～400㎏/m3； 2）水灰比在0.4～0.5； 3）砂率在0.5～0.6； 4）喷射混凝土假定容重为2200㎏/m3； 5）确定砂石用量。 根据经验，砂率取0.55，水灰比取0.45。 计算求得配合比为 则每立方喷射混凝土用量为 材料 水泥 砂子 碎石 水 速凝剂 质量（kg/m3） 370 925 740 185 11 3.3柔性模板设计 本次柔模支护所选用柔模布的材质及性能参数见表3-1。 表3-1柔模布的性能参数 序号 产品类别项目 柔模布 1 材料 丙纶 2 控制厚度（mm） 250 3 幅宽mm 2000 4 质量（g/㎡） 300 5 抗拉强度 N/50mm T 2000 W 1900 6 延伸率（） T 31.3 W 24.5 7 梯形撕裂强度（N） T 1150 W 1220 8 顶破强度（N） 5450 9 刺破强度（N） 1250 10 落锥穿透直径（N） 5.65 11 等效孔径O90 0.2 12 垂直渗透（cm/s） 4.210-3 13 缝制宽度（mm） 2000 柔模布上设有纵向加筋绳、横向加筋绳以及混凝土厚度控制拉筋，当混凝土充填在柔性模板内，纵向加筋绳和横向加筋绳可以防止混凝土注入后模板变形过大，因此可以有效地增加纤维布的抭拉强度。刚浇注后的混凝土对模板有侧压力，其通过柔模布传给加筋绳，拉筋将两侧加筋绳连接在一起，从而达到平衡压力控制厚度的效果。因此，柔性模板受力结构由柔模布、加筋绳及拉筋三部分构成。 柔性模板结构设计的步骤为计算单位面积柔模布所承受的侧压力→假定单位面积上的拉筋个数，计算每个拉筋所需承受的拉力→计算加筋绳所承受的拉力→计算柔模布承受的拉力→验算加筋绳与柔模布之间拉力。 （1）计算单位面积柔模布所承受的侧压力 式中单位面积侧压力，N； 侧压系数，取1； 混凝土的密度，2400kg/m3； 重力加速度，9.81m/s； 巷道高度，4.37m。 124009.81（4.37-0.33）95kN （2）假定单位面积拉筋个数，计算单个拉筋所受的拉力 单位面积的拉筋个数为22个，则每个拉筋受力为 式中单个拉筋受力，N； 单位面积柔模布承受的侧压力，N； 拉筋个数。 （3）计算加筋绳所受的拉力 加筋绳与拉筋受力大小相同，为4.5KN。 （4）计算柔模布所承受的拉力 相邻呈矩形分布的四个拉筋之间的柔模布，承受的侧压力与单个拉筋承受的拉力相等，则单侧柔模布承受拉力为 式中b加筋绳横向间距，mm； h加筋绳纵向间距，mm。 柔模布承受的拉力小于抗拉强度2000N/50mm，满足受力要求。 （5）加筋绳与柔模布拉力验算 加筋绳与柔模布是机织在一起的，它们之间强度设计和验算可以通过柔模布的顶破强度来设计。拉筋绳与柔模布之间的拉力为4.3KN，小于柔模布的顶破强度5.45KN。 柔性模板的尺寸必须结合巷道断面大小、锚杆间排距及施工条件等综合考虑。清水营煤矿1065m水平中部车场南翼绕道巷道环向的支护长度为10.96m，考 - 27 - 虑到部分超挖及富余量及现场实践，选择每一模纵向长度为13m。考虑到施工进度、施工水平等相关条件，选择每一模横向宽度为2m。根据柔模尺寸，拟取锚杆孔间排距选为660环向950mm（巷道轴线方向）。 1065m水平中部车场南翼绕道巷道的柔性模板设计图如下图3-1 图3-1柔模平面图 3.4锚杆设计 锚杆参数包括锚杆间排距、锚杆锚固力、锚杆直径、锚固长度、锚杆长度。 （1）锚杆间排距 本设计考虑到锚杆主要作为临时支护，而模袋预留孔是矩形布置，综合考虑后，锚杆间排距取660mm（环向）950mm（巷道轴向方向）。 （2）锚杆锚固力 承受最大拉力的锚杆位于巷道拱顶中线，悬吊模注混凝土与混凝土输送管的重量，每根锚杆承担的混凝土重量为 混凝土输送管及其中混凝土的重量约为3kN；混凝土泵的输送压力约为7kN；模袋充填混凝土时的膨胀压力约为1kN。巷道拱顶中线锚杆承受力共计14.1kN。考虑到柔模支护属于一种新型支护方式，锚杆设计不能照搬锚杆喷射混凝土支护技术规范，结合锚杆在柔模泵注混凝土支护结构中起到临时支护与永久支护的作用，安全系数取2.0，综合考虑锚杆锚固力F不应小于30KN。 （3）锚杆直径 锚杆取HRB335级钢筋，计算公式为 式中D锚杆直径，m； S锚杆截面积，； 钢筋设计强度值，； 结合红柳应用经验，锚杆直径选用20mm。 （4）锚固长度 为了保证结构安全，且结合红柳锚杆拉拔力试验，锚杆采用全长锚固，施工时，顶部与帮部都采用8支水泥药卷。水泥药卷的规格是35mm230mm，计算可得，锚杆锚固长度是1750mm。在施工前作锚杆拉拔力试验，进一步确认锚杆锚固力。 （5）锚杆长度 锚杆在柔模支护中前期主要起临时支护的作用，根据锚杆混凝土支护技术规范，同时结合清水营煤矿地质条件，及柔模泵注混凝土支护技术在红柳煤矿的成功经验，选用锚杆长度为顶部7根锚杆长2000mm,作为施工中的临时支护；帮部考虑到帮部直墙较高锚杆取2000mm。 3.5钢筋网设计 根据锚杆喷射混凝土支护技术规范钢筋网喷射混凝土中钢筋网的设计应遵守下列规定 （1）钢筋网材料宜采用I级钢筋，钢筋直径宜为4～12mm； （2）钢筋保护层厚度不应小于20mm，水工隧洞的钢筋保护层厚度不应小于50mm。 根据工程实际，结合以前试验，钢筋网采用Φ6.5钢筋焊接而成，网孔尺寸为100mm100mm，网片规格为40002100mm，共需三片。 3.6总体结构参数 支护结构为柔模泵注混凝土支护。模板采用一次性纤维柔性模板。将锚杆一端锚入围岩，另一端穿过纤维柔性模板及其中混凝土层、Φ6.5100100mm的钢筋网及15015010mm钢托板与螺母连接，形成一个锚杆、围岩与混凝土连续整体式支护体系。混凝土用泵注入预先固定在巷道周边的纤维柔性模板中。纤维柔性模板由双层高强度纤维布制成。锚杆采用Φ202000mm螺纹钢锚杆，顶部锚杆丝扣长度400mm，帮部锚杆丝扣长度100mm，锚杆孔眼深1750mm,锚固长度1750mm,外露250mm，既作为临时支护用，又可挂模袋和限位钢筋网，作永久支护；锚杆间排距为660mm950mm。混凝土支护厚度250mm，其中柔模泵注混凝土厚度200mm,标号为C25；整形喷射混凝土厚度50mm，标号为C20。限位钢筋网片规格为40002100mm，一个环向需三片。锚杆、钢筋网、模袋及混凝土支护形成一个整体，共同承受围岩压力。 清水营煤矿1065m水平中部车场南翼绕道断面为直墙半圆拱形，净宽3.4m，净高3.4m，直墙高2m，支护结构整体图及局部详图分别如图3-2、3-3、所示。 图3-2柔模泵注混凝土支护结构整体图 （单位mm） 图3-3柔模泵注混凝土支护结构局部详图（单位mm） 4.施工设计 4.1施工工艺 柔模泵注混凝土施工工艺流程如图4-1所示。 施工锚杆 挂设柔模 挂设钢筋网 泵注混凝土 养护 掘进出渣 施工基础 喷射混凝土 图4-1柔模泵注混凝土施工工艺流程图 4.2施工设备选型及布置 本次支护选用的施工设备有锚杆钻机两台、HBTS20-6-30K型混凝土输送泵一台、KSL20搅拌机一台、施工简易台架一个。 布置施工设备时，干料搅拌站布置在地面，干料通过漏斗从地面漏至工作面，KSL20加水搅拌机布置在混凝土泵后方，混凝土泵布置在工作面后方约20米处。 4.3作业规程 柔模泵注混凝土作业施工之前需做如下的准备工作用料准备，即砂、石子、拌和水、水泥、泵送剂及柔性模板；现场准备，即混凝土输送管路的布设、自动配料机安装、混凝土搅拌机布设、混凝土输送泵及输送管路安装布设及拌和用水管道布设等。 （1）锚杆施工 巷道开挖后及时进行敲帮问顶，用锚杆钻机打锚杆眼，安装好临时支护锚杆，并在顶部挂设网孔间排距150mm150mm钢筋网片，再装运矸石，进行顶帮锚杆永久支护。 锚杆安装具体要求如下 1）确定锚杆眼的位置。检查巷道规格尺寸是否符合设计要求，在处理完不合格部位后，按中线及锚杆布置要求,确定锚杆眼位，具体尺寸是环向间距沿巷道轴向排距660mm950mm，锚杆定位时必须从中线部位往两侧量测，并用红漆做好标记。锚杆定位误差必须控制在40mm范围内。 2）打锚杆眼。按照设计的锚杆眼深度、角度，使用煤电钻配合φ42钻头打锚杆眼。钻眼深度误差控制在50mm范围内。 3）清理锚杆眼。安装锚杆前必须将眼内粉末清理干净，利用高压风吹眼，以确保锚固剂能够与眼壁接触良好。 4）锚杆安装。安装前，检查锚杆的规格尺寸是否符合设计要求；锚杆是否合格；锚固剂有无过期结块变质，若不合格，必须立即更换；锚杆眼位、角度、深度是否符合设计要求（用待安装锚杆伸入锚杆眼检查），若不合格必须重打眼； 锚杆安装工艺为药卷浸水→用炮棍将药卷送入孔中→插入锚杆杆体直到孔底。 （2）施工基础 在施工锚杆的同时或在挂设柔模之前，开挖施工基础用的沟槽，沟槽尺寸为200250mm，沟槽开挖后，按施工图做基础，必须保证基础尺寸及施工质量。 （3）柔性模板施工 1）柔性模板制作 按照巷道断面形状制作满足施工需要的柔性模板，规格为2m13m，内外层距离为200mm,在中间和拱腰部位缝制灌浆口，灌浆口内外长度300mm。 2）柔性模板挂设 挂设模袋时应先核对模袋预留空与锚杆的位置、数量是否一致，再检查模袋浇注口及预留口的缝合质量，一切正常后方可挂设。挂设时要预留浇注厚度，保证模袋灌浆饱满。锚杆穿过柔性模板预留孔，然后挂设柔性模板，将柔性模板绑扎在锚杆上。另外，模袋固定要牢靠，防止在浇注过程中下滑或变形。 a挂设柔模之前必须量测柔模预留孔到边缘的距离，将距离为550mm的一侧对向洞口方向； b由拱顶向两边安装模袋。找出模袋中间灌注口，然后先挂设中间灌注口两侧的预留孔，再依次挂设其它锚杆预留孔，直至模袋全部挂设于锚杆之上； c沿井巷轴向挂设第二条模袋，并与第一条模袋用预留绳紧密相接，安装方法相同。 （4）钢筋网施工 钢筋网片采用Φ6.5钢筋，100100mm间距，每片规格为40002100mm，共需三片，在钢筋加工棚加工，现场环向固定在锚杆外端，用锚杆垫板拉紧，网片沿巷道中心线方向搭接长度不小于100mm，沿巷道周边方向搭接长度不小于400mm，用Φ14铅丝扎紧，使各网片形成一个整体,网片与岩面距离保持200mm。网片的搭接要确保混凝土能够顺利在模袋内流动，不要发生混凝土在模袋内堵塞的现象。 （5）钢拱架临时支护 当地质条件松散时采用钢拱架临时支护。钢拱架采用12号槽钢，每个钢拱架单元由两部分连接而成，用3个Φ16螺栓连接；钢拱架支腿长2.1米，拱半径1.7米；支撑钢管内径50mm，厚3.5mm，长2米。每个柔性模板用两个钢拱架作为临时支撑，支撑位置为两排锚杆外侧，浇注下一模袋时拆除前一模袋的钢拱架支撑，循环使用。 （6）混凝土施工 1）搅拌与运输混凝土 在地面用混凝土搅拌机按照设计配合比搅拌干料，干料配好后通过漏斗将干料运至混凝土搅拌机附近，人工将干料铲入混凝土搅拌机上料布带上，干料加水搅拌成混凝土后，顺溜槽溜入混凝土输送泵的料斗内。 2）泵注混凝土 用混凝土输送泵从模袋浇注口灌注，采用人工敲击的办法振捣。灌注完毕后处理好封口，尽量避免混凝土的流出。混凝土浇注过程中要注意振捣，确保模袋充实，特别是边缘及顶部。混凝土灌注近饱满时，应暂停5分钟，待模袋中的水析出后，再灌注至饱满。模袋灌注成型后，应及时用水将模袋表面的灰渣冲洗，清理干净，并进行养护，7天内要保持表面湿润。 浇注混凝土的过程中应注意以下事项a在每模刚开始浇注时采用砂浆润滑输送管及模袋，增加混凝土的流动性，防止堵管。b混凝土浇注过程应一次注满；c确保顶部填充密实。 3）喷射混凝土 模注混凝土后，需要对其表面进行喷射混凝土。喷射混凝主要起保护模袋外层钢筋网的作用，并可以整平模注混凝土表面，填补每模之间的缝隙的作用。喷射混凝土支护与模注混凝土支护之间的施工距离取为20～40m。喷混凝土前必须对巷壁模袋进行高压水清洗。对于个别模袋未注满之处，要剪去模袋用喷射混凝土补喷达到设计厚度。喷射混凝土强度为C20,喷射混凝土应与模注混凝土两者厚度之和应达到250mm。 4）养护混凝土 浇注完成的混凝土和喷射后的混凝土需在一周内进行洒水养护。 （7）施工要点 1）巷道断面严禁欠挖，表面超挖不大于150mm，必要时进行外观整形。 2）模袋布不允许有严重缺陷，如破损、断纱等，对个别较轻缺陷点应用粘和胶修补好，如较严重必须打补丁缝补。 3）由于模袋的自动渗水功能，泵注混凝土的水灰比可在0.6～0.7，选用石子最大粒径一般为20mm，坍落度一般为180～200mm。原材料和拌和物性能还应符合泵送混凝土相关规范要求。 4）泵注前，模袋应洒水润湿；泵注时，混凝土泵注管插入模袋浇注口不少于300mm，并应扎紧；泵注应由下而上，依次进行。 5）模袋混凝土泵送距离不宜超过50m，泵注速度宜控制在10m3/h以内，每个浇注口的泵注混凝土应连续进行，当模袋内混凝土泵注将近饱满时，暂停5分钟，待水分充分析出后再泵至饱满。 6）混凝土泵注结束待初凝后，及时将模袋表面灰渣冲洗清理干净，并进行养护七天以上。 4.4质量标准及控制方法 柔模泵注混凝土支护的质量控制及标准是直接影响到工程建设成败的关键。 4.4.1质量控制 柔模泵注混凝土技术施工质量一般由下列三个阶段进行控制 （1）事前质量控制 事前质量控制包括开工前的测量、施工设备与检测仪器以及原材料的质量控制三个方面。 1）开工前的质量控制 测量人员进行施工段的断面测量，测量成果必须准确，符合现场实际，保证以此依据设计的模袋尺寸与实际相符。 2）施工设备与检测仪器的控制 模袋混凝土施工最好采用自动配料机配料，以保证原材料称量的准确性；搅拌机拌和，以保证混凝土连续供应；混凝土泵进行输送，保证使混凝土产生足够的冲力，进入模袋内。施工中所需要的检测仪器，如坍落度试验筒、试模等必须满足相关规范要求。 3）原材料质量控制 原材料质量的好坏，直接关系到模袋混凝土的内在、外观的质量，必须严格控制。 1 进货控制。选择施工用的水泥、砂、石子、外加剂、模袋等主材料的厂家时，对于质量达到国家标准、信誉好、供货能力强的要优先考虑，首选质量好的，其次才是价格廉的。 2 质量控制。选用的水泥必须是国标产品，强度等级符合设计要求。模袋布的抗拉强度、顶破强度、垂直渗透系数、等效孔径、伸长率要满足设计要求。尤其要注意的是设计模袋时，一定要正确考虑纵向、横向收缩率，避免设计模袋与实际断面尺寸不符。砂、石骨料级配一定要合理，而且是水洗料，石子超粒径含量满足规范要求，砂、石骨料的含泥量小于3绝不允许有泥团、泥块（泥团、泥块极易导致堵塞管路）。 3 材料储存控制。工地储存水泥，要建临时库房，通风良好，排水设施齐全。防止水泥结块变质；砂、石子骨料存放时尽量避免损失。 （2）事中质量控制 事中质量控制包括铺设模袋混凝土的围岩面质量、模袋铺设质量、混凝土拌和物质量和混凝土泵注质量等四个方面内容。 1）围岩面质量控制。围岩面的平整程度是直接影响柔模泵注混凝土成型后平整度的主要因素。围岩面清削时要尽量保证是原岩面。 2）模袋铺设质量控制。模袋预留浇注口位置与锚杆位置核对无误后，检查模袋浇注口缝制是否正确，一切正常后才可铺设模袋。模袋铺设时要预留泵注量，保证模袋泵注饱满。模袋固定要牢靠，防止泵注过程中走位。 3）混凝土拌和质量控制。混凝土拌和严格按施工配合比进行。混凝土强制拌和时间不少于2分钟，以保证混凝土的和易性。 4）混凝土泵注质量控制。模袋混凝土泵注是施工中的一个重要环节，要尽量连续作业减少停歇时间，停歇时间尽量控制在10分钟以内。每次泵注前要用砂浆润洗管道。泵注过程中要与混凝土泵操作者及时联系，掌握停泵时机，以免出现注不饱或鼓包现象。模袋的每一个小单元泵注将要完成时，要采用点送料方式，以便给模袋混凝土一个排水、排气时间，保证模袋充满、充饱。 （3）事后质量控制 事后质量控制主要是在混凝土泵注完成后，及时进行混凝土养护，并应做泵注混凝土强度的检验。 泵注混凝土强度的检验的一般要求是 1）泵注混凝土必须做抗压强度试验，当有其它设计要求时，可增做相应的性能试验。 2）检查泵注混凝土抗压强度所需的试块应在工程施工中抽样制取。试块数量，每泵注50～100m3混合料或混合料小于50m3的独立工程，不得少于一组，每组试块不得少于3个；材料或配合比变更时，应另做一组。 3）检查泵注混凝土抗压强度的标准试块应在一定规格的混凝土板件上切割制取。试块为边长100mm的立方体，在标准条件下养护28天，用标准试验方法取得的极限抗压强度，并乘以0.95的系数。 4）当不具备制作抗压强度标准试块条件时，也可采用取芯的办法检查泵注混凝土的抗压强度，取样时，芯样边缘至泵注混凝土大板周边的最小距离不应小于50mm。 4.4.2工程质量验收标准及工程质量评定 （1）柔模泵注混凝土工程验收标准 1）柔模的型号、规格和性能必须符合设计要求和有关标准的规定。 检验方法 检查出厂合格证和实验报告。 2）柔模泵注混凝土的原材料、配合比、养护及抗压强度等必须符合原材料标准和设计要求。试件制取方法在充灌管出口处取样，取出的混凝土灌入150mm150mm1200mm且材质与模袋织物相同的织物袋中，吊置20min，取出装入标准试模成型。 检验方法 取样检验。 3）柔模泵注混凝土表面应冲洗干净并进行养护。 检验方法 观察检查。 4）柔模泵注混凝土施工的允许偏差、检验数量和方法应符合表4-1、4-2的规定。 表4-1柔模泵注混凝土支护规格偏差 项 次 项 目 合格（mm） 优良（mm） 模注混凝土 斜井硐室 宽度中线至两帮模板的距离 0150 0100 高度腰线至顶、底板距离 0150 0100 喷射混凝土 斜井 净宽中线至任一帮距离 0150 0100 净高腰线至顶、底板距离 0150 0100 硐室 净宽中线至任一帮距离 -20100 0100 净高腰线至顶、底板距离 -30150 0150 注本支护规格偏差参考MT500994 煤矿井巷工程质量检验评定标准 表4-2柔模泵注混凝土质量检测项目和标准 序号 检测项目 质量标准 检测频率 检测工具 1 相邻块缝宽（mm） ≤20 每缝上、中、下各一个点 钢尺 2 柔模泵注混凝土顶部厚度（mm） 20 每块测一个点 钢尺 3 柔模泵注混凝土厚度（） -58 每块上、中、下各一个点 探针、钢尺 4 混凝土表面平整度（mm） 150 20m2抽测一个点 2m靠尺 5 柔模泵注混凝土坍落度（mm） 20 每4小时一次 坍落度筒，钢尺 6 柔模泵注混凝土强度（kN） ≥设计强度 100m3混凝土一组 随即取样 （2）柔模泵注混凝土工程质量评定标准 1）材料使用。柔模泵注混凝土支护工程共分巷道开挖、挂设柔模、泵注混凝土及喷射混凝土整形4个部分。所使用的纤维柔性模袋必须由明确出厂标识，其各项指标须经抽检合格方可使用。泵注混凝土强度、配合比等必须符合设计要求。 2）施工现场要求。模袋铺展后拉紧固定，在泵注混凝土过程中不得下滑。严格控制坍落度，泵送距离不宜超过50m。泵注过程连续，泵注饱满。 3）检查项目和标准。检查项目和质量标准见表4-3 （3）模袋混凝土检测项目及方法 1）厚度按每延长4米检测1点，现场可测其饱满度值换算，即模袋高点与低点差值（2m靠尺）； 2）坍落度每作业班次4～6次； 3）强度每100 m3检测1组。将充填混凝土装入同种模袋悬吊20min经挤压后装模； 检测项目和质量标准见表4-4 表4-3检查项目和质量标准 序号 检查项目 质量要求 1 模袋材料 应符合设计要求 2 模袋铺展 按要求固定牢固并符合尺寸要求 3 模袋混凝土骨料粒径 应不大于泵送管直径的1/3，粒径小于20mm 4 模袋混凝土配合比 应符合设计要求 5 模袋混凝土坍落度 应符合设计要求 6 模袋充填 应均匀饱满，不得漏填或过填 7 模袋混凝土厚度 符合设计要求 表4-4检查项目和质量标准表 序号 检测项目 质量标准 1 厚度 不低于设计值 2 坍落度 坍落度与设计值偏差不超过20mm 3 强度 不低于设计值 （4）柔模泵注混凝土浇注单位工程评定 1）合格标准检查项目达到标准，检测项目合格率不少于70，且强度保证率不低于80； 2）优良标准检查项目达到标准，检测项目合格率不少于90，且强度保证率不低于90。 5.施工组织及进度 采用三八作业方式，每班进尺3m,二掘一支护，每一次模注混凝土长度6m。掘进班每循环掘进完成后及时进行顶部锚杆临时支护，同时完成后部帮锚杆安装 充分利用时间和空间、实行平行作业。支护班完成安装模袋、安装钢筋网，安装锚杆托板和泵注混凝土工作。表面喷射混凝土整形可在工作面后部与掘进施工平行作业。 按照上述施工方式，日进度6m，按70的循环率，月进度可达到120m。施工横道图如图5-1所示。 时间（h） 工序 12～ 14 14～ 16 16～ 18 18～ 20 20～ 22 22～ 24 0～ 2 2～ 4 4 ～ 6 6 ～ 8 8 ～ 10 10 ～ 12 掘进出渣 顶部临时支护 施工锚杆 施工基础 挂设柔模 挂设钢筋网 泵注混凝土 养护 喷射混凝土 图5-1柔模支护施工横道图 6.材料用量 柔模泵注混凝土支护材料消耗如表6-1所示 表6-1柔模泵注混凝土支护每米材料消耗表 锚杆消耗量 混凝土消耗量（m3） 模板 面积（m2） 数量（个） 药卷（个） 金属网（kg） 拱部 壁部 托板 合计 模注 喷射 模注 喷射 17.9 143.2 107.0 1.16 0.27 0.97 0.24 24 2.64 13.7 注（1）模注混凝土每米用量2.12m3,喷射混凝土每米用量0.51 m3。 （2）掘进断面为14.63㎡，净断面为11.34㎡。 计算过程如下 每米材料消耗量为 锚杆数量为170.9517.9个； 药卷数量为17.98143.2支； 金属网面积为3.141.95＋2.422＋0.4211.76m2； 金属网重量（3.75＋5.7）kg/ m211.76111.13kg 模筑混凝土消耗量为（（3.141.952-3.141.752）/20.22.422）2.12m3； 喷射混凝土消耗量为（（3.141.752-3.141.72）/20.052.422）0.51m3 混凝土消耗量合计为2.120.512.63m3； 纤维柔性模板3.141.95＋2.422＋2（富余）＝12.96m2；取13 m2 特殊材料及设备价格 混凝土泵 混凝土搅拌机 柔模 锚固剂 外加剂 20万元/台 4.5万元/台 36元/㎡ 2.4元/支 144/m 矿建工程预算书 工程名称清水营中部车场绕道柔模泵注混凝土支护（不含铺底） 序 号 定额号 定额名称 单位 工程量 基价 定额价格 直接费 定额合价 人工费 材料费 机械费 人工费 材料费 机械费 定额直接费 4547.96 1069.68 2620.64 857.64 1 2186 平巷掘进F3 100 m3 0.146 7458 4432 1040 1986 1088.86 647.07 151.84 289.95 2 1999s 泵注混凝土 10m3 0.212 3276 319 2421.9x 535.1 694.51 67.62 513.44 113.44 3 锚杆 100根 0.179 3000 0 3000 0 537.0 0 537.0 0 4 锚固剂 1000支 0.143 2400 0 2400 0 343.2 0 343.2 0 5 2330 锚杆架设 100根 0.179 2398 1108 97 1193 429.24 198.33 17.36 213.54 6 模袋及挂设 100m2 0.13 3660 60 3600 0 475.8 7.8 468.0 0 7 3468 钢筋网制作铺设 t 0.107 5681 1306 3497 878 607.86 139.74 374.18 93.94 8 2303 喷射混凝土墙 100 m3 0.0024 67074 19421 39166 8487 160.97 46.61 93.99 20.36 9 2304 喷射混凝土拱 100 m3 0.0027 77970 23153