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。内洪江市铁山乡的文昌阁，本段路线全长34679Km。第十六合同段起点里程Y(Z)K99+200,终点里程 K103+370，全长 417Km。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，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I 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15.6C,最高 气温为39.3C,最低气温-7.6C。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15 55，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，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有部分属n、m围岩外，大部分为MV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W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2x12.5m ）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3 2 0国道至线路 K103+370 段乡村公路约 15Km（16、17、1& 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：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417Km，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 41021m3，填方 498219m3，土工格栅 23255m2。（三）涵洞两座：1座2-4x4m 盖板涵，涵长48.75m，-座 1-005m圆管涵，涵长 18m。（四）嘲冰工程：浆砌片石边沟8062m，路基盲沟5462m，截水沟1822m ,PVC-U管6973m，中央分割带渗沟542m。护坡：C20现浇混凝土 177mj,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133911m2。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，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7 10cm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5 10cm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20mm。 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，纵向必须连接牢并与锁脚锚杆焊接成整体。2.025中空注浆锚杆625中空注浆锚杆，按纵环向间距75（纵”100（环向）梅花形布，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、 机0塑料排气管、垫板、螺母，垫板要紧贴岩面。注入水泥砂浆，注浆时应将眼孔 中气体排出,注浆压力控制在0.5 - 1Mpa ,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 孔洞保持直线汛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20x20cm，双层布置。钢筋网在洞口钢筋棚 加工成片,每片加工尺寸15mx2m，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浇上保护层厚比钢血的加工區装要求：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06 1.Om。按照设计与规范要求，设预一 n-匚埋点，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2设计值；最小厚度R5设计值，且260mm。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。3.9。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鮮时， 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