地下厂房洞室群支护工程施工方案

地下厂房洞室群支护工程施工方法12.6.1支护工程施工本标段地下厂房洞室群支护工程主要支护类型有：（1）锚杆（砂浆锚杆、预应力锚杆等）；（2）喷射混凝土（包括喷射素混凝土、钢纤维喷射混凝土、钢筋网喷射混凝土）；（3）锚杆和各种喷射混凝土的组合；（4）预应力锚索（包括有粘结和无粘结预应力锚索）；（5）钢支撑支护。

根据招标文件本标段预应力锚索使用的钢绞线应符合SL46或设计图的有关规定。

全长粘结式锚索采用高强度低松弛光面钢绞线，自由式锚索采用高强度低松弛PE防护管钢绞线（无粘结预应力钢绞线），设计安装吨位分别为1000kN、1600kN、3000kN，设计最大孔深25～35m。

厂房系统地下洞室群支护种类繁多、工程量大、工艺复杂、技术难度大，与开挖施工结合紧密，施工干扰大，施工部位多，快速、适时支护要求高，单位支护施工作业面施工强度大；另外，洞室施工条件下的高空作业对施工设备的性能及施工的质量、安全有较高要求。

为确保工程安全优质、高效顺利进行，必须科学合理地组织本工程支护施工。

1、支护参数厂房系统地下洞室群主要支护参数见表12.6-01。

表12.6-01 厂房系统地下洞室群主要支护参数方式表2、施工程序支护施工与开挖跟进平行交叉作业，各工序间交替流水作业，特别是厂房、主变室等特大洞室，Ⅱ层以下梯段开挖做到“梯段规格线一次预裂，薄层开挖，随层支护”，减小边墙自由变形高度，缩短松弛变形时间，以有效控制高边墙有害变形。

各开挖层面上根据围岩类别，支护施工程序分述如下。

（1）Ⅱ、Ⅲ类围岩施工准备→砂浆锚杆→初喷3～5cm厚混凝土→预应力锚杆→挂网→喷混凝土至设计厚度→预应力锚索施工→下一循环开挖。

（2）Ⅳ类围岩施工准备→初喷3～5cm厚混凝土→超前锚杆（成孔困难时采用自进式锚杆）→砂浆锚杆施工→预应力锚杆→挂网或钢支撑→复喷混凝土施工至设计厚度→预应力锚索施工→下一循环开挖。

（3）断层破碎带施工准备→初喷3～5cm厚混凝土→超前小导管→砂浆锚杆施工→预应力锚杆→挂网或钢支撑→复喷混凝土至设计厚度→预应力锚索施工→下一循环开挖。

厂房、主变洞上部支护施工示意见附图12.6-01，厂房、主变洞边墙支护施工示意见附图12.6-02，平洞支护施工示意见附图12.6-03。

3、各部位支护施工方法厂房系统地下洞室群支护工程施工方法见表12.6-02。

表12.6-02 厂房系统地下洞室群支护方法一览表数据分析结果，对开挖过程中洞室稳定进行评判，进而及时指导或调整支护型式4、锚杆施工（1）材料本标段注浆锚杆分普通砂浆锚杆、预应力锚杆两类。

1）钢筋；高强锚杆材质符合施工图纸和有关规程规范要求。

预应力锚杆采用符合要求的普通II级螺纹钢或高强度精轧螺纹钢筋，一端头攻丝并配套垫圈及螺母。

中空式锚杆使用的钢管规格尺寸及材质符合设计及规范要求。

自进式锚杆使用的钻杆内通畅，规格尺寸及材质符合设计及规范要求。

2）水泥：选用不低于P.O42.5级普通硅酸盐水泥，质量符合国家GB175《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》的规定。

3）砂：采用最大粒径小于2.5mm的中细砂，使用前须经过筛选合格，其质地坚硬、清洁。

4）砂浆：水泥砂浆的强度等级不低于20Mpa，并满足设计要求。

预应力锚杆水泥砂浆强度等级不低于30Mpa并符合设计要求。

5）外加剂：外加剂品质不含有对锚杆产生腐蚀作用的成分。

所有种类锚杆的钢材、水泥等应有产品合格证书，同时对施工所用的主要材料包括普通钢筋、水泥、砂浆等均应按有关规范要求进行质量抽检，报送监理人批复。

（2）施工方法1）砂浆锚杆施工①主要机具地下厂房系统锚杆数量多，多为深孔锚杆，采用凿岩台车造孔为主，轻型潜孔钻和手风钻造孔为辅，人工配合平台车安插锚杆，主要采用先进先进的Meyco 注浆机注浆。

②施工工艺流程下倾锚杆采用“先注浆，后插杆”的方法施工，其施工工艺流程见下图。

先注浆后插杆施工工艺流程图水平及上倾锚杆采用“先插杆、后注浆”的方法。

其施工工艺流程见下图。

Array先插杆后注浆施工工艺流程图③现场工艺试验砂浆锚杆的现场工艺试验的内容主要为注浆密实度工艺试验。

选取与现场支护相同直径和长度的锚杆、相同孔径的塑料管（或钢管），在相同孔道倾斜度的情况下，采用与现场注浆相同的材料和配比拌制的砂浆，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均需进行试验，试验计划报送监理人审批后实施，其试验成果经监理人审定后，即为质量检验的依据。

④施工方法要点Ⅰ、钻孔采用全站仪在支护部位按设计间排距测放并标示孔位，钻孔完毕后用压力风或水将孔道清洗干净，经检验合格后，临时封堵孔口。

Ⅱ、杆体制安锚杆采用砂轮切割机断料，采用等强度直螺纹套筒连接工艺。

锚杆体在现场营地加工后运至安装部位，采用人工插杆；长度6m以上的锚杆，采用简易扒杆配合人工进行插杆。

Ⅲ、注浆水泥砂浆经试配，其基本配合比范围按水泥∶砂=1∶1～1∶2（重量比），水∶水泥=0.38∶1～0.45∶1（重量比）。

先注浆后插杆的锚杆，注浆时将PVC注浆管插至距孔底50~100mm，随砂浆的注入缓慢匀速拔管，浆液注满后立即插杆，并在孔口加塞使锚杆体居中。

先插杆后注浆的锚杆，先插入锚杆（束）和注浆管，锚杆（束）应插入孔底并对中，注浆管插至距离孔底50～100mm，当浆液至孔口，溢出浓浆后缓慢将注浆管拔出。

锚杆施工完成后，三天内严禁敲击、碰撞、拉拔锚杆和悬挂重物。

利用中空式锚杆或自进式注浆锚杆进行固结灌浆时，注浆的浆液采用添加早强剂、减水剂、膨胀剂的水泥浆，其注浆配合比及注浆压力通过现场试验确定（压力不超过1MPa）。

注浆时，在排气管回浆后将排气管扎紧，继续灌注至预定压力时即可停止灌注，然后封堵管口。

⑤质量检验和试验Ⅰ、锚杆材质检验：每批锚杆材料均应附有生产厂的质量证明书，按设计规定的材质标准以及监理人指示的抽检数量检验锚杆性能。

Ⅱ、钻孔质量抽检：一般锚杆孔位偏差不大于10cm，孔深偏差不大于5cm。

岩壁梁锚杆造孔孔位误差：上、下不大于30mm，左、右不大于100mm，孔深误差不大于50mm，角度偏差不大于2°。

不合格的孔道不得进行锚杆安装。

Ⅲ、砂浆密实度、锚杆长度检测：采用砂浆饱和仪器或声波物探仪无损检测法进行锚杆的砂浆密实度检测及锚杆长度检测，检测数量按作业区200根为1组（不足200根按1组计），根据监理人指示位置随机进行抽查，抽查比例不低于锚杆总数的3%。

⑥岩壁梁锚杆施工要点Ⅰ、岩壁梁锚杆应在该洞室已开挖临空的围岩永久支护锚杆全部安装完毕，且梁体下部洞室（边墙）的开挖面已形成预裂缝后方可安装。

Ⅱ、孔位、孔向控制要求较高，孔位放样采用全站仪精确放样；造孔前分段设立孔向、孔位标示样架，并选用凿岩台车操作技能水平较高的人员进行作业；Ⅲ、岩壁吊车梁部位锚杆要求上下孔位偏差不大于±30mm，左右孔位偏差不大于±100mm，孔深偏差不大于50mm，倾角偏差不大于±2°。

Ⅳ、锚杆采用通长定制钢筋，不得采用焊接接长，受拉（压）锚杆为高强锚杆。

梁体内的任何钢筋均不得与锚杆点焊连接（包括拉模筋）。

Ⅴ、锚杆施工完，注浆材料未达到设计强度时，不得敲击、碰撞、拉拔和悬挂重物，且禁止在附近进行爆破作业；Ⅵ、岩壁梁锚杆施工的全过程由质量跟踪小组对每道工序进行指导跟踪，并详细做好记录；验收合格后方可进入下道工序；2）预应力锚杆施工①施工工艺流程自由段带套管的预应力锚杆施工工艺流程为：造孔→清洗→安装锚杆→注浆、找平、安装垫板、垫圈、螺母→张拉、锁定。

自由段无套管的预应力锚杆施工工艺流程为：造孔→清洗→注浆（锚固段为锚固剂、自由段为缓凝水泥砂浆）→安装锚杆→旋转搅拌→找平、安装垫板、垫圈、螺母→张拉、锁定。

②主要机具采用凿岩台车造孔为主，人工配合平台车安插锚杆，主要采用先进的Meyco注浆机注浆。

③现场工艺试验预应力锚杆的现场工艺试验，按照监理人的指示及设计技术参数对其进行原位施工工艺试验，以便指导施工。

试验锚杆的数量和位置由监理人确定。

在进行试验时，认真记录压力传感器的读数、千斤顶或扭力扳手的读数以及试验锚杆在不同张拉吨位时的伸长值，记录成果并及时报送监理人。

每次进行试验锚杆张拉，必须有监理人在场时进行。

试验报告报送监理人审批合格后实施。

④施工方法及要点Ⅰ、造孔凿岩台车造孔完毕后随即将孔道内岩粉清洗干净。

孔道允许误差同普通注浆锚杆。

Ⅱ、锚杆制安锚杆制作时，应按设计施工图纸要求的锚固段长度，在杆体相应位置焊接内锚固段灌浆定位止浆环；并在锚杆自由段涂刷5mm厚沥青外套PE套管防护。

锚固段注浆管采用外径φ20mmPVC塑料管沿杆长绑扎在杆体上，并露出止浆环内侧5cm；二期灌浆管在垫板混凝土浇筑时埋设在孔口。

锚杆采用配套联结套筒接长。

锚杆安装以人力为主，杆体插入孔底后及时将锚杆对中临时固定，锚杆安装时注意采用塑料套管保护锚杆外露螺纹。

Ⅲ、灌浆锚杆灌浆分两次进行，即锚固段灌浆和张拉段灌浆。

锚固段灌浆在插杆后立即进行，张拉段灌浆在锚杆张拉后进行。

水泥砂浆强度级别不低于30Mpa。

为缩短施工周期，水泥砂浆掺入适量的高效减水剂。

灌浆压力0.2～0.3Mpa，屏浆30min。

砂浆凝固前严禁敲击、碰撞及拉拔锚杆。

Ⅳ、垫座混凝土浇筑锚头垫座砼浇注视生产情况采用JZ350搅拌机机械拌合，人工入仓，φ50插入式振捣器振捣密实，拆模后要连续养护14d。

Ⅴ、锚具安装安装锚杆螺母及垫圈。

外螺纹、螺母及螺母与垫圈表面之间均应涂油润滑。

Ⅵ、张拉在内锚固段浆体及垫座混凝土达到设计强度后，按监理人的要求，采用YDC60型千斤顶或扭力扳手轴向施加张拉力。

张拉前分1～2次对锚杆进行预紧，预紧力值为设计张拉力P的20%，以使其各部位接触紧密后再实施正式张拉；正式张拉时千斤顶张拉分级为30%P，60%P，100%P，110%P（超张拉），P为设计张拉力；扭力扳手张拉一次张拉到位。

达到张拉吨位后旋紧锁紧螺母即完成张拉。

若锚杆锁定后48h内预应力损失超过设计应力10%，进行补偿张拉。

预应力锚杆在托板安装后必须定期检查其紧固情况，如有松动及时处理；对间距较小锚杆群张拉时相邻锚杆间采用跳花分批分次张拉，以尽量降低群锚效应。

张拉工具或机具使用前须进行配套率定，率定成果报监理人审批后作为正式施工依据。

千斤顶连续使用逾半年或经维修后再使用的张拉设备和仪表必须由法定计量单位再次进行标定，并出具标定证明文件及资料。

Ⅶ、外锚头保护预应力锚杆施工完毕后，外露部分利用后期喷射混凝土覆盖保护。

对主厂房吊车梁支撑墙及边墙下部等有后浇混凝土的部位，外露部分利用后浇混凝土覆盖保护。

⑤质量检验与验收Ⅰ、预应力锚杆验收试验：预应力锚杆施工中，按设计和监理人指示随机抽样进行，抽样数量不少于锚杆总数的5%，且不小于3根。