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1、6锚杆与钢架支护施工工艺6。1 总则6.1。1 适用范围本标准适用于采用矿山法施工的隧道.6.1。2 编制参考标准及规范6.1。2。1 公路工程技术标准(JTJ00197）6。1。2.2 公路隧道设计规范(JTGD702004)6.1.2.3公路隧道施工技术规范（JTJ04294)6.1.2。4公路工程质量检验评定标准（第一册 土建工程)（JTGF80/12004）6.2 术语6.2。1锚杆指用于隧道支护的锚固杆体，包括初期支护锚杆和预支护锚杆。6.2.2钢架指用于隧道支护的钢制拱架，包括格栅钢架和型钢钢架。6。3 施工准备6.3。1 技术准备6。3.1。1 锚杆支护（1）检查锚杆材料、类型、
2、规格、质量以及性能是否与设计相符.(2)根据锚杆类型、规格及围岩情况选择钻孔机具及其他所需工具。6。3。1。2 钢架支护(1)检查钢架材料、类型、规格、质量以及性能是否与设计相符。（2）钢架应在洞外进行试拼装，符合要求后方能在洞内安装。6。3.2 材料准备6.3。2.1 锚杆钢筋(1）全长粘结锚杆:可采用3号钢、20MnSi钢和5号钢,现场制作。（2)其它类型锚杆：由工厂生产定型产品，直接购买。6.3.2。2 锚杆粘结剂（1）早强药包树脂药包a。不饱和聚脂树脂用纤维纸袋（或塑料袋）装不饱和聚脂树脂、速凝剂和填料，袋中有一玻璃管,管中装固化剂和填料。b。环氧树脂分为两个塑膜袋，外袋装环氧树脂与填
3、料的胶泥状混合物，内袋装聚乙烯聚酰胺。快硬水泥药包以快硬水泥为粘结剂。(2）砂浆：水泥砂浆沿锚杆杆体全长粘结。6。3。2。3 锚杆垫板:厚610mm的钢板或铸铁，规格:150150mm或200200mm 。6.3。2.4 钢架(1）根据设计要求,按格栅、型钢分别准备材料.（2）确定钢架加工方式，有委托加工与现场加工两种。委托加工时要向加工单位提供各项设计和技术要求，组织对成品的检验，合格后方能进场.6.3。3 主要机具6.3。3。1 锚杆施工机具（1)钻孔机具：一般采用气腿式和向上式凿岩机。当在土层中钻孔时,宜采用干式排渣的回旋式钻机。（2)合金钻头。（3)套筒板手：用于施加预应力。(4）锚杆
4、拉力计：作拉拔试验用。(5）风压表：用于测试注浆压力.(6）注浆泵:用于锚孔的水泥砂浆灌注。(7)打击套筒：配合锚杆安装。6.3.3.2 钢架施工机具板手等现场拼装工具，冷弯机、电焊机等.6。3。4 作业条件6。3.4.1 锚杆应保证安设凿岩机的作业空间，且能满足锚杆的设置长度。6。3。4.2 钢架应提供足够的施作空间，以保证钢架能随着开挖台阶的下落而往下延伸拼装.6.3。5 劳动力组织根据施工进度安排和工程数量，按劳动定额和工班组织安排劳动组织计划.见表6.3.5 隧道锚杆与钢架支护施工劳动力组织 表6.3.5工 种人 数 工 作 地 点职 责 范 围施工队长1整个施工现场负责跟班组织施工管
5、理工作、协助总 指挥工作等工 班 长1初期支护现场负责跟班组织施工，协调各工种交叉作业等技 术 员1初期支护现场负责跟班解决施工中的技术问题、编写技术措施等安 全 员1 初期支护现场负责跟班检查安全措施、安全操作规程的执行情况，对安全生产负责.质 量检查员1初期支护现场负责跟班检查工程质量，各工种交接及质量保证措施的执行情况 ，对工程质量负责钻眼机械操作工25初期支护现场负责打炮眼、装药、联线爆破；找顶、打锚杆眼、装锚杆。支撑操作工8初期支护现场负责隧道掌子面安设钢支撑。电 工1初期支护现场负责现场动力、照明、通讯等电器系统的维修保护机 械 工1平台上、下机械维修保养总 计40注: 此表为一个
6、作业班施工配备人员，未计后勤、行政等人员。6.4 工艺设计和控制要求6.4。1 技术要求6.4.1.1 锚杆(1） 钻孔钻孔前应根据设计要求定出孔位，做好标记，孔位允许偏差为15mm；钻孔应圆而直，钻孔方向宜尽量与岩层主要结构面垂直；水泥砂浆锚杆孔径应大于杆体直径15mm；其它型式锚杆孔径应符合设计要求。（2) 钻孔深度水泥砂浆锚杆孔深允许偏差为50mm；楔缝式锚杆孔深不应小于杆体有效长度，且不应大于杆体有效长度30mm;早强药包锚杆孔深应与杆体长度配合恰当。(3） 注浆注浆开始或中途暂停超过30min时，应用水润滑注浆罐及其管路；注浆孔口压力不得大于0.4MPa;注浆管应插至距孔底50100
7、mm处，锚杆杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95.6。4.1。2 钢架（1) 钢架结构型式及其接头，应简单牢固，并尽可能定型化。（2） 钢架相互之间应用纵撑连接牢固,构成整体。(3) 当施工区段很短或可能发生纵向荷载时，应设置纵向斜撑，以防钢架倾倒。（4） 钢架基础上的浮渣必须清除，地层松软时应加设钢垫板。（5） 钢架架设后应迅速喷射混凝土,且应保证混凝土保护层的设计厚度。（6） 钢架就位后,其与围岩之间应用楔块楔紧，楔块的个数在10个左右。(7） 预支护的锚杆或钢管应从钢架的腹部穿过,其尾端应与钢架焊接牢固。6.4.2 材料质量要求6.4.2。1 锚杆材料必须按规定逐批进行检验。钢架材料
8、的质量必须符合设计要求.6。4。2.2 砂浆锚杆（1） 应优先使用普通硅酸盐水泥,条件不具备时可使用矿渣硅酸盐或火山灰硅酸盐水泥。（2) 水泥砂浆强度等级不得低于C20。配合比（质量比）：水泥：砂:水宜为1：（11。5）：（0。450.5），砂的粒径不宜大于3mm；(3) 砂浆应拌和均匀，随拌随用，一次拌和的砂浆应在初凝前用完. (4） 早强水泥砂浆锚杆采用硫铝酸盐早强水泥并掺早强剂；注浆作业开始或中途停止超过30min时,应测定砂浆坍落度，其值小于l0mm时，不得注入罐内使用。（5） 宜采用清洁、坚硬的中细砂,粒径不宜大于3mm，使用前应过筛。（6） 锚杆杆体应调平直、除锈和除油。6。4.2
9、。3 楔缝式锚杆(1) 楔头与楔缝的尺寸和配合情况应符合锚固要求。(2） 检查锚杆尾部螺栓和螺纹的配合情况.（3） 备齐配套工具，做好螺扣的保护措施。6。4.2.4 胀壳式锚杆(1) 锥形螺母、内锚头(胀壳)的尺寸应符合锚固要求。（2） 螺纹应配合良好,使得拧紧杆体时能顺利地将内锚头胀开。(3） 备齐配套工具，做好螺扣的保护措施。6.4.2。5 缝管式锚杆(1） 必须检查管径,同批成品管径径差不宜超过0。5mm.（2) 根据围岩情况选择钻头，使钻头直径符合设计要求。（3) 安装用冲击器尾部必须淬火,硬度宜为HBC4853。（4) 钻杆长度必须大于锚杆长度。6.4。2.6 早强药包锚杆(1) 树
10、脂或快硬水泥等粘结剂必须是粘液或糊状，能填满空隙、包裹杆头,并且迅速地凝为固体、卡住锚杆。(2) 安装前应检查树脂卷、水泥卷等药卷的质量，变质者不得使用。（3) 杆体可用普通3号圆钢加工而成。6。4。2.7 中空注浆锚杆根据需要可选用自钻式和非自钻式。锚杆杆体、垫板、螺母、止浆塞以及注浆接头等均应符合设计要求.6.4。2.8 钢架（1) 所用钢材进场时按批量和型号分批试验。检验内容包括对标志、厂家、品种、数量、外观检查，并按规定抽样做力学性能试验，进口钢材还需做化学试验分析，符合要求才能使用。（2) 钢筋工、电焊工应持证上岗，以保证钢架制作质量.(3) 现场制作时，经对设计图重新确认无误后,进
11、行实地放样，先加工一榀完整的钢架，进行现场拼装，检查其尺寸、焊接质量等，符合要求后再批量加工。(4） 加工完毕后，对成品尺寸，质量进行检查，发现问题，及时解决处理,保证产品合格。(5） 钢架成品应编号，并按顺序码放。6。4.3 职业健康安全要求(1） 作业时应保证足够的通风与照明。爆破后在掌子面上形成的危石应清除干净，以保证施作锚杆与钢架时的安全。(2） 指定专人按规定进行锚杆抗拔力试验，防止锚杆滑脱造成事故.（3) 粘结式锚杆施工时，注浆人员必须穿带防护用具（胶皮手套、口罩、眼镜、防护罩等）.（4） 在注浆作业开始前和结束后，应认真检查、清洗机械管路及接头。检查后，应经过试运转方可开始正式作
12、业，以防止发生剧烈振动、管路堵塞现象。（5) 当发生注浆管路或接头堵塞时，需在消除压力之后,方可进行拆卸及维修。6.4。4 环境要求锚杆与钢架在现场制作时，应及时清理剩余的边角材料.粘结式锚杆施工时，应按工艺规程施作,保证粘结剂不外泄，避免污染环境。6.5施工工艺6.5.1 工艺流程6.5.1.1 锚杆不同类型的锚杆，其工艺流程有所不同。(1） 砂浆锚杆钻孔注浆插入锚杆封堵孔口(最好用垫板与螺帽,也可用废水泥纸袋塞堵，以防止浆液外流）。(2） 楔缝式锚杆钻孔插入锚杆在锚杆尾端施加冲击力上好垫板拧紧螺帽。(3） 胀壳式锚杆钻孔插入锚杆旋转杆体，使锥形螺母将内锚头胀开上好垫板拧紧螺帽。（4) 缝管
13、式锚杆钻孔在锚杆尾端安装冲击器将锚杆打入孔眼.（5) 早强药包锚杆钻孔将药包与锚杆放入孔眼旋转锚杆、捅破药包,形成粘结力上好垫板拧紧螺帽.（6） 中空注浆锚杆自进式锚杆自带钻头、钻孔往锚杆的中空眼内注浆上好垫板拧紧螺帽。非自进式钻孔插入锚杆往中空眼注浆上好垫板拧紧螺帽。 （7）锚杆预应力的施加钻孔及清洗孔眼将药包置入孔底插入杆体张拉杆体紧固杆体尾部垫板螺帽。6.5。1.2 钢架掌子面出碴完毕喷射混凝土打设系统锚杆架设钢架设置纵向连接钢筋喷射混凝土覆盖.图6.5.2.1 水泥砂浆锚杆6。5.2 操作工艺6.5。2.1 砂浆锚杆(1)砂浆锚杆结构见图6。5。2.1。(2)钻孔方向宜尽量与岩层主要结
14、构面垂直。孔钻好后用高压水将孔眼冲洗干净（若是向下钻孔，须用高压风吹净水)，并用塞子塞紧孔口,防止石渣或泥土掉入孔内。(3）先注浆后插杆体时，注浆管应先插到钻孔底；开始注浆后，徐徐均匀地将注浆管往外抽出，并始终保持注浆管口埋在砂浆内，以免浆中出现空洞。图6.5.2.2 楔缝式锚杆(4)锚杆杆体宜对中插入，插入后应在孔口将杆体固定。 （5）注浆时应堵塞孔口，随着水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出注浆管，随即迅速将杆体插入，可锤击或通过套筒用风钻冲击,使杆体强行插入钻孔.（6）注浆是否饱满，可根据孔口是否有砂浆挤出来判断，若孔口无砂浆流出,应将杆体拔出重新注浆。 (7）注浆体积应略多于需要体积。6.5.2。2 楔缝式锚杆(1）楔缝式锚杆结构见图6.5.2.2。（2）楔缝式锚杆的安装是先将楔头插入楔缝，轻轻敲击使其固定于缝中，然后插入孔底；并以适当的冲击力冲击锚杆尾端，使楔头全部插入楔缝为止。打紧楔头时应注意丝扣不被损坏。为了防止杆尾受冲击力变形,可采用打击套筒保护。(3）锚杆送入孔内时不得偏斜。安设后应立即上好托板,并拧紧螺帽。(4）要求锚杆具有一定的预张力,施加预拉力时，其拧紧力矩不应小于100Nm，可采用测力矩扳手或定力矩扳手来拧紧螺帽，以控制锚固力.（5）一昼夜后应再次紧固螺母，以后还要定期检
