支护工程施工.doc

四川岷江汉阳电航枢纽工程施工组织设计第七章 支护工程施工7.1 概述7.1.1 主要施工项目本项目支护工程部位包括土石方明挖边坡、主副厂房、溢流坝、船闸工程的永久支护及施工期的临时支护。支护设计主要采用锚杆（随机锚杆、系统锚杆）；喷混凝土（素喷混凝土、聚丙烯纤维喷混凝土、钢筋网喷混凝土）；锚杆、锚筋和各种喷混凝土的组合等类型。7.1.2 施工特点(1)本标段明挖边坡及时支护施工要求高，完成上一层边坡的支护，才能进行下一层边坡的开挖。对开挖后的边坡进行及时支护，同时在邻近开挖工程的现场仓库内储备一定数量的锚杆以及有关设备，以应急需。(2)边坡开挖与支护施工在同一高程同时进行，施工干扰大。为确保开挖施工的进度，科学合理的组织支护施工非常重要。7.2 施工布置7.2.1 道路 支护施工道路采用土石方开挖施工道路。7.2.2 供水支护工程施工用水主要是钻孔、锚杆注浆、清洗岩面、喷射和养护混凝土用水,从施工供水主管道接分支管道至工作面。7.2.3 供电支护工程施工用电主要是锚杆注浆、喷射混凝土、照明等用电，从施工主供电线接配电盘引380v和220v电至施工现场作业面。7.2.4 供风支护用风主要为钻孔、喷混凝土用风。从主风管接50橡胶管至各作业面供风。7.3 锚杆施工本标段使用的锚杆类型有注浆锚杆（采用水泥砂浆全长注浆，用于永久性支护和临时支护的锚杆）和非注浆锚杆（采用楔块或胀壳以及树脂进行端头锚固，用于临时支护的不注浆锚杆）7.3.1 施工主材和机具7.3.1.1主要材料(1)锚杆锚杆材料按施工图纸的要求，选用级螺纹钢筋；(2)水泥注浆锚杆水泥砂浆采用的水泥强度等级不低于P.O42.5；(3)砂采用最大粒径小于2.5mm的中细砂；(4)水泥砂浆砂浆标号满足施工图纸的要求，注浆锚杆水泥砂浆的强度等级不低于20MPa；(5)外加剂按施工图纸要求，在注浆锚杆水泥砂浆中添加的速凝剂和其它外加剂，其品质不含有对锚杆产生腐蚀作用的成分；（6）树脂用于注浆和非注浆锚杆端头快速锚固的树脂，按施工图纸的要求，选购合格厂家生产的产品。树脂与填料的比例，通过现场试验确定。7.3.1.2主要机具钻机：根据锚杆的直径和孔深不同，分别采用YT-28气腿钻和QZJ-100B型潜孔钻造孔。注浆设备：边坡锚杆注浆采用2SNS型灌浆泵配合JJS-2B型搅拌桶注浆，NJ-6型拌浆机制浆。7.3.2 施工工艺流程(1)先插杆后注浆施工工艺流程见图7.3-1。(2)先注浆后插杆施工工艺流程见图7.3-2。(3)非注浆插杆施工工艺流程见图7.3-3。施工准备钻孔清孔孔内注浆安装锚杆拉拔试验浆液制备锚杆加工、运输验收钻孔验收图7.3-1 先插杆后注浆施工工艺流程图施工准备钻孔清孔孔内注浆安装锚杆拉拔试验浆液制备液制备锚杆加工、运输验 收钻孔验收图7.3-2 先注浆后插杆施工工艺流程图 施工准备钻孔清孔孔安装锚杆拉拔试验锚杆加工、运输验收钻孔验收图7.3-3 非注浆锚杆施工工艺流程图7.3.3 施工方法7.3.3.1锚杆孔的钻孔用全站仪进行锚杆孔位放线。锚杆钻孔孔位、深度严格按照设计图纸进行，钻孔孔位偏差不大于10cm，孔深偏差不大于5cm。孔轴方向满足设计图纸的要求，设计图纸未作规定时，其系统锚杆的孔轴方向垂直于开挖面，局部加固锚杆的孔轴方向与可能滑动面的倾向相反，其与滑动面的交角大于45。注浆锚杆的钻孔孔径满足设计图纸的要求，若采用“先注浆后安装锚杆”的程序施工，钻头直径应大于锚杆直径15mm以上；若采用“先安装锚杆后注浆”的程序施工，钻头直径应大于锚杆直径25mm以上。7.3.3.2锚杆的锚固和安装钻孔结束后，采用风水进行钻孔清洗，并经监理人验收合格后进行锚杆安装。锚杆按设计要求在加工厂加工制作，运至施工现场后安装。安装胀壳式锚杆前，将锚杆的各项组件临时加以固定，组装后保证楔子在胀壳内顺利滑行。锚杆送入孔内要求的深度后拧紧杆体。安装楔缝式锚杆前，将楔子和杆体组装后送至孔底，保证楔子不偏斜，送入孔内要求的深度上好托板后拧紧螺帽。安装倒楔式锚杆前，使楔形块体错开三分之一长度捆紧，防止安装时脱落，安装时打紧锚块，安装后应上好托板，拧紧螺帽。树脂卷采用施工图纸规定的树脂卷，由有资质的生产厂家生产，且有出厂质量检验合格证。购买后贮在阴凉、干燥和温度+5+25之间的防火仓库内，过期和变质的树脂卷不得使用。树脂卷锚杆施工方法如下：(1)进行锚杆孔的测量放样，或根据地质条件和监理人的指示现场确定锚杆孔位，并用油漆进行标识。(2)采用YT-28型气腿钻进行锚杆造孔，孔向、孔深严格按设计或监理人现场确定的参数进行。(3)锚杆安装前，先用对锚杆孔进行清洗，用杆体量测孔深，并作出标记，然后用锚杆杆体将树脂卷送至孔底。(4)采用凿岩机改装的锚杆安装机具安装树脂锚杆。将锚杆安装机具与连接器、锚杆体连接好，伸入孔内搅拌树脂药卷。搅拌时，缓慢推进锚杆杆体，按厂家产品说明书规定的搅拌时间进行连续搅拌。(5)树脂搅拌完毕后，立即在孔口处将锚杆临时固定，搅拌完毕至少15分钟后安装好托板。7.3.3.3锚杆的注浆注浆锚杆的水泥砂浆必须经过试验室进行配合比试验，其基本配比范围为：水泥砂=1112，水灰比为0.380.45。用NJ-6型拌浆机按配合比进行浆液拌制，水泥砂浆拌制均匀，随拌随用，防止石块或其它杂物混入。边坡锚杆注浆采用2SNS型灌浆泵。灌浆前，先检查灌浆机的工作性能，经试运行正常后投入施工，并用水或稀水泥浆润湿管路。先注浆锚杆，把PVC注浆管插入距孔底50100cm处，用注浆机将拌制合格的砂浆往孔内灌注，边注浆边向外拔管，直到孔内注满浆液，然后人工将锚杆迅速插入孔内；当锚杆难以插入时，采取边插边转动锚杆的方法进行，直至杆体全部插入孔内。在孔口加锲使锚杆体居中。后注浆锚杆，人工将锚杆插入锚杆孔内，在孔口加楔固定，使杆体居中。将PVC注浆管插入至距离孔底50100mm处开始注浆。孔口溢出浓浆后，缓慢将注浆管拔出，使锚杆孔内注满砂浆。锚杆注浆后，在砂浆凝固前，避免敲击、碰撞和拉拔锚杆。7.3.4 检验和试验7.3.4.1注浆密实度试验选取与现场锚杆的直径、长度、锚孔孔径和倾斜度相同的锚杆和塑料管，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进行试验，试验计划及结果，报送监理工程师审批。7.3.4.2抗拉拔力试验砂浆锚杆灌注砂浆28天后，即可进行拉拔试验。按作业分区，每300根锚杆抽查3根作为一组，进行拉拔力试验，锚杆的设计抗拔力根据锚杆规格不同而不同，拉力方向与锚杆轴线方向一致。抗拔试验的锚杆选择边坡中具有代表性的支护锚杆。喷锚支护中抽检的锚杆，当锚杆被拔出或拉拔力达到规定值时，立即停止加载，结束试验。7.3.4.3钢筋、水泥、砂浆等原材料和半成品，在施工现场按规定要求取样试验，并报送监理工程师。7.3.4.4按监理人指示的抽验范围和数量，对锚杆孔的钻孔规格（孔径、深度和倾斜度）进行抽查并作好记录。7.4 喷射混凝土施工喷射砼施工包括素喷混凝土、聚丙烯纤维喷混凝土和钢筋网喷混凝土等的施工作业。7.4.1 喷混凝土施工程序喷射混凝土的主要施工程序，见图7.4-1。清理岩面清理岩面、用水冲洗用水冲洗岩面设置喷厚标志设置喷厚标志混合料制作运输预先喷一层混凝土混合料制作运输喷射混凝土钢筋加工铺设钢筋网混凝土养护混合料制作运输喷混凝土及其养护喷混凝土检查喷混凝土检查b.挂网喷混凝土施工程序a. 喷聚丙烯纤维喷混凝土和喷混凝土施工程序图7.4-1 喷混凝土施工程序图7.4.2 施工主材和机具7.4.2.1主要材料(1)水泥：主要选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥，但有防腐或特殊要求的部位支护时，报监理人批准后采用特种水泥。水泥不低于Po42.5级。进场水泥有生产厂的质量证明书。(2)骨料：细骨料采用坚硬耐久的粗、中砂，细度模数大于2.5，使用时的含水率控制在5%7%的范围内；粗骨料采用耐久的卵石或碎石，粒径不大15 mm；喷射混凝土中不使用含有活性二氧化硅的骨料，喷射混凝土的骨料级配，满足表7.4-1的规定。表7.4-1 喷射混凝土用骨料级配表项目通过各种筛径的累计重量百分数(%)0.6mm1.2mm2.5mm5mm10mm15mm优17222331354350607382100良13311841265440706290100(3)水水的PH值、不溶物、氯化物、磷酸盐、硫酸盐、硫化物的含量符合表7.4-2的规定。不使用未经处理的工业废水。拌和用水所含物质不影响混凝土的和易性和混凝土强度的增长，不引起钢筋和混凝土腐蚀。表7.4-2 水的PH值、不溶物等含量表项 目钢筋混凝土素混凝土PH值44不溶物 mg/l20005000可溶物 mg/l500010000氯化物(以Cl-计) mg/l12003500硫酸盐(以SO42-计)mg/l27002700硫化物(以S2-计)mg/l(4) 外加剂：速凝剂的质量符合施工图纸要求并有生产厂的质量证明书，初凝时间不大于5min，终凝时间不大于10min。选用外加剂报监理人批准后使用。(5) 钢筋网：采用屈服强度不低于240MPa的光面钢筋。（6）聚丙烯纤维：按照施工图纸要求选用合格产品并有生产厂的质量证明书，并进行相关试验检验。7.4.2.2主要机具湿喷混凝土的制备，由JZ350型自落式搅拌机在现场拌制，选用TK-961型湿喷机喷射混凝土。7.4.3 喷射混凝土施工方法7.4.3.1施工工艺流程湿喷混凝土施工工艺流程，见图7.4-2。施工准备测量放样设置作业平台清理喷面砂石水泥水混合料拌和运输砼喷射机输料管喷头受喷面养护空压机速凝剂图7.4-2 湿喷混凝土施工工艺流程7.4.3.2受喷面准备喷射混凝土施工之前，将明挖边坡的松动岩石、墙脚的石渣和堆积物清理干净，清除油脂或其他影响喷混凝土粘着的污迹、脏物；处理好光滑岩面；并用高压风水枪冲洗受喷面，湿润岩面，处理坡面积水及疏排裂隙漏水等。在受喷面滴水部位埋设导管排水，导水效果不好的含水层设盲沟排水，对淋水处，设截水圈排水。自然边坡应将基岩面整平，并将表面松动块石、浮渣等覆盖物清理干净。部分遇水易潮解的泥化岩层，采用压力风清扫岩面; 土质边坡在喷射混凝土前整平、压实。在受喷面上用锚筋设立喷厚标志，在锚筋稀少处，预埋规定长度的钢筋或设置混凝土饼作为混凝土喷厚标志。喷混凝土施工前，在作业部位设置工作平台，明挖边坡搭设钢管脚手架铺设竹跳板形成工作平台,作业区设置充足的照明设施。7.4.3.3挂钢筋网钢筋网在加工厂加工好后运至作业面安装。钢筋网沿岩面铺设，在坡面上采用锚筋和预埋钢筋进行固定，网片与锚杆外露部分点焊牢固，确保喷混凝土作业时网片不晃动。网间距150300mm，绑扎牢固，钢筋网和岩面间用砂浆垫块支垫，钢筋采用直径为412mm、屈服强度240MPa的光面钢筋（I级钢筋），有出厂检验质量合格证，并按设计或规范要求的频率抽样检验合格后使用。钢筋网喷射混凝土支护厚度不小于100mm，亦不大于250mm。保护层厚度不小于50mm。7.4.3.4混合料的制备喷射混凝土的配合比，通过室内及现场试验确定。配制的喷射混凝土满足设计强度及喷射工艺要求，并尽量减少水泥和水的用量。速凝剂掺量，通过现场试验确定。喷射混凝土的初凝和终凝时间，满足设计和现场喷射工艺的要求，配合比试验成果报送监理人批准。湿喷混凝土混合料的制备，由JZ350型自落式搅拌机拌制，搅拌时间不得少于150秒，水泥和速凝剂的称量允许偏差为2%，砂、石骨料的称量允许偏差为3%。拌制混合料的所有原材料按规定频率现场抽样检验合格后使用。混合料在运输、存放过程中，严防雨淋、滴水及大块石等杂物混入，装入喷射机前过筛。7.4.3.5混凝土喷射方法边坡喷射混凝土施工时，明挖边坡支护混凝土喷射机布置于开挖平台和马道上。将管道接至受喷面，由人工手持喷头站在作业平台上施喷。喷射混凝土施工按以下步骤具体实施：(1)检查喷射机械及施工用风、水管路等设施，试运行正常；拌和、运输、喷射系统准备完毕后，即可进行喷射作业。(2)按先通风后送电，然后再投料的顺序进行作业。喂送混合料保持连续、均匀，施喷中使用辅助风管，协助管道畅通。(3)采用TK-961型混凝土喷射机喷射混凝土。施喷顺序采用自下而上分段分区方式进行。分段高度控制在1.5m2.0m之间。区段间的接合部和结构的接缝处妥善处理，不漏喷。人工喷射作业在作业平台上完成。(4)喷射混凝土施工按两层进行，后一层在前一层混凝土终凝后施喷至设计厚度。若终凝1h后再行喷射，先用风水清洗喷层面再施喷；引水隧洞开挖初期随机支护喷射混凝土紧跟开挖工作面，喷混凝土终凝至下一循环放炮时间不小于3h。(5)喷射作业时，保证工作风压稳定，喷嘴在可能条件下保持与岩石面距离约0.71.0m，喷射方向大致垂直岩面。混凝土喷射机在喷头处需满足0.1MPa左右的风压。完成或因故中断作业时，将喷射机及料管内的积料清理干净。喷射作业完成后，清除粘附在喷射面的溅落物及坡脚回弹料。(6)冬季施工时，喷射作业区的气温不低于+5，混合料进入喷射机的温度不低于+5。普通硅酸盐水泥或矿渣水泥配置的喷射混凝土在分别低于设计强度30%和40%时，采取覆盖等措施避免喷射混凝土受冻。(7)喷射混凝土的回弹率：边坡及边墙控制在不大于15%，顶拱控制在不大于25%。7.4.3.6喷射混凝土养护喷射混凝土终凝2h后，及时对喷射混凝土洒水养护。养护时间不少于14d；当气温低于5时，不得喷水养护，而采用塑料薄膜等覆盖加以养护。7.4.3 检验和验收(1)喷射混凝土施工前21天，每种外加剂作三次试块试验板，试验板测定的喷射混凝土工艺质量和抗压强度达到设计要求后，进行喷射混凝土施工。(2)喷射混凝土强度检验。按规范的频率采取喷大板切割法进行强度检验。并将检验记录及时报送监理人。(3)喷层厚度检查。边坡喷混凝土采用钻孔法。检查记录定期报送监理人，如未达到设计厚度，按监理人指示进行补喷，所有喷射混凝土在监理人检查确认合格后才能验收。割除露出喷混凝土表面的钢筋残余段，在监理人检验后方可实施。(4)粘结力试验。按监理人指示钻取直径100mm的芯样进行喷混凝土与岩石间及喷层之间的抗拉试验，试验成果报送监理人。所有试件钻孔用干硬性水泥砂浆回填。对喷混凝土中的鼓皮、剥落、低强或其它缺陷部位及时清理、修补，并请监理人确认验收。7.5 植草护坡施工7.5.1 施工程序植草护坡的施工工序见图7.5-1。人工清坡（至平整）码砌预制砼框格坡面锚杆施工回填种植土挂铁丝网喷播有机基材（含灌木种子）植 树 图7.5-1 植草护坡施工工序7.5.2 施工主材和机具草种：种子选用发芽率大于95%，种子纯度98%、饱满度好的灌木种子。喷植时选择气温较好，植物发芽生长期进行，确保成活率。选用YTP-28的气腿钻进行挂网锚固时的钻孔，由自落式搅拌机在现场拌制，选用湿喷机喷播。7.5.3 施工方法7.5.3.1清理边坡人工清理岩面碎石、杂草、松散层等，凿削或嵌补坡面达到平整。对于坡面凸出的坑包进行凿削，凹坑则用浆砌片石进行嵌补，使其坡面的平整度满足规范要求。7.5.3.2码砌预制砼框格码砌预制砼框格前先对坡脚进行卵石基座的砌筑，砂浆搅拌机在现场进行拌制，卵石由堆料场运输到现场，人工抬运进行砌筑。预制砼框格在预制厂内集中制作成，由平板汽车统一运输到现场后人工进行安装。框格间连接采用M7.5砂浆座浆勾缝，缝宽1cm。坡脚三角形框格置于基座上。边坡顶部周边采用三角形砼框格封顶。7.5.3.3锚杆施工在坡比不陡于1:0.75，每级坡高小于10m，边坡稳定且平整度较好以砂岩为主的沙泥岩互层边坡进行锚固。对岩石边坡表面和浅层进行加固处理，防止发生局部崩塌。锚杆施工内容是钻孔、注浆和插锚杆。锚杆选用18螺纹钢，采用风钻成孔，注浆采用M30砂浆。7.5.3.4回填种植土在菱形框格内人工进行植土，然后挂铁丝网与锚杆绑扎。7.5.3.5挂铁丝网施工选用热镀锌机编铁丝网，铁丝直径2.2mm，幅宽23m，网孔采用5cm5cm的双纽结构形式，以防锈蚀断裂抽丝，铁丝网与锚杆用铁丝绑扎固定。对岩层完整的边坡，则只需挂网喷护；岩层破碎的，则采取格构护坡。挂铁丝网时坡顶处应卷边并埋入土中不短于20cm。7.5.3.6有机基材喷播绿化采用TK-961混凝土喷射机将混合均匀的有机基材喷于坡面， 视边坡情况可在坡面上挂铁丝网或不挂网。当边坡岩层完整，则只需挂网喷护岩层破碎，则采用格构护坡。当边坡较矮，本身稳定时可直接喷射23cm左右的基材；对坡度1：0.51:1、坡高大于10m,坡面平整较差,不宜整平的岩质边坡段落，采用有机基材喷播。本工程适应使用此方法施工的部位有上下游引航道、船闸上下闸首及船闸闸室边坡位置。(1)主要材料 有机基材作为植物年长的基盘，其配料是绿化成功的因素。供应单位应对其使用的有机材负责，使用的有机材必须提供成功的试验工点资料。设计喷播厚度过10cm，若检验时节射厚度过10cm，可视为不合格，同时基材中不得使用水泥作为粘结剂。 有机基材参照设计配合比，初步配比（m3）为：种植土地1300kg；有机肥0.5Kg；油饼1kg；腐殖材料：a.糠壳20kg，b.泥团土15Kkg；粘结剂2kg（禁止用水泥）；保水剂2kg。 铁丝网用铁线应符合一般用途热镀锌低碳钢丝（GB3087-282）规定，铁丝网设计为热镀锌机编铁丝网（镀层重量为113.9g/，防锈年限达810年）。铁丝直径2.2mm，网孔5 cm5cm，严禁采用焊接铁丝网。(2)施工工艺 清理、整平至设计坡面，一般采用水力冲洗，清除坡面浮石、浮土等，使其有利于基材和岩石表面的紧密度结合。在人工修整并经检验合格的坡在面上按图纸规定锚杆孔位，进行钻孔，孔深及应符合图纸要求。钻孔完毕，应将孔内岩粉吹干净。 安装锚杆，一般采用先注后插式，锚杆杆体材料为18II级螺纹钢筋（带螺纹），粘结材料为30号水泥砂浆，端头采用M16或AM16型螺母固定。为使砂浆锚杆及时提供锚固力，可用早强水泥调制早强砂浆作为粘结材料，或制成速凝水泥砂浆药卷使用，但锚杆的抗拉力及锚头固定满足设计规定或施工规范要求，锚杆检验参见原土建技术规范，严禁用绑扎、焊接等来固定来代替锚头螺母固定，否则视为不合格品。 将铁丝网沿坡面顺势铺下，铺设时应拉紧网，铺平整顺后，用长锚杆及短锚杆将网从上至下固定，固定时，应根据需要在锚杆中采用不同厚度的砼垫圈，以使铁丝网与坡面的距离保持5-7。长锚杆与短锚杆交错排列，横向及纵向间距为1.5m。 在坡顶处，铁丝网应伸出坡顶20，且置于坡顶截水沟的浆砌石之下，或挖沟埋压固定。在坡脚，也应有20的铁丝网埋置于平台填土中。 挖坑植树时，需剪开铁丝网，植树后将铁丝网合拢，并绑扎在一起。 利用喷射机将混合均匀的有机基材料喷于面。喷射应尽可能从正面进行，凹凸部分及死角部分要喷射充分，喷射厚度设计为不小于10，其中铁丝网之上要保证有23的基材。根据边坡岩性，可酌情调整喷射厚度，以保证有机基材能提供供草生长有足够营养与水分。 坡面有地下渗水的地方应设置适当的导水管（软式透水管）引排地下水至坡外。 植草与挖坑丛植灌木相结合立体绿化边坡，应精心组织、协调施工。7.5.3.7植树按要求进行种植苗木，做到横平竖直。选择适宜灌木生长及成活率高的季节进行栽植。7.5.3.8日常养护及草种补播草坪养护需用散花喷枪，苗木浇水用直枪喷头，并做好病虫害防治以及草坪、苗木施肥、修剪工作。根据草坪生长情况及季节特征，适当修剪，适时补播草种，已确保覆盖整个坡面。7.6 施工进度计划(1) 厂房开挖边坡支护于2011年10月15日开工，2012年3月15日完工。(2) 右岸溢流坝开挖边坡支护于2012年1月15日开工，2012年2月15日完工；左岸溢流坝开挖边坡支护于2013年1月15日开工，2013年2月15日完工。(3) 船闸开挖边坡支护于2012年11月15日开工，2013年2月15日完工。(4) 右岸连接坝开挖边坡支护于2011年10月15日开工，2011年11月15日完工，左岸连接坝开挖边坡支护于2012年10月15日开工，2012年11月15日完工。7.7 质量控制技术措施(1)安排经验丰富的专业技术人员担任施工技术及质量检查工作，所有人员均持证上岗。在施工前按施工组织设计、质量计划、作业指导书对施工人员进行层层交底。(2)各道工序严格实行三级质检制度，自检合格并报请监理人检查验收合格后进入下道工序施工。对关键工序设置质量控制点跟踪检查，施工中所有工序认真填写详细的施工记录和质量验收签证记录。(3)参与施工的作业人员在施工之前必须经过专业培训，经考核合格的人员方能上岗施工。(4)支护施工使用的各种水泥、钢材、外加剂等主要材料“三证”齐全，并经检验合格后方能使用；严禁“三无”材料或产品进入施工场地。(5)支护施工前先对围岩及边坡进行检查，以便确定需先期随机支护的部位，以及支护的类型或参数。边坡开挖时每开挖一层及时按设计要求进行跟进支护。(6)喷锚支护作业严格按照有关的施工规范、规程进行。锚杆的施工方法，包括钻孔、锚杆加工和注浆安装等工艺，均经过监理