地质灾害治理工程边坡支护施工组织设计

地地质质灾灾害害治治理理工工程程施施工工 边边坡坡支支护护工工程程施施工工组组织织设设计计 一 编制依据 1 二 工程概况 1 三 施工平面布置图 2 四 施工组织机构 2 五 施工顺序及具体施工方案 2 六 施工机械的选择 10 七 脚手架及垂直 水平运输 11 八 施工工期及进度计划 14 九 安全保证措施 15 十 质量保证措施 17 一 编制依据一 编制依据 1 煤业 集团 有限责任公司寺家庄矿边坡支护设计图 2 建筑边坡工程技术规范 GB50330 2002 3 锚杆喷射混凝土支护技术规范 GB50086 2001 4 建筑基坑支护技术规程 JGJ120 99330 2002 5 北京理正岩土设计系列软件5 0 3 二 工程概况二 工程概况 1 本工程为煤业 集团 有限责任公司寺家庄矿主斜井口房南侧 原 煤仓东侧 储煤场西侧边坡支护 锚喷 挡墙 设计 本边坡为永久边 坡 使用年限为50 年 2 寺家庄矿南部一带边坡已开挖 开挖的基本情况是 高度小于 15 0m 按 1 0 75 坡率 高度大于15 0m 时按 1 1 坡率开挖 3 本设计在坡脚处砌筑挡土墙 墙顶宽度为1 0m 坡率为 1 0 25 高度为 4 5m 基础埋深1 5m 4 边坡开挖最大高度为40 0m 最小高度为8 10 0m 5 从开挖的边坡所揭露的地层情况分析 边坡揭露的地层自上而下分 别为表土层 灰黄色 暗紫色 强风化泥岩和灰黄色 暗紫色中 微风化 厚层状泥岩夹灰色细砂岩薄层 边坡开挖暴露最长时间已达一年之久 揭 露的岩层经风吹 雨淋和阳光的暴晒部分地段已二次风化 局部地段已出 现跨塌现象 其中以储煤场西侧塌落带为主 基于此 本工程边坡支护 方法采用锚喷支护加挡土墙 即采用锚杆 锚索 挂钢筋网喷射混凝土 坡脚砌筑挡土墙的联合支护的方法 6 本工程边坡的安全等级为I II 级 边坡岩体类别为III 类 局部为 IV 类 垮落带部分 三 施工平面布置图三 施工平面布置图 为了施工现场整洁文明 有序施工 施工现场场容管理严格按施工平 面布置图实施定置管理 施工现场内的所有临时设施均按平面布置 使施 工现场处于有序状态 在施工现场周围划出一片场地供堆放施工材料用 材料部署要合理规范 整洁有序 具体布置祥见施工平面布置图 附后 四 施工组织机构四 施工组织机构 五 施工顺序及具体施工方案五 施工顺序及具体施工方案 施工顺序 施工顺序的合理与否 将直接影响工种间配合 工程质量 施工安全 工程成本和施工速度 所以必须科学合理地确定单项工程施工顺序 结合本工程实际特点拟定以下施工顺序 顶部截水沟 搭设脚手架 清理坡面浮石 钻孔注浆 安装锚杆 索 钢筋网片制作 挂第一层网片 锚索第一次张拉 达到设计值 的 70 锚索自由段注浆 锚索第二次张拉 达到设计值的 105 110 然后回到设计值并进行锁定 喷射混凝土 挂第二层 网片 加强筋及井字筋 喷射混凝土 喷水养护 坡脚挡土墙砌筑 施工方法及工艺 本工程采用干喷法 以下为干喷法喷射混凝土工艺流程 锚喷支护总的设计原则和方案 锚喷设计总的原则及方案是 根据边坡高度和揭露的岩 土 的 工程特性不同 所采用的锚杆 锚索长度也相应不同 具体方案是 一般 地段高度大于25 0m 时 锚杆长度为10 0m 锚索长度为15 0m 锚 固段长 8 0m 边坡高度介于15 0 25 0m 时 锚杆长度为9m 锚 索长度为13 0m 锚固段长8 0m 高度小于15 0 时 锚杆长度为 7 0m 锚索长度为11 0m 锚固段长6 0m 垮落带部分先将垮落物 清除干净 直到露出较新岩石面 然后再施工锚杆锚索 具体要求是高度 大于 25 0m 时 锚杆长度为12 0m 锚索长度为18 0m 锚固段长 10 0m 边坡高度介于15 0 25 0m 时 锚杆长度为10m 锚索长度 为 15 0m 锚固段长8 0m 高度小于15 0 时 锚杆长度为8 0m 锚索长度为12 0m 锚固段长6 0m 所喷坡面应与相邻坡面连接圆滑 锚喷构造设计 原材料备制及要求 锚杆 杆体材料采用 25mm 精扎螺纹钢 采用水泥砂浆进行全断 面封闭 锚杆抗拉强度设计值不小于540MPa 锚具的托板采用Q235 钢 尺寸为200 200 10mm 长 宽 厚 锚杆长度为7 0 12 0m 按 菱形排列 间距1 5m 锚杆与坡面倾角为18 度 锚杆采用非预应力锚 杆 按设计要求规定的材质 规格备料 并进行除锈 除油 以保证砂浆 锚杆的施工质量和施工的顺利进行 锚索 杆体材料采用7 5mm 钢绞线 锚固段采用水泥砂浆锚固 剂进行锚固 锚索张拉力不小于200KN 抗拉强度标准值不小于 1860 MPa 锚具托板采用长400mm16 双层槽钢 反扣设置 锚索长度 为 11 18m 按菱形排列 间距4 5m 锚索与坡面倾角为18 度 锚索 为预应力锚索 锚杆 索 孔径 锚杆 索 钻孔直径不小于110mm 钢筋网 锚杆 索 靠近坡面处设加强筋网 规格为 12 1500mm 将锚杆和锚索按相关规定焊接相连 喷射钢筋混凝土网片规 格为 6 150mm 水泥 普通水泥砂浆选用普通硅酸盐水泥 在自稳时间短的岩体条 件下 宜用早强水泥砂浆锚杆 砂 宜采用清洁 坚硬的中细砂 粒径直不宜大于3 使用 前应过筛 砂浆备制 砂浆应拌合均匀 随拌随用 一次拌和的砂浆应在初凝 前用完 并严防石块杂物混入 主要为了保证砂浆本身的质量及砂浆与锚 杆杆体 砂浆与孔壁的粘结强度 也就是为了保证锚杆的锚固力和锚固效 果 喷射混凝土强度等级 不应低于C20 喷射混凝土1d 龄期的抗 压强度不应低于5MPa 本工程钢筋混凝土面板厚度为200mm 设置双 层配筋 钢筋保护层厚度不小于25mm 钢筋混凝土面板与锚杆 索 应按相关规范焊接牢固 锚索的自由段应进行防腐处理 处理方法采用除锈 刷沥青船底漆 沥青玻纤布缠裹其层数不少于2 层 然后装入套管中 自由段套管两端 100 200mm 长度范围内用黄油充填 外绕扎工程胶布固定 经防腐处理后 锚杆自由段外端应埋入钢筋混凝土构件内50mm 以上 锚索的锚头经除 锈 涂防腐漆三度后应采用钢筋网罩 现浇混凝土封闭 现浇混凝土强度 等级不应低于C30 厚度不应小于100mm 混凝土保护层厚度不应小于 50mm 锚喷施工 锚杆 索 安装 锚杆 索 应每隔2m 放置一个定位支架 保证锚杆 索 居中 锚 杆杆体插入孔内的深度不宜小于设计规定 注浆采用灌浆罐和注浆管进行 注浆 注浆开始或中途停止超过30min 时应用水润滑灌浆罐及其管路 注浆孔口压力不得大于0 4MPa 注浆管应插至距孔底5 10 处 随水 泥砂浆的注入缓慢匀速拔出 若孔口无水泥砂浆溢出 说明注入砂浆不足 应重新灌注 网片铺设及喷面 当锚杆 索注浆完毕后 在确保坡面清理干净后 开始挂网 网片规 格为 6 150mm 对于锚索在注浆强度达到70 后对锚索进行第一次 张拉 张拉达到设计值的70 然后对自由段进行砂浆填充 再进行 第二次张拉 达到设计值的105 110 回到设计值进行锁定 然后进行混凝土喷射 喷射厚度以覆盖住第一层网片为准 在喷射完毕后 开始挂第二层钢筋网片 并设加强筋和井字筋 规格为 12 1500mm 之后进行第二次喷面 最后进行洒水养护 施工要点及技术要求 a 锚孔孔位偏差不宜大于20mm 锚杆孔距允许偏差为150mm 预 应力锚索孔距允许偏差为200mm b 锚孔偏斜度不应大于5 c 钻孔深度超过锚杆设计长度应不小于0 5m d 锚杆安装前应作好以下工作 锚杆 索 原材料型号 规格以 及锚杆 索 各部件质量和性能应符合设计要求 锚杆 索 孔位 孔径 孔深及布置形式应符合设计要求 孔内积水 岩粉应吹洗干 净 e 锚杆 索 尾端的托板应紧贴壁面 未接触部分必须楔紧 锚杆杆 体露出岩面的长度不应大于喷射混凝土的厚度 f 锚杆 索 注浆要求 锚杆 索 应每隔 2m 放置一个定位支架 保证锚杆 索 居中 注浆时注浆管应插至孔底50 100mm 随砂浆 注入缓慢匀速拔出 若孔口无砂浆溢出 应及时补注 注浆材料宜 使用普通硅酸盐水泥 其强度不应低于42 5MPa 砂浆配合比 灰砂 比宜为 0 8 1 5 水灰比宜为0 38 0 5 水泥砂浆的强度28d 龄期 无侧限抗压强度锚杆不低于25MPa 锚索不低于30MPa 浆体强度 检验用试块数量每30 根不少于1 组 每组试块不少于6 个 g 喷前应用高压风或高压水清洗岩面 将附着在岩面上的粉尘 硝屑 冲洗干净 以保证混凝土与岩面粘结牢固 若用高压水清洗会引起岩面软 化时 只能用高压风清扫岩面杂物 视地质情况而定 h 喷射机工作风压一般控制在0 2 0 4MPa i 喷射时严格控制水灰比 使喷层表面平整光滑 无干斑或滑移流淌 现象 j 喷嘴的方向应与受喷岩面垂直 喷嘴与受喷岩面距离保持在 0 6 1 0m 范围内 k 喷嘴移动轨迹应因地制宜 横条 竖条 圆圈等应交替使用 移动 速度要慢 让混凝土 堆 起来 有了一定厚度再移开 然后逐块扩大 其喷射范围 l 喷射作业施工区段按水平分区或垂直分区 喷射顺序自上而下 一次喷射厚度一般为5 7 喷射混凝土时使喷嘴靠近钢筋 喷射角度也 可适当偏一些 喷射混凝土应覆盖钢筋 m 凹凸不平时应先将凹处喷平 按正常顺序喷射 以减少回弹 n 喷射的混凝土面板沿边坡纵向每20 25m 的长度分段设置竖向伸 缩缝 o 混凝土坡面应设泄水孔 泄水孔直径应不小于100mm 间距 宜为 2 3m 按梅花状布置 应优先设置在岩石节理裂缝发育处 泄水 孔外倾坡度不小于5 泄水孔进水侧应设置反滤层 p 混凝土坡顶外2 3m 处的自然边坡坡面应硬化 并设置截水沟 截水沟应与矿井地面排水系统相连 q 喷完或间歇时 喷嘴应向低处放置 一工班结束 要拆开喷头 取 出水环 用水清洗干净 疏通水眼 以备下一班使用 喷完后 喷射机具 均应清洗 保养 以保证机具处于完好状态 r 若锚杆需要焊接使用时 接头不宜超过长度的1 3 必须试验 合格 且必须放置于山体内 施工中应注意的问题 喷射机的合理使用 启动喷射机时 应先送风再开机 并应在机械运转正常后送料 供料 均匀连续 作业结束时 先停止送料 待罐内余料喷完 再停机 然后关 风 停止喷射作业后 喷射机和输料管内的积料应及时清除干净 以避免 混合料结块堵管 输料管堵塞问题 堵管的一般原因不外乎以下几种 a 混合料中混入超规定粒径的石子 水泥硬块或其它杂物 b 操作程序有误 如先开马达后送风 或砂子含水率过高 操作阀错 开 致使高压风大量泄出 使工作室内风压急剧下降 也会引起输料管堵 塞 c 如遇堵塞 应立即关闭马达 随后关闭风源 并将软管拉直 然后 以手锤敲击找到堵塞位置 可将风压开到0 3 0 4MPa 同时继续敲 击堵塞部位 使其排除堵塞物而畅通 排除堵管现象时 应注意喷嘴前方 严禁站人 以免发生伤人事故 回弹问题 影响回弹率的各种因素有 混合料配合比 水灰比 砂子含水率 工 作风压 水压 喷射距离 喷射角度 操作方法及熟练程度等 针对各种 因素 采取相应的措施降低回弹率 规则 规定正常情况下的回弹 率 一般为20 30 粉尘问题 a 控制砂石料含水率 当含水率控制在5 7 时 作业时的粉尘浓 度可控制在15mg m3 以下 b 加强通风 安全及劳动保护 施工中注意喷嘴不准对人 以免喷射伤人 喷射前先进行清理浮石 危石等必要的排险作业 喷射机一定要安放在边坡稳定或已砌筑地段 喷 射混凝土施工人员必须佩戴防尘口罩等 操作喷头 和注浆管的工人应佩戴防护眼罩 夹胶工作服 长筒乳胶手套等 具体施工方法视不同坡段实际情况分述如下 顶部截水沟的修筑 坡顶截水沟采用混凝土浇筑 尺寸为底宽400mm 的梯形沟槽 由 于边坡较陡 所有坡顶截水沟在修筑时 应先修筑一条人工便道 材料运 输需要人工背运 坡顶树木茂盛 地表植被比较厚 需要人工砍树清表挖 沟 主斜井口房南侧边坡 主斜井口房已建设完毕 建筑物与坡面距离最窄处为1 2m 最宽 处 3m 所以无法进行机械作业 只能人工进行削坡 包括岩石 土方 因此造成土方外运过程中的二次倒运 主斜井口房窗户玻璃等都已装饰完毕 在人工削坡的过程中需对此进 行防护 具体防护措施 在靠近窗户附近用钢管搭架 间距为1 米 横向和纵向 并且做好支撑确保架管稳固 然后在架管上布设铁丝网 以防掉落的碎石砸坏玻璃窗 由于原坡面较陡 需每两米搭设人工操作平 台以便削坡 该段边坡从揭露的表层分土质段和岩石段 在具体施工中土质段采用 下面坡脚做挡土墙 上部进行锚喷支护的方案 岩石段直接从顶到底进行 锚喷 原煤仓东侧边坡 该段边坡于2008 年 4 月底刚开挖 从揭露的表层看大多属岩石部分 所以具体施工可按本施工组织的施工顺序正常作业 储煤场西侧边坡 储煤场西侧边坡的垮落带需要重新刷坡 综合考虑施工便利及边坡实 际情况 本段采取的施工方法为 边开挖边锚喷 就是在机械进行刷坡 4m 考虑锚杆间距为1 5m 刷 4m 正好做两排 剩一点平台可以放置材 料及施工机具用 同时也考虑到安全问题 这样施工可减少高处作业的危 险性 后 进行锚喷 完后继续刷坡 再锚喷 直到锚喷完毕 六 施工机械的选择六 施工机械的选择 施工机械的选择要符合以下要求 主导施工机械的选择要充分考虑工程特点 机械供应条件和施工现 场空间状况 合理地确定主导施工机械类型 型号和台数 辅助施工机械的选择必须充分发挥主导施工机械的生产效率 要使 两者的台班生产能力协调一致 并确定辅助施工机械的类型 型号和台数 为便于施工机械管理 同一施工现场的机械型号应尽可能少 当工 程量大而且集中时 应选用专业化施工机械 当工程量小而且分散时 应 选用多用途施工机械 根据以上要求 施工工期要求及本项目部实际情况 决定投入以下施 工机械 挖掘机 1 台 15t 自卸车 3 台 喷射机4 台 泥浆泵 50m 扬程 4 台 空压机 12m3 6 台 风钻 8 台 高压喷浆管 600m 电焊机 4 台 沙浆搅拌机3 台 350 自落式搅拌机4 台 七 脚手架及垂直 水平运输七 脚手架及垂直 水平运输 脚手架 结合本工程实际特点 脚手架采用双排 踏步式 每4 米往回缩 2 米 立杆距坡面350mm 排距 1 5m 柱距 1 5m 大横杆步距为1 5 米 地基处理 在脚手架基础所占的范围内 应人工将表面松散的石块和土清理走 基础底座下设置垫木厚度不小于50mm 布设必须平稳 不得悬空 并 在距脚手架立杆外侧50cm 处设一浅水沟 立杆 整个锚喷脚手架采用双排脚手架 三分之二高度以下采用双立杆 三 分之一以上高度为单立杆 双立杆采用双管底座 立杆接头采用对接扣件 连接 立杆与大横杆采用直角扣件连接 两个相邻立柱接头避免出现在同 步同跨内 并在高度方向错开的距离不小于1 5m 个接头中心距主节 点距离不大于60cm 大横杆 大横杆位于小横杆之下 立柱的内侧 用直角扣件和主柱扣紧 大横 杆采用对接扣件连接 其接头交错布置 不在同步同跨内 相邻接头水平 距离不小于1 5m 即一个步距 各接头距立柱的距离不大于50cm 小横杆 每一立杆与大横杆相交处 都必须设置一小横杆并采用直角扣件 扣紧在大横杆上 该杆轴线偏离主节点的距离不大于15cm 小横杆间 距与立杆间距相同 且根据作业层脚手板的需要 可在两立柱之间等间距 设置 1 2 根横杆 其最大间距不小于75cm 小横杆伸出外排大横杆边 缘距离不小于100mm 上 下小横杆应在立杆处错开布置 同层的相邻小 横杆在立杆相向布置 纵横向扫地杆 纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座200mm 处的立杆上 横向 扫地杆则用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆大的立柱上 剪力撑 双立杆部位采用双杆 通长剪力撑 单立杆则采用单杆通长剪力撑 剪力撑每6 步 4 跨设置一道 斜杆相交点处于同一条直线上 并沿架高 连续布置 剪力撑的一根斜杆扣在立柱上 另一根斜杆扣在小横杆伸出的 端头上 两端分别用旋转扣件固定 在其中增加2 至 4 个扣结点 所 有固定点距主节点距离均不大于15cm 最下部的斜杆与立杆的连接点 距地的高度控制在30cm 内 剪力撑的杆件连接采用搭接 其搭接长度大 于等于 1 米 并用不小于3 个旋转扣件固定 脚手板 脚手板采用松木 厚50mm 宽 35 45cm 长度不小于3 5m 的硬 木板 作业层满铺手板 并设置安全网和防护栏杆 脚手板设置在三根横 向水平杆上 并在两端处用12 号的铁丝箍绕2 3 圈固定 脚手板应平 铺 满铺 铺稳 接缝中设两根小横杆 各杆距接缝的距离不大于 150mm 拐角处两个方向的脚手板应重叠设置 避免出现探头和空挡现象 连接杆 连接杆采用刚性连接 在山坡上 竖向4 5 米 横向5 4 米间距 植入锚杆 锚固长度为450 500mm 用 48 3 5 钢管一端与脚手架用 直角扣件连接 另一端用架管与锚杆焊接 焊接长度为100mm 焊接 高度为 6mm 连接件与架体和岩体垂直并靠近节点 连接杆应按小横杆的 设置方式设置 连接杆伸出扣件的距离应大于100mm 防护设施 作业层网应高出作业平台1 2m 并在作业层下步架处设一道水平网 在架内高度3 6m 处设首层平网 整个脚手外侧用绿网满铺 在作业层脚手架立杆0 6m 及 1 2m 处设有两道防护栏杆 底部侧面 设 18cm 高挡脚板 操作层必须铺设木板 并用铁丝扎牢 在操作层应设防护栏杆 并在 栏杆内侧挂密目安全网 锚喷支护所影响的范围应设立警戒区 离坡角20m 用防护栏杆围 护 并挂密目安全网 脚手架拆除 拆除程序应遵守自上而下 先搭后拆的原则 即先拆立杆 脚手板 剪力撑 斜撑而后拆小横杆 大横杆 立杆等 一般的拆除顺序为安全 网 栏杆 脚手板 剪力撑 小横杆 大横杆 立杆 不准分立面拆除或在上下两步同时进行拆除 做到一步一清 一杆一 清 拆立杆时要先抱住立杆再拆开最后两个扣 拆除大横杆 斜撑剪力撑 时 应先拆中间扣件然后托住中间 再解端头扣 所有连墙件等必须随手 架拆除同步下降 严禁先将连接件拆除后 再拆脚手架 分段拆除高 差大于两步应增设连墙件加固 拆除过程中架体的稳定性不许破坏 若被破坏 应加设临时支撑防止 变形 脚手架拆至下部最后一根钢管的高度 约6 5m 时 先在适当位 置搭临时抛撑加固 最后拆连接件 垂直和水平运输 垂直运输 本工程由于受地形限制垂直运输分两步进行 第一步 先把原材料运 至施工现场堆料场地内 第二步 再把原材料人工运至坡面以供施工使用 水平运输 土岩边坡地段 用人工削坡后 在顶上修2 米宽临时性道路 用手 推车运输物料 八 施工工期及进度计划八 施工工期及进度计划 计划开工日期为 2008 年 5 月 20 日 计划竣工日期为 2008 年 8 月 31 日 总工期为 100 天 施工进度总进度计划如下 脚手架搭设投入人工15 人 计划用时5 天 坡面清理投入人工20 人 计划用时3 天 钻孔投入人工10 人 计划用时60 天 锚杆安装投入人工10 人 计划用时30 天 注浆投入人工5 人 计划用时30 天 锚索张拉投入人工5 人 计划用时15 天 钢筋网制作 挂网投入人工10 人 计划用时65 天 喷射混凝土投入人工15 人 计划用时40 天 坡顶截水沟投入人工20 人 计划用时30 天 进度图附后 九 安全保证措施九 安全保证措施 预防自然灾害措施 雷雨天气严禁施工 严防雷击 山洪带来的人员意外伤亡及施工材料 损失 防火防爆措施 大风天气严禁施工现场明火作业 以防引起火灾 明火作业要有安全保护措施 氧气瓶和乙炔罐要置于阴凉处 严禁暴 晒 同时要严防震动 乙炔罐严防回火 以免引起爆炸 劳动保护措施 a 施工人员进入现场时必须进行三级安全教育 教育率达 100 电工 电气焊工 架子工等特种作业人员必须经过专业培训 持证 上岗 b 脚手架 井架搭设完毕后 应会同项目部有关人员进行验收 合格 后方可使用 不经验收严禁使用 c 施工工作人员进入现场 必须戴安全帽 在操作层进行施工的工作 人员 还须挂安全带 d 锚杆作业中 要密切注意观察围岩或喷射混凝土的剥落 坍塌 清 理浮石要彻底 施工中 要及早发现危险征兆 及时处理 e 锚杆种类及锚固方式要选择得当 严防锚固用的砂浆流失锚固力不 够 导致锚杆脱落而造成事故 因此要指定专人负责 定期检查锚杆抗拔 力 f 喷射前要检查作业地段的岩层 并进行清理浮石 危石等必要的排 险作业 g 喷射机要安放在边坡稳定或已砌筑地段内 同时喷射作业地段应加 强照明和通风 h 喷射时严格掌握好风 水压 加强综合防尘措施 i 注意喷嘴不准对人 以免射伤人 j 加强施