隧道铆杆施工方案设计

隧道锚杆施工专项方案一、施工准备（一）技术准备组织技术团队深入研读设计图纸、地质勘察报告及相关规范，重点明确锚杆设计参数。不同围岩等级的锚杆参数按以下标准执行：Ⅴ级围岩采用φ25中空注浆锚杆，长度350cm，环向间距80cm，纵向间距60cm；Ⅳ级围岩采用φ22砂浆锚杆，长度300cm，环向及纵向间距均为120cm。编制详细的施工工艺细则，对作业人员开展专项培训，确保掌握不同地质条件下的钻孔角度调整技术——节理发育岩层钻孔方向需与主要结构面垂直，整体岩层垂直于开挖轮廓线。测量放样采用全站仪定位，孔位标记误差控制在±50mm内，并根据超前地质预报结果，对断层破碎带等特殊段制定加强措施。（二）材料准备锚杆杆体：中空锚杆采用HRB400E级螺纹钢，屈服强度≥335MPa，每批进场需进行抗拉强度、延伸率及弯曲性能试验，抽样频率为每200根一组。砂浆锚杆选用φ22mm热轧带肋钢筋，表面不得有裂纹、油污及锈蚀。锚固材料：水泥采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，进场需检测安定性及3天、28天抗压强度；砂料选用粒径≤2.5mm的中细砂，含泥量≤3%，使用前过筛处理；水灰比严格控制在0.4-0.45，掺加0.5%的萘系减水剂改善流动性。树脂锚固剂选用超快凝型（初凝≤5min），储存温度保持在5-25℃。配套材料：垫板采用Q235钢板，规格150mm×150mm×6mm，中心孔径比锚杆直径大2mm；螺母采用8.8级高强度螺栓，与锚杆螺纹匹配精度为6H/6g。（三）机具准备配置MQTB-80/2.0气动锚杆钻机8台，配套φ42mm合金钻头（岩石）及φ50mm组合钻头（土层）；注浆系统采用BW-250/50型双液注浆泵，工作压力0-5MPa，排量250L/min；辅助设备包括ZLJ-350型灰浆搅拌机（搅拌容量350L）、高压风枪（风压≥0.6MPa）、全站仪、测角仪及锚杆拉拔仪（量程0-500kN）。所有设备进场前进行性能标定，钻机钻孔垂直度偏差≤1°，注浆泵压力表精度等级1.6级。二、施工工艺（一）钻孔施工作业平台：采用自行式液压台车，工作平台高度满足拱顶钻孔需求，台车移动定位误差≤100mm。钻进工艺：岩质段：采用干钻法施工，开孔时低速推进，孔深达到50cm后加速至20-30cm/min，终孔前10cm减速以防超深。钻孔直径应比锚杆直径大10mm（φ25锚杆配φ35钻头），孔深允许偏差+50mm/-0mm。土层段：采用跟管钻进工艺，套管选用φ108mm×4mm无缝钢管，节长3m，丝扣连接。成孔后用高压风（0.5MPa）清孔，持续时间≥30s，确保孔底沉渣厚度≤50mm。质量检测：每循环随机抽查10%的孔位，用测绳（精度1cm）检测孔深，测角仪检查倾角（允许偏差±1°），孔径采用专用规尺测量，不合格孔需重新钻进。（二）锚杆安装中空锚杆施工：杆体组装：按孔深+30cm截取锚杆，自由段套φ32mm聚乙烯管，两端用胶带密封，锚固段每隔1.5m设置对中支架。注浆作业：采用孔底返浆法，注浆管插入孔底50-100mm，浆液由水泥浆（水灰比0.45）与水玻璃（35Be'）按1:0.35比例混合，初凝时间控制在8-12min。注浆压力从0.3MPa开始，逐步升至0.8MPa，当孔口溢出纯浆液且压力稳定30s后停止。安装固定：注浆完成后立即插入锚杆，推送时旋转角度≤15°，外露长度控制在100-150mm，安装垫板后用扭矩扳手紧固螺母，扭矩值≥150N·m。砂浆锚杆施工：制浆工艺：采用机械搅拌，先加水再投水泥、砂，搅拌时间≥2min，砂浆强度等级M20，每盘制作3组70.7mm×70.7mm×70.7mm试块。注浆填孔：用注浆枪将砂浆从孔底缓慢注入，注浆量为理论孔体积的1.2倍，孔口溢出浓浆后插入锚杆，杆体插入后不得扰动，30min内禁止敲击。（三）特殊地质处理断层破碎带：采用"管棚+超前锚杆"联合支护，超前锚杆长5m，环向间距30cm，外插角12°，搭接长度≥1.5m，注浆采用水泥-水玻璃双液浆，凝胶时间控制在30-60s。涌水段：当单孔涌水量＞10L/min时，先埋设φ50mm排水花管，待涌水稳定后采用超细水泥（粒径≤5μm）注浆堵水，水灰比0.8:1，注浆压力1.2-1.5倍静水压力。三、质量控制（一）过程控制要点钻孔质量：每循环检查孔位、孔深、孔径、倾角四项指标，合格率需达到95%以上，不合格孔位应重新标记钻孔，废弃孔用砂浆回填。注浆饱满度：采用超声波检测仪随机抽查5%的锚杆孔，声波波速＞3.5km/s视为合格；对注浆量异常孔（＜理论值80%）进行二次补注。锚杆拉拔试验：按每300根一组（不足300根按一组）进行现场拉拔，试验值为设计锚固力的1.1倍（Ⅴ级围岩≥150kN，Ⅳ级≥120kN），最小拔力≥0.9倍设计值，试验后需重新紧固螺母。（二）验收标准检查项目规定值或允许偏差检查方法频率锚杆数量不小于设计值现场计数每循环孔位偏差±50mm全站仪测量每10孔1点孔深+50mm/-0mm测绳+钢尺每10孔1点孔径≥设计值孔径规检查每10孔1点垫板紧贴度间隙≤2mm塞尺检查每20个1点注浆压力0.5-1.0MPa压力表读数每孔记录28天锚固力≥设计值拉拔试验每300根1组（三）质量记录建立"三检制"记录体系：施工班组自检记录包含孔位、孔深等原始数据；技术员复检重点核查注浆参数及安装质量；质检工程师终检签署验收意见。所有资料需包含施工日期、部位、操作人员、设备编号及地质描述，归档保存期不少于5年。四、安全保障措施（一）作业安全个人防护：作业人员必须佩戴安全帽（抗冲击能量≥50J）、防尘口罩（过滤效率≥95%）、防护眼镜及防噪声耳塞（降噪值≥25dB），高空作业（＞2m）需系双钩安全带。设备安全：钻机操作前检查风压（0.6-0.8MPa）、油压（12-15MPa）及各管路连接，推进速度控制在0.5-1m/min；注浆泵安全阀设定压力为工作压力的1.1倍，严禁超压运行。用电安全：施工现场采用TN-S接零保护系统，配电箱安装漏电保护器（动作电流≤30mA，动作时间≤0.1s），电缆架空高度≥2.5m，穿越道路时加设防护套管。（二）地质风险防控超前预警：每循环施工前采用地质雷达（分辨率≤10cm）探测前方3m范围地质情况，发现富水、溶洞等异常立即启动应急预案。塌方处理：配备20m³/小时应急排水泵及φ200mm钢支撑，发生小规模塌方时，立即停止作业、撤离人员，采用喷射混凝土（C25，厚度10cm）封闭掌子面，待稳定后注浆加固。瓦斯管理：高瓦斯工区配置便携式瓦斯检测仪（测量范围0-4%），报警浓度设定为0.5%，当浓度≥1%时立即断电撤人，采用防爆型施工设备，通风风量≥3m³/min·m。（三）应急管理编制专项应急预案，成立应急小组（组长由项目经理担任），配备急救箱（含止血带、夹板等）、应急照明（连续照明≥4小时）及通讯设备（对讲机通讯距离≥1km）。每月组织一次应急演练，重点训练塌方逃生、触电急救及火灾扑救技能，演练记录需包含时间、参与人员、过程评估及改进措施。五、施工组织（一）人员配置采用"三班制"作业模式，每班配置：班长1人（5年以上经验）、技术员1人（持注册建造师证）、钻机操作工4人（持证上岗）、注浆工2人、普工3人，另设专职安全员1人（持C证）、质检员1人（工程师职称）。所有人员岗前培训不少于40学时，考核合格方可上岗。（二）进度计划锚杆施工与开挖作业平行进行，Ⅳ级围岩段循环进尺3m，锚杆施工耗时8小时（占循环时间的33%）；Ⅴ级围岩段循环进尺1.5m，锚杆施工耗时6小时（占循环时间的40%）。配置2套作业设备实现流水施工，月计划完成锚杆施工1200m/单线。（三）环保措施粉尘控制：钻孔作业采用湿式除尘（用水量5-8L/min），或安装布袋除尘器（除尘效率≥99%），作业面粉尘浓度≤2mg/m³。废水处理：施工废水经三级沉淀池（总容积50m³）处理，pH值调节至6-9后回用，泥浆水采用压滤机脱水（含水率≤60%），