压力注浆锚杆施工方案

压力注浆锚杆施工方案1适用范围与编制依据1.1适用范围本方案适用于城市轨道交通暗挖隧道、市政综合管廊、深基坑侧壁及高陡边坡等Ⅳ～Ⅵ级围岩地段，采用φ25mm中空螺纹钢压力注浆锚杆（以下简称“注浆锚杆”）进行超前支护或系统支护的工程。1.2编制依据(1)《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》GB500862015(2)《建筑基坑支护技术规程》JGJ1202012(3)《地下工程防水技术规范》GB501082011(4)《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ802016(5)项目设计图纸《第三册支护结构》（S03202305）及地勘报告《KZ2023042》(6)建设单位2023年4月15日下发的《风险源管控补充规定（试行）》2工程概况与重难点2.1工程概况隧道起讫里程DK3+310～DK3+850，全长540m，覆土12～28m，穿越粉质黏土、全风化闪长岩及中风化闪长岩，局部夹杂3.2m厚上层滞水。设计采用“注浆锚杆+钢筋网+喷射混凝土”联合支护，注浆锚杆呈梅花形布置，纵×环＝1.2m×1.0m，单根长4.5m，设计抗拔力≥150kN。2.2重难点(1)上层滞水导致孔壁易塌，注浆体饱满度难以保证；(2)中风化岩层裂隙发育，浆液易窜孔、漏失；(3)隧道断面高10.5m，需搭设3层移动平台，高处作业风险大；(4)夜间施工时段22:00～06:00，环保噪声限值55dB。3材料与设备3.1锚杆体采用HRB500热轧带肋中空变径螺纹锚杆，外径25mm，内径14mm，屈服强度≥500MPa，螺纹为R型左旋，螺距12.5mm，配套铸钢阻尼螺母、拱形垫板（150mm×150mm×10mm）。3.2浆液水泥：P·O42.5级普通硅酸盐水泥，28d抗压强度≥48MPa；外加剂：UEA膨胀剂掺量8%，三乙醇胺早强剂0.05%，高效减水剂1.2%；水灰比0.40～0.45，流动度初始值≥260mm，30min保留值≥220mm；3d抗压强度≥25MPa，28d抗压强度≥55MPa。3.3主要设备履带式潜孔钻机1台（KQG115，孔径76mm，扭矩3200N·m）；注浆泵站2套（ZBY50/7011kW，额定压力7MPa，流量0～50L/min）；BW型高速制浆机（200L，1200rpm）；数显回弹仪（HT20，用于喷射混凝土同步检测）；锚杆拉拔仪（ML30T，精度0.1kN，标定周期≤6个月）。4施工工艺流程4.1总体流程施工准备→测量放线→钻孔→清孔→杆体安装→注浆→补浆→拉拔验收→封锚→下一循环。4.2关键工序分解4.2.1测量放线采用LeicaTS16全站仪，以隧道中线为基准，每10m设一桩，放出环向1.0m间距孔位，并用5cm长钢筋钉入岩面，红漆标识编号，误差≤±20mm。4.2.2钻孔(1)开孔：钻头直径76mm，垂直岩面，偏斜率≤1%；(2)钻进：采用冲击+回转复合工艺，风压0.7MPa，水量20L/min，每进尺0.5m提钻吹渣一次；(3)终孔：深度4.7m（超深0.2m，确保沉渣不影响杆底注浆），钻孔完毕立即插入φ60mmPVC护孔管，防止塌孔。4.2.3清孔用高压风0.6MPa吹洗3min，再用高压水1.0MPa冲洗2min，直至回水清澈；沉渣厚度≤50mm。4.2.4杆体安装(1)检查：杆体平直度≤2mm/m，内孔通畅（用φ12mm钢钎通条全长通过）；(2)对中：在杆体1.5m、3.0m、4.5m处焊接φ6mm对中支架，确保保护层≥20mm；(3)插入：人工配合TY25型推进器匀速送入，严禁敲击螺纹段，安装时间≤5min。4.2.5注浆采用“孔底返浆、一次注满”工艺：(1)连接：将φ20mm注浆软管插入锚杆内孔直至孔底，回浆管绑扎在杆体0.3m处；(2)试泵：开启注浆泵，循环浆液30s排气；(3)注浆：压力由0逐级升至2.5MPa，稳压3min，回浆管持续出浆且比重≥1.75g/cm³时停止；(4)拔管：以0.5m/min速度匀速抽出注浆软管，确保锚杆全长浆液饱满；(5)记录：自动记录仪打印压力时间曲线，存档备查。4.2.6补浆注浆后30min检查孔口液面，若下降＞20mm，采用手动注浆器二次补浆，补浆压力1.0MPa。4.2.7拉拔验收(1)时间：注浆体强度≥20MPa（约36h）后进行；(2)设备：ML30T锚杆拉拔仪，分级加载至1.1×150kN＝165kN，持荷2min；(3)合格标准：位移≤1mm，且无突变、无锚头混凝土破坏；(4)抽检比例：每300根一批，随机抽检3%，不足300根按一批计；(5)不合格处理：加倍复检，仍不合格则该批次全部补打，费用责任单位承担。4.2.8封锚拉拔合格后，用环氧沥青防腐漆涂刷锚头2道，再用C35微膨胀细石混凝土封锚，厚度≥100mm，表面收光。5质量控制措施5.1原材料进场水泥、外加剂每200t一批，锚杆每1000根一批，查验合格证、出厂检验报告，现场取样送第三方检测，不合格立即退场并建立黑名单。5.2过程旁站质检员对钻孔、注浆、拉拔全过程旁站，使用“注浆锚杆施工APP”实时上传照片、压力曲线，数据异常5min内短信推送至项目总工。5.3强度控制每50m³浆液留置3组70.7mm立方体试件，标准养护28d，抗压强度平均值≥55MPa，最小值≥50MPa，低于此值采用碳纤维布环向加固2层补救。6安全文明施工6.1高处作业移动平台设1.2m高防护栏、18cm踢脚板，满铺5cm厚脚手板，平台最大荷载2.0kN/m²，验收挂牌“绿黄红”动态管理。6.2临时用电执行TNS系统，电缆架空≥2.5m，配电箱设30mA漏电保护器，每日07:00进行漏电试跳并记录。6.3噪声控制空压机加隔声罩，夜间施工更换低噪螺杆机，噪声实测52dB，符合《建筑施工场界噪声限值》。6.4应急演练2023年6月10日联合轨道公司、消防大队开展“突水突泥”演练，模拟涌水量30m³/h，12min完成人员撤离，演练评估得分92分。7环保与职业健康7.1粉尘控制钻机设干式捕尘器+湿式降尘双系统，作业区PM10≤0.15mg/m³，每日08:00、20:00用激光粉尘仪监测。7.2废水处理钻孔废水经沉淀池（2m×1m×1.5m）三级沉淀，pH调至7～8后回用，禁止直排市政管网。7.3职业病防护为作业人员配备KN95防尘口罩、3M12233护目镜、ANSIS12.42防噪耳塞，每半年组织职业健康体检，建立“一人一档”。8进度计划采用横道图+网络图双控，单循环作业时间90min：钻孔35min、清孔10min、杆安10min、注浆25min、养护及转场10min。每班8h完成5循环，日进尺6m。2023年7月1日开工，8月25日完成540m，工期56天，提前4天。9成本控制9.1材料损耗率锚杆≤1%、水泥≤2%，超出部分按采购价105%扣款；9.2节奖超罚注浆量理论0.026m³/根，实际控制在0.027m³/根以内，节约5%奖励班组0.5元/根；超耗5%罚款1.0元/根。9.3结果经核算，材料费节约4.3万元，工期提前奖励8.0万元，合计降本12.3万元。10信息化管理10.1二维码追溯每根锚杆生成唯一二维码，包含编号、孔深、注浆压力、拉拔值、责任人，微信扫码3s显示。10.2BIM模拟采用Revit建立3D模型，提前发现管线碰撞12处，避免返工28工时。10.3大数据分析收集1.2万条注浆压力曲线，利用Python进行Kmeans聚类，识别异常孔37根，及时补浆，保证一次验收合格率100%。11应急预案11.1突水突泥启动Ⅰ级响应：现场立即停钻、断电，人员沿隧道左侧应急照明带撤离至DK3+200避难所；同时关闭孔口阀，注速凝水泥水玻璃双液浆（体积比1:0.8，初凝45s）封堵。11.2注浆爆管设2MPa安全阀，爆管后立即停泵，人员撤至30m外，更换高压软管，30min内恢复注浆。11.3高处坠落现场配20套全身式安全带、2副应急救援三角架，2min内完成伤员固定并升井，120救护车10min内到场。12项目总结（真实案例）12.1项目主体中铁十一局城轨公司武汉地铁12号线四标项目部支护作业队，队长李建国，技术主管王磊，质检员陈晨，班组28人。12.2实施过程2023年7月1日至8月25日，完成注浆锚杆4560根，总延米20520m，水泥用量217t，无质量事故、无安全事故、环保零投诉。12.3方法工具采用“中空锚杆孔底返浆+自动压力记录+二维码追溯”成套技术；自制“可折叠移动平台”获国家