隧洞掛網(wǎng)錨桿施工技術(shù)方案一、工程概況1.1隧洞基本參數(shù)本隧洞工程設(shè)計(jì)為圓形斷面，開挖直徑5.8m，支護(hù)后凈直徑5.0m，全長(zhǎng)1200m，埋深50-180m。根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，隧洞穿越地層主要為中風(fēng)化砂巖（占比65%）、頁(yè)巖夾煤層（占比25%）及斷層破碎帶（占比10%）。其中斷層破碎帶最大寬度達(dá)8m，巖體完整性系數(shù)Kv=0.35-0.55，地下水位位于洞頂以上12-30m，對(duì)施工影響等級(jí)為中等。1.2支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)本工程采用"錨桿+鋼筋網(wǎng)+噴射混凝土"聯(lián)合支護(hù)體系，掛網(wǎng)錨桿具體設(shè)計(jì)參數(shù)如下：錨桿類型：Φ25mm中空注漿錨桿，長(zhǎng)度3.5m/5.0m兩種規(guī)格（斷層帶采用加長(zhǎng)型）錨桿間距：系統(tǒng)錨桿按1.2m×1.2m梅花形布置，局部加密區(qū)0.8m×0.8m鋼筋網(wǎng)規(guī)格：Φ8mmHPB300鋼筋，網(wǎng)格間距200mm×200mm，搭接長(zhǎng)度300mm噴射混凝土：C25細(xì)石混凝土，設(shè)計(jì)厚度150mm，初噴50mm+復(fù)噴100mm注漿材料：42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，水灰比1:1.2，注漿壓力0.5-1.2MPa二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備圖紙會(huì)審：組織技術(shù)人員進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)圖紙復(fù)核，重點(diǎn)核對(duì)錨桿布置圖與地質(zhì)剖面的對(duì)應(yīng)關(guān)系，已完成3次專項(xiàng)會(huì)審，形成圖紙會(huì)審記錄3份參數(shù)試驗(yàn)：在K0+350里程處進(jìn)行錨桿拉拔試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)量3組9根，平均極限抗拔力達(dá)285kN，滿足設(shè)計(jì)要求（設(shè)計(jì)值≥250kN）測(cè)量放線：采用LeicaTS60全站儀建立施工控制網(wǎng)，每50m設(shè)置一個(gè)支護(hù)斷面控制點(diǎn)，并用紅油漆標(biāo)注錨桿孔位2.2材料準(zhǔn)備材料名稱規(guī)格型號(hào)技術(shù)指標(biāo)檢驗(yàn)狀態(tài)儲(chǔ)備量中空錨桿Φ25×5mm屈服強(qiáng)度≥345MPa已見證取樣送檢合格1800根鋼筋網(wǎng)Φ8mm抗拉強(qiáng)度≥370MPa已見證取樣送檢合格20t水泥P.O42.53d抗折強(qiáng)度≥3.5MPa出廠合格證齊全500t速凝劑液體型初凝≤5min，終凝≤12min與水泥適配性試驗(yàn)合格30t2.3設(shè)備配置主要施工機(jī)械設(shè)備配置表：鉆孔設(shè)備：2臺(tái)YT28風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)（配套Φ32mm鉆頭），1臺(tái)MQT-130氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)注漿設(shè)備：UB8.0型注漿泵（工作壓力0-1.6MPa），制漿機(jī)2臺(tái)（300L/臺(tái)）噴射設(shè)備：TK961型濕噴機(jī)（生產(chǎn)能力5-8m3/h）輔助設(shè)備：Φ50mm注漿管500m，空壓機(jī)2臺(tái)（20m3/min），混凝土攪拌機(jī)1臺(tái)2.4作業(yè)面準(zhǔn)備開挖面清理：采用人工配合裝載機(jī)清除掌子面浮石，形成2.5m寬作業(yè)平臺(tái)排水系統(tǒng)：在隧洞底部?jī)蓚?cè)開挖300×300mm排水溝，每50m設(shè)置集水井，配備Φ100mm潛水泵排水照明通風(fēng)：安裝2盞300W投光燈（間距5m），壓入式通風(fēng)管Φ800mm，風(fēng)量≥300m3/min三、主要施工流程3.1施工總體順序開挖面驗(yàn)收→初噴混凝土→測(cè)量布孔→錨桿鉆孔→清孔驗(yàn)孔→錨桿安裝→注漿作業(yè)→鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)→復(fù)噴混凝土→養(yǎng)護(hù)→質(zhì)量檢測(cè)3.2關(guān)鍵工序施工工藝3.2.1錨桿鉆孔施工鉆孔操作：采用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆孔，鉆孔方向與巖面法線夾角控制在5°以內(nèi)中風(fēng)化巖層鉆孔速度控制在30-40cm/min，斷層破碎帶降至15-20cm/min鉆孔深度超深控制標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)深度+50mm（3.5m錨桿實(shí)際鉆深3.55m）特殊地層處理：遇頁(yè)巖夾層時(shí)采用套管跟進(jìn)護(hù)壁，套管采用Φ42mm地質(zhì)管，長(zhǎng)度2.0m斷層破碎帶鉆進(jìn)時(shí)降低風(fēng)壓至0.6MPa，每鉆進(jìn)50cm進(jìn)行孔內(nèi)排渣涌水孔處理：先采用速凝水泥進(jìn)行孔口封堵，再改用跟管鉆進(jìn)工藝清孔驗(yàn)孔：采用高壓風(fēng)（0.8MPa）清孔，持續(xù)時(shí)間≥30s，確?？變?nèi)巖粉清除干凈驗(yàn)孔標(biāo)準(zhǔn)：孔深允許偏差±50mm，孔徑≥Φ32mm，孔位偏差≤100mm每循環(huán)隨機(jī)抽查10%孔數(shù)，不合格孔位需重新鉆孔3.2.2錨桿安裝與注漿錨桿組裝：中空錨桿由桿體、墊板（150×150×10mm鋼板）、螺母（M25）、止?jié){塞組成安裝前檢查桿體注漿孔是否暢通，確保注漿通道無(wú)堵塞注漿作業(yè)：采用孔底注漿法，注漿管插入孔底50mm，邊注漿邊緩慢退出（速度0.5m/min）注漿壓力分級(jí)控制：初始?jí)毫?.5MPa（持續(xù)2min）→升壓至0.8MPa（持續(xù)3min）→終壓1.2MPa（穩(wěn)壓2min）結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：孔口溢出純水泥漿（稠度≥18s），且壓力穩(wěn)定3min不下降質(zhì)量控制要點(diǎn)：?jiǎn)慰鬃{量計(jì)算：Q=πr2L×1.1（r為錨桿半徑，L為孔深，1.1為充盈系數(shù)）注漿完成后15min內(nèi)禁止碰撞錨桿，48h內(nèi)禁止懸掛重物斷層帶注漿采用雙液注漿（水泥漿+水玻璃），水玻璃摻量3%3.2.3鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)施工鋼筋網(wǎng)加工：在鋼筋加工場(chǎng)集中制作，采用鋼筋彎曲機(jī)加工成與隧洞弧度一致的弧形網(wǎng)片網(wǎng)片尺寸1.5m×2.0m，邊緣鋼筋預(yù)留150mm搭接長(zhǎng)度，彎折不大于3°安裝工藝：采用人工掛設(shè)，使用Φ10mm掛鉤鋼筋（長(zhǎng)300mm）與錨桿焊接固定，間距500mm搭接部位采用綁扎+焊接結(jié)合方式，綁扎點(diǎn)間距200mm，焊接長(zhǎng)度10d（d為鋼筋直徑）網(wǎng)片與巖面間隙控制在30-50mm，確保噴射混凝土保護(hù)層厚度3.2.4噴射混凝土施工混合料制備：配合比（重量比）：水泥:砂:碎石:水=1:2.2:1.8:0.45，速凝劑摻量3%骨料級(jí)配：砂率55%，碎石最大粒徑10mm，含泥量≤3%攪拌時(shí)間≥2min，運(yùn)輸時(shí)間≤30min，采用混凝土攪拌運(yùn)輸車運(yùn)輸噴射作業(yè)：初噴混凝土在開挖后4h內(nèi)完成，厚度50mm，噴層平整度≤50mm/2m復(fù)噴在錨桿、鋼筋網(wǎng)安裝完成后進(jìn)行，分2層噴射至設(shè)計(jì)厚度噴射參數(shù)控制：工作風(fēng)壓0.6-0.8MPa，噴頭距巖面1.0-1.5m，噴射角度75-90°養(yǎng)護(hù)措施：噴射完成后2h開始灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間≥14d采用塑料薄膜覆蓋保濕，環(huán)境溫度低于5℃時(shí)采取冬季施工措施（摻加防凍劑）四、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)4.1主控項(xiàng)目項(xiàng)目名稱允許偏差檢查方法檢查頻率錨桿抗拔力≥250kN拉拔試驗(yàn)每300根一組（3根）注漿飽滿度≥90%超聲波檢測(cè)每循環(huán)抽查5%噴射混凝土強(qiáng)度≥C25試塊抗壓試驗(yàn)每50m3一組鋼筋網(wǎng)保護(hù)層≥30mm鑿孔檢查每10m檢查3點(diǎn)4.2一般項(xiàng)目錨桿間距：±100mm（尺量檢查，每斷面檢查4點(diǎn)）孔位偏差：≤100mm（全站儀定位，每循環(huán)檢查10%孔位）噴層厚度：-5mm（取芯法，每10m檢查一個(gè)斷面）表面平整度：≤50mm/2m（靠尺檢查，每20m檢查5點(diǎn)）4.3質(zhì)量通病防治錨桿孔斜度過大：防治措施：采用鉆孔導(dǎo)向架，每鉆進(jìn)50cm校正一次角度處理方法：偏斜超過10°的孔位應(yīng)報(bào)廢重鉆注漿不飽滿：防治措施：采用二次注漿工藝（首次注漿后30min進(jìn)行補(bǔ)漿）處理方法：超聲波檢測(cè)發(fā)現(xiàn)空洞時(shí)，采用Φ10mm注漿管進(jìn)行補(bǔ)注噴射混凝土空鼓：防治措施：控制骨料含水率（砂6-8%，石2-3%），優(yōu)化噴射角度處理方法：空鼓面積＞0.1m2時(shí)，鉆孔注漿處理或鑿除重噴五、安全文明施工5.1安全防護(hù)措施高空作業(yè)防護(hù)：搭設(shè)1.2m寬操作平臺(tái)，滿鋪5cm厚木板，設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶，安全帶固定在頂部穩(wěn)定巖體上機(jī)械安全管理：注漿泵壓力表定期校驗(yàn)（每月一次），安全閥設(shè)定值1.5MPa（工作壓力1.2MPa）空壓機(jī)設(shè)置超壓保護(hù)裝置，風(fēng)包定期排水（每班2次）用電安全：采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，配電箱安裝漏電保護(hù)器（動(dòng)作電流30mA，0.1s）照明線路與動(dòng)力線路分設(shè)，潮濕環(huán)境采用36V安全電壓5.2職業(yè)健康保護(hù)粉塵控制：濕噴混凝土降低粉塵濃度至2mg/m3以下（檢測(cè)數(shù)據(jù)1.8mg/m3）作業(yè)人員佩戴N95防塵口罩，每2小時(shí)更換一次噪音防護(hù)：鑿巖機(jī)設(shè)置消音器，噪音控制在85dB以下高噪音作業(yè)區(qū)設(shè)置隔音屏障，作業(yè)人員佩戴降噪耳塞5.3文明施工措施材料分類堆放：錨桿、鋼筋網(wǎng)等材料設(shè)置防雨棚，掛牌標(biāo)識(shí)（名稱、規(guī)格、數(shù)量、檢驗(yàn)狀態(tài)）施工廢棄物處理：設(shè)置3個(gè)分類垃圾桶（巖渣、廢漿、生活垃圾），每日清運(yùn)出場(chǎng)作業(yè)面管理：實(shí)行"工完場(chǎng)清"制度，每班作業(yè)結(jié)束后清理機(jī)具、管線，保持通道暢通六、施工進(jìn)度計(jì)劃6.1進(jìn)度安排本工程掛網(wǎng)錨桿施工與開挖作業(yè)平行進(jìn)行，采用"短進(jìn)尺、快支護(hù)"施工原則，具體進(jìn)度指標(biāo)：正常段（中風(fēng)化砂巖）：日進(jìn)尺4.8m（4個(gè)循環(huán)，每循環(huán)1.2m）不良地質(zhì)段（斷層破碎帶）：日進(jìn)尺2.4m（2個(gè)循環(huán)，每循環(huán)1.2m）關(guān)鍵線路工期：總支護(hù)工期150d，其中斷層帶處理占30d6.2資源配置計(jì)劃人力資源：管理人員：技術(shù)負(fù)責(zé)人1人，質(zhì)檢員2人，安全員2人作業(yè)人員：鉆孔班8人（4組），注漿班6人（3組），噴砼班10人，鋼筋班5人設(shè)備配置計(jì)劃：高峰期投入：鑿巖機(jī)4臺(tái)，注漿泵3臺(tái)，濕噴機(jī)2臺(tái)備用設(shè)備：空壓機(jī)1臺(tái)，發(fā)電機(jī)1臺(tái)（200kW）6.3進(jìn)度保障措施采用兩班制作業(yè)（每班12h），斷層帶施工實(shí)行三班輪換建立材料儲(chǔ)備預(yù)警機(jī)制，錨桿、水泥等主要材料儲(chǔ)備量≥7d用量設(shè)備實(shí)行"三定"制度（定人、定機(jī)、定責(zé)），每日進(jìn)行例行保養(yǎng)，每月專業(yè)檢修七、應(yīng)急預(yù)案7.1涌水突泥應(yīng)急處置預(yù)警指標(biāo)：鉆孔突水量＞50L/min，水壓＞1.0MPa處置流程：立即停止作業(yè)，啟動(dòng)聲光報(bào)警，人員沿安全通道撤離采用速凝水泥（初凝≤3min）進(jìn)行孔口封堵，必要時(shí)堆筑砂袋圍堰啟用備用排水系統(tǒng)，增加水泵數(shù)量至4臺(tái)（總排水能力150m3/h）7.2錨桿失效應(yīng)急處理預(yù)警指標(biāo)：錨桿變形量＞20mm/d，噴射混凝土出現(xiàn)貫通裂縫處置措施：立即在失效錨桿周圍2m范圍內(nèi)增設(shè)4根加強(qiáng)錨桿（長(zhǎng)度5.0m）采用Φ16mm鋼筋網(wǎng)片（網(wǎng)格100×100mm）進(jìn)行局部加固加強(qiáng)監(jiān)測(cè)頻率至1次/2h，直至變形穩(wěn)定（連續(xù)3d變形＜0.5mm/d）7.3火災(zāi)事故應(yīng)急響應(yīng)消防設(shè)施配置：每50m設(shè)置消防栓1處，配備4kg干粉滅火器4具，消防砂2m3應(yīng)急程序：初期火災(zāi)采用滅火器撲救，同時(shí)切斷事發(fā)區(qū)域電源火勢(shì)擴(kuò)大時(shí)啟動(dòng)排煙系統(tǒng)，人員佩戴自救器沿上風(fēng)方向撤離撥打119報(bào)警，組織人員在洞口引導(dǎo)消防車輛八、監(jiān)測(cè)監(jiān)控8.1監(jiān)測(cè)內(nèi)容與頻率監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)儀器監(jiān)測(cè)頻率預(yù)警值洞周收斂數(shù)顯收斂計(jì)1-7d：1次/d

8-30d：1次/3d

30d后：1次/7d50mm或8mm/d拱頂下沉水準(zhǔn)儀+測(cè)桿同收斂監(jiān)測(cè)60mm或10mm/d錨桿應(yīng)力鋼筋應(yīng)力計(jì)1次/3d200MPa滲流量三角堰1次/d100L/min8.2數(shù)據(jù)處理與反饋監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采用Excel建立數(shù)據(jù)庫(kù)，繪制時(shí)態(tài)曲線（位移-時(shí)間關(guān)系圖）當(dāng)監(jiān)測(cè)值達(dá)到預(yù)警值80%時(shí)發(fā)布黃色預(yù)警，組織專題分析會(huì)監(jiān)測(cè)成果每日以簡(jiǎn)報(bào)形式報(bào)送監(jiān)理單位，每周形成監(jiān)測(cè)周報(bào)8.3信息化施工建立BIM模型與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，將錨桿施工質(zhì)量數(shù)據(jù)（孔深、注漿壓力等）與三維地質(zhì)模型關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)以下功能：自動(dòng)生成錨桿施工質(zhì)量熱力圖斷層破碎帶支護(hù)參數(shù)智能預(yù)警支護(hù)效果可視化分析（模擬不同工況下的受力狀態(tài)）九、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程9.1驗(yàn)收等級(jí)劃分分項(xiàng)工程驗(yàn)收：按每100m劃分為一個(gè)驗(yàn)收單元，共12個(gè)單元隱蔽工程驗(yàn)收：錨桿注漿、鋼筋網(wǎng)搭接等隱蔽工序?qū)嵭?三檢制"（自檢、互檢、專檢）竣工驗(yàn)收：全隧完成后進(jìn)行整體驗(yàn)收，包含觀感質(zhì)量、實(shí)測(cè)實(shí)量及資料審查9.2驗(yàn)收資料要求錨桿施工記錄（包含孔位、孔深、角度、注漿壓力等參數(shù)）材料出廠合格證及進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)報(bào)告（按批次整理）噴射混凝土試塊強(qiáng)度報(bào)