天津礦用鋼絞線支護工程施工方案一、工程概況1.1工程基本信息本工程位于天津市某礦區(qū)深部巷道支護項目，設(shè)計巷道長度1200m，斷面尺寸為4.5m×3.8m（寬×高），采用錨網(wǎng)索聯(lián)合支護體系。礦用鋼絞線作為核心受力構(gòu)件，主要應(yīng)用于錨索支護系統(tǒng)，設(shè)計采用1×7結(jié)構(gòu)高強度低松弛鋼絞線，直徑21.6mm，抗拉強度等級1860MPa，符合GB/T5224-2023《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》最新標(biāo)準(zhǔn)要求。工程地質(zhì)勘察顯示，施工區(qū)域巖性以砂質(zhì)泥巖為主，局部含煤層，最大埋深680m，地應(yīng)力值18-22MPa，存在沖擊地壓潛在風(fēng)險。1.2工程技術(shù)參數(shù)項目技術(shù)指標(biāo)備注鋼絞線規(guī)格Φ21.6mm，1×7結(jié)構(gòu)天津產(chǎn)低松弛型抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值≥1860MPa斷后伸長率≥3.5%錨索設(shè)計長度6.5m/8.0m/10.0m（分段設(shè)計）根據(jù)巖性變化調(diào)整預(yù)應(yīng)力張拉值200-250kN預(yù)緊力損失允許偏差±5%錨固段長度≥1.5m采用樹脂藥卷+水泥漿雙重錨固間排距1.2m×1.2m梅花形布置設(shè)計服務(wù)年限15年考慮腐蝕裕量0.3mm二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備圖紙會審：組織技術(shù)團隊對支護設(shè)計圖紙進行三級會審，重點核查鋼絞線布置參數(shù)、錨固方式與地質(zhì)條件的匹配性，形成《圖紙會審記錄》并經(jīng)設(shè)計單位簽認。施工方案編制：針對沖擊地壓風(fēng)險區(qū)域，專項制定鋼絞線預(yù)緊力分級施加方案，采用"初張拉（100kN）→穩(wěn)定24h→二次張拉（設(shè)計值）→鎖定"的分步工藝。技術(shù)交底：采用BIM技術(shù)模擬施工流程，對作業(yè)班組進行"三維可視化+實體樣板"交底，重點明確鋼絞線切割長度誤差控制（±30mm）、連接器安裝扭矩（350-400N·m）等關(guān)鍵參數(shù)。2.2材料準(zhǔn)備鋼絞線驗收：每批進場鋼絞線需提供出廠合格證、力學(xué)性能檢測報告，按GB/T5224-2023要求進行抽樣復(fù)驗，檢測項目包括：整根鋼絞線最大負荷（≥360kN）屈服負荷（≥324kN）彈性模量（195±10GPa）應(yīng)力松弛性能（1000h松弛率≤2.5%）配套材料：連接器：選用OVM型礦用專用連接器，材質(zhì)40CrNiMoA，硬度HRC32-35，與鋼絞線匹配公差H9/f8錨固劑：采用超快硬樹脂藥卷（CK2350型），初凝時間4-6min，終凝時間≤15min，24h抗壓強度≥80MPa防腐處理材料：定制鋅鋁合金鍍層鋼絞線（上鋅量≥350g/m2），配套專用防腐油脂（耐溫-30℃~120℃）2.3設(shè)備準(zhǔn)備設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量校驗要求液壓錨桿鉆機MQT-130/3.24臺鉆速、扭矩每月校驗，偏差≤3%錨索張拉機具YCD-300型2套壓力表每半年標(biāo)定，精度1.6級鋼絞線切斷機GQ40型1臺切斷面垂直度偏差≤0.5°扭矩扳手0-500N·m3把每臺班班前校準(zhǔn)超聲波檢測儀CTS-90061臺用于檢測錨固密實度沖擊地壓監(jiān)測儀ARAMISM/E1套實時監(jiān)測圍巖變形速率2.4現(xiàn)場準(zhǔn)備材料存儲：設(shè)置專用鋼絞線庫房，采用架空（離地≥30cm）、防雨、防曬存儲方式，不同批次鋼絞線分區(qū)堆放并懸掛標(biāo)識牌（注明規(guī)格、批號、進場日期、檢驗狀態(tài)）。作業(yè)面布置：在掘進迎頭后方50m范圍內(nèi)設(shè)置鋼絞線加工區(qū)，配備防塵切割罩、長度定位工裝，加工廢料集中回收。安全設(shè)施：距施工面10m處安裝KJ616型人員定位讀卡器，張拉作業(yè)區(qū)域設(shè)置直徑5m的警戒區(qū)，配備防飛射擋板（厚度≥10mm鋼板）。三、施工工藝3.1鋼絞線加工切割下料：根據(jù)設(shè)計長度（含張拉段1.2m）使用砂輪切割機切割，嚴(yán)禁氣割作業(yè)。切口兩端50mm范圍內(nèi)采用鐵絲綁扎固定，防止散股。端頭處理：采用專用鐓頭機對鋼絞線外露端進行鐓粗處理，鐓頭直徑≥32mm，高度≥25mm，確保與錨具的有效接觸面積。防腐處理：對非錨固段鋼絞線涂刷防腐油脂后，套入PE保護管（壁厚≥2mm），兩端用密封膠帶纏繞密封（寬度≥100mm）。3.2鉆孔施工定位放線：采用激光指向儀配合測繩定位，用紅漆標(biāo)記鉆孔中心點，偏差允許±50mm。鉆進工藝：采用Φ28mm中空六角鉆桿，金剛石復(fù)合片鉆頭鉆進參數(shù)：轉(zhuǎn)速60-80r/min，推進力15-20kN，水量30-50L/min鉆孔深度超設(shè)計長度300mm，孔斜率偏差≤1°/m清孔作業(yè)：鉆桿退出后立即采用高壓風(fēng)（0.6MPa）清孔，持續(xù)時間≥3min，確?？變?nèi)巖粉清除率≥95%。3.3錨固施工樹脂藥卷安裝：采用"三卷式"錨固體系（CK2350×2卷+Z2350×1卷），用推桿將藥卷送至孔底，確保藥卷在孔內(nèi)無破損。鋼絞線安裝：采用專用推送器將鋼絞線勻速送入孔內(nèi)，推進過程中旋轉(zhuǎn)角度≤15°，避免藥卷碎裂。到位后保持軸向推力（≥5kN）30s。注漿補強：待樹脂錨固劑初凝（約15min）后，通過鋼絞線中心孔道進行水泥漿壓力注漿，水灰比1:1.2，注漿壓力0.8-1.0MPa，當(dāng)孔口返漿濃度與進漿濃度一致時停止。3.4張拉鎖定設(shè)備安裝：依次安裝工作錨板、夾片、限位板、千斤頂、工具錨，確保各組件同軸度偏差≤2mm。分級張拉：0→10%設(shè)計值：持荷1min，檢查各部件連接狀況10%→50%設(shè)計值：勻速加載（速率≤50kN/min）50%→設(shè)計值：測量鋼絞線伸長量（理論計算值與實測值偏差≤6%）持荷5min：監(jiān)測壓力衰減情況，補充張拉至設(shè)計值鎖定作業(yè)：采用液壓鎖定器鎖定，鎖定后切除多余鋼絞線（外露長度≥30mm），安裝防護帽。3.5質(zhì)量檢測外觀檢查：每日隨機抽取3%的鋼絞線支護單元，檢查錨具變形、鋼絞線有無斷絲（允許1絲/束，且不得位于錨固段）。應(yīng)力檢測：采用應(yīng)力傳感器對張拉完成的鋼絞線進行抽樣檢測（頻率10%），24h內(nèi)應(yīng)力損失超過8%的需重新張拉。錨固質(zhì)量：每50根錨索選取1根進行破壞性拉拔試驗，極限承載力需≥設(shè)計值的1.5倍。四、質(zhì)量控制4.1材料質(zhì)量控制進場檢驗：鋼絞線每批（≤60t）抽取3盤，每盤截取1個拉伸試樣、2個松弛試樣，委托第三方檢測機構(gòu)按GB/T5224-2023進行全項檢驗。不合格處理：對檢驗不合格的材料，執(zhí)行"標(biāo)識→隔離→退場→記錄"的閉環(huán)管理流程，退場材料需有監(jiān)理見證簽字。追溯管理：建立材料二維碼追溯系統(tǒng)，記錄鋼絞線從生產(chǎn)、進場、檢驗到安裝的全過程信息，保存期限≥工程壽命。4.2過程質(zhì)量控制關(guān)鍵工序控制點：鉆孔深度：采用深度定位桿控制，每孔實測記錄張拉應(yīng)力：采用"雙控法"（應(yīng)力+伸長值），兩者偏差超限時暫停施工，分析原因并整改錨固密實度：采用超聲波檢測，波速≥3200m/s為合格質(zhì)量記錄：填寫《礦用鋼絞線施工質(zhì)量驗收表》，包含：施工日期、部位、作業(yè)人員鋼絞線規(guī)格、長度、編號張拉設(shè)備編號、壓力表讀數(shù)環(huán)境溫度、預(yù)緊力損失值4.3驗收標(biāo)準(zhǔn)檢驗項目允許偏差檢驗方法檢驗頻率錨索孔位±100mm尺量全數(shù)檢查孔深0~+200mm測繩+標(biāo)記全數(shù)檢查預(yù)緊力±5%設(shè)計值壓力表讀數(shù)+應(yīng)力傳感器每30根一組鋼絞線外露長度30~50mm尺量全數(shù)檢查錨固段注漿飽滿度≥95%超聲波檢測+鉆孔取芯每50根一組五、安全措施5.1人員安全防護個體防護：作業(yè)人員必須佩戴防沖擊面罩、阻燃工作服、絕緣手套，張拉作業(yè)時額外配備防刺穿安全鞋（抗靜壓力≥15kN）。持證上崗：張拉操作工需通過"理論+實操"考核，持特種作業(yè)證上崗，證書復(fù)審周期1年。健康監(jiān)測：對接觸樹脂錨固劑的人員每季度進行職業(yè)健康檢查，重點監(jiān)測苯系物接觸指標(biāo)。5.2設(shè)備安全管理液壓系統(tǒng)防護：張拉設(shè)備高壓油管（工作壓力≥40MPa）每半年進行爆破試驗，接頭處安裝防松脫裝置。電氣安全：移動電氣設(shè)備設(shè)置雙重漏電保護（動作電流≤30mA，動作時間≤0.1s），電纜懸掛高度≥1.8m。應(yīng)急裝置：在張拉控制臺設(shè)置急停按鈕，響應(yīng)時間≤0.5s，配備2套手動卸壓裝置。5.3專項安全措施沖擊地壓防控：施工前采用電磁輻射儀預(yù)測沖擊危險，預(yù)警值≥60mV時停止作業(yè)鋼絞線張拉期間，嚴(yán)禁同時進行爆破作業(yè)，保持安全距離≥100m配備4套應(yīng)急避難硐室，內(nèi)置氧氣、通訊設(shè)備及鋼絞線快速切斷工具火災(zāi)防控：施工現(xiàn)場設(shè)置2個8kg干粉滅火器，切割作業(yè)點配備滅火毯（2m×2m），與易燃材料保持≥5m安全距離。吊裝作業(yè)：鋼絞線運輸采用專用吊裝籠（承重≥5t），吊裝半徑內(nèi)嚴(yán)禁站人，設(shè)置雙重制動系統(tǒng)。六、施工進度安排6.1進度計劃采用Project軟件編制四級進度計劃體系，關(guān)鍵線路如下：準(zhǔn)備階段（7d）：含材料進場檢驗（3d）、設(shè)備調(diào)試（2d）、技術(shù)交底（2d）主體施工（45d）：第一施工段（K0+000~K0+400）：15d，日完成鋼絞線安裝32根第二施工段（K0+400~K0+800）：18d，含地質(zhì)變化段調(diào)整（增加2d）第三施工段（K0+800~K1+200）：12d，同步進行質(zhì)量驗收驗收階段（5d）：第三方檢測（3d）、整改消缺（2d）6.2進度保障措施資源配置：高峰期投入2個作業(yè)班組（每班組12人），實行"三八制"連續(xù)作業(yè)，備用鋼絞線儲備量≥3d用量。設(shè)備保障：建立"1+1"備用機制，關(guān)鍵設(shè)備（如張拉千斤頂）配備備用件，故障響應(yīng)時間≤2h。進度考核：實行周進度考核與獎懲制度，對提前完成且質(zhì)量合格的班組給予人工費10%的獎勵。七、環(huán)境保護與文明施工7.1粉塵控制切割作業(yè)采用濕式除塵系統(tǒng)（除塵效率≥95%），粉塵排放濃度≤2mg/m3，作業(yè)人員配備電動送風(fēng)呼吸器（風(fēng)量150-200L/min）。7.2噪聲控制對空壓機、切割機等設(shè)備安裝隔音罩（降噪量≥25dB），作業(yè)時間避開周邊居民區(qū)夜間休息時段（22:00-6:00），噪聲限值≤85dB（晝間）/55dB（夜間）。7.3固廢處理鋼絞線切割廢料（含鋅鋁合金鍍層）分類回收，交由有資質(zhì)單位進行資源化利用，建立《危險廢物轉(zhuǎn)移聯(lián)單》，嚴(yán)禁混入生活垃圾。八、應(yīng)急預(yù)案8.1鋼絞線斷裂應(yīng)急處置立即響應(yīng)：發(fā)生鋼絞線斷裂時，現(xiàn)場人員立即啟動應(yīng)急按鈕，系統(tǒng)自動切斷作業(yè)區(qū)域電源，警戒半徑擴大至15m。風(fēng)險評估：技術(shù)人員采用內(nèi)窺鏡檢查斷裂位置，分析原因（材質(zhì)缺陷/過載/腐蝕），制定更換方案。更換工藝：采用"臨時支護→斷絲拆除→孔道清理→新鋼絞線安裝"的流程，臨時支護強度≥原設(shè)計值的1.2倍。8.2沖擊地壓應(yīng)急處置當(dāng)監(jiān)測