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文檔簡介

錨噴支護(hù)技術(shù)(講稿)一噴錨支護(hù)的定義錨噴支護(hù)是噴射砼、錨桿以及鋼筋網(wǎng)(或鋼纖維)用于圍巖支護(hù)的總稱。隨著圍巖穩(wěn)定程度的不同,它們可以單獨(dú)設(shè)置,也可以綜合運(yùn)用。當(dāng)圍巖穩(wěn)定性較好時(shí),可以采用錨桿支護(hù)或噴射砼支護(hù);當(dāng)圍巖穩(wěn)定性較差時(shí),可以采用錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護(hù)。

目前,錨噴支護(hù)理論日益完善,但在實(shí)際施工實(shí)踐中,理論成果運(yùn)用不足,普及知識(shí)還須加強(qiáng)。闡述了錨噴支護(hù)在海軍1206工程中應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),希望對(duì)其它工程建設(shè)有參考作用。

1

錨噴支護(hù)的基本構(gòu)造

1.1

噴射砼

噴射砼是將符合要求的砂、碎石、水泥等按一定比例混合放在噴射機(jī)中,借助高壓氣流噴射(加水)到巖體表面凝固而成的。噴射砼不僅能夠隔絕空氣,防止圍巖風(fēng)化,而且可以作為結(jié)構(gòu)物承受荷載,從而起到保護(hù)圍巖穩(wěn)定的作用。

噴射砼分為干噴和濕噴兩種,噴射砼的標(biāo)號(hào)不應(yīng)低于C15,通常應(yīng)優(yōu)先選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,且強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于32.5MPa。為了盡快獲得強(qiáng)度,及早向圍巖提供支護(hù)力,通常都在混合料中加入一定數(shù)量(通過試驗(yàn)確定)的速凝劑。

噴射砼噴射作業(yè)前的準(zhǔn)備工作應(yīng)達(dá)到規(guī)范要求,通常都采用分層噴射的方法,每次噴射的厚度應(yīng)遵守設(shè)計(jì)要求或規(guī)范要求。

后一次噴射應(yīng)在前一層砼終凝后進(jìn)行,只要將噴射表面沖洗干凈,先后噴射的兩層砼一般都能粘結(jié)良好,不影響其受力性能。噴射作業(yè)緊跟開挖工作面時(shí),砼終凝到下一循環(huán)放炮的時(shí)間,不應(yīng)少于3小時(shí)。

為了提高支護(hù)的承載能力,也可以在噴射砼中設(shè)置鋼筋網(wǎng),稱為網(wǎng)噴支護(hù)。通常沿洞室橫向布置直徑較大的受力鋼筋,沿縱向布置直徑較小的構(gòu)造鋼筋。鋼筋網(wǎng)應(yīng)隨巖面鋪設(shè),并與錨桿聯(lián)結(jié)牢固,防止噴射砼時(shí)震動(dòng)。

近年來,鋼纖維噴射砼技術(shù)發(fā)展較快。在噴射砼中摻入鋼纖維或玻璃纖維以取代鋼筋網(wǎng),工藝簡單,施工方便,既節(jié)約勞動(dòng)力和時(shí)間,又能夠提高抗拉強(qiáng)度,增大結(jié)構(gòu)韌性,改善抗沖擊荷載的性能,可能成為今后發(fā)展的一種趨向。

1.2

錨桿支護(hù)

錨桿支護(hù)是在巖石中鉆孔,并在其中固定各種材料或形式的錨桿,用來加固和支護(hù)圍巖的一種是形式。它和噴射砼一起,廣泛使用在地下工程中。

錨桿的種類很多,重點(diǎn)介紹鋼筋砂漿全長錨固錨桿(簡稱砂漿錨桿)。錨桿桿體鋼筋宜采用Ⅱ、Ⅲ級(jí)鋼,鉆孔直徑為28~32mm時(shí),宜采用Q235鋼筋。桿體直徑一般為16~32mm。固結(jié)錨桿的水泥砂漿強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于M20,錨固力必須滿足設(shè)計(jì)要求。

錨桿通常成梅花形布置,間距不宜大于桿體長度的二分之一。錨桿一般應(yīng)與主結(jié)構(gòu)面垂直或盡可能有較大的交角。當(dāng)主結(jié)構(gòu)面不明顯時(shí),則沿周邊徑向布置。

砂漿錨桿又有兩種注漿方法。其一,在鉆孔中先灌注水泥砂漿,然后插入錨桿;其二,在鉆孔中先安設(shè)桿體,然后用真空法壓注水泥砂漿。無論采用那一種注漿方法都必須保證砂漿在鉆孔中充填飽滿。砂漿錨桿的承載能力取決于鋼筋與砂漿間的握裹力和砂漿與鉆孔巖壁間的粘結(jié)力,它與鋼筋的類型、直徑以及錨桿的錨長度等因素有關(guān),一般都由試驗(yàn)直接測定。

2

錨噴支護(hù)的作用機(jī)理

錨噴支護(hù)的基本原理就是把作為荷載看待的圍巖轉(zhuǎn)化成能夠承受外荷的一種結(jié)構(gòu)(巖石結(jié)構(gòu)),而把襯砌(人工結(jié)構(gòu))轉(zhuǎn)變成扶持圍巖穩(wěn)定的一種支護(hù)措施。錨噴支護(hù)和圍巖粘結(jié)在一起,形成一個(gè)統(tǒng)一體,二者互相依存,彼此制約,共同變形,聯(lián)合受力,而真正起作用的是圍巖。

和模注式襯砌相比,錨噴支護(hù)特點(diǎn)

(1)工藝簡單,操作方便,能在爆破后幾小時(shí)內(nèi)及時(shí)加固圍巖;

(2)和圍巖緊密連接共同工作,直接提供徑向和切向抗力;

(3)能夠根據(jù)需要在不同時(shí)段分層構(gòu)筑;

(4)厚度薄,剛度小,具有較大的韌性。

它的作用機(jī)理可以從以下幾方面來認(rèn)識(shí):

2.1

錨噴支護(hù)能夠積極保持和提高圍巖的二次強(qiáng)度。

錨噴支護(hù)的及時(shí)性和密貼性,在保持和提高圍巖二次強(qiáng)度方面有著特別積極的作用。

首先,在洞室開挖后的短時(shí)間內(nèi),噴射砼能夠及時(shí)封閉圍巖,隔絕大氣對(duì)圍巖的風(fēng)化作用,防止圍巖二次強(qiáng)度急劇降低,特別是對(duì)那些易于風(fēng)化、解體的軟弱圍巖更加重要,它是保持和發(fā)揮圍巖自穩(wěn)能力的關(guān)鍵。另外,以高壓射流形式噴射的砼,一部分砂漿滲入巖體結(jié)構(gòu)面中,使互不聯(lián)系或聯(lián)系較弱的巖塊膠結(jié)在一起,加強(qiáng)了圍巖的整體性,提高了巖塊間的抗剪能力。

摻加速凝劑的噴射砼很快產(chǎn)生早強(qiáng),能在軟弱圍巖局部破壞前及時(shí)提供支護(hù)力,限制圍巖變形發(fā)展,使巖體結(jié)構(gòu)面中的粘結(jié)力最大限度地保持不變,以維護(hù)圍巖的整體穩(wěn)定。

穿過巖體結(jié)構(gòu)面的錨桿,既起到一定的懸吊作用,又具有整體加固的效果。由于錨桿制約圍巖變形,巖體結(jié)構(gòu)面間的壓密程度增加,摩阻力加大。錨桿本身的抗拉抗剪能力,能防止巖塊松動(dòng)和滑移。

噴射砼和錨桿提供的支護(hù)抗力,改善了圍巖的受力條件,使接近二維的受力狀態(tài)又向三維受力狀態(tài)轉(zhuǎn)化,大大提高了圍巖的二次強(qiáng)度。從穩(wěn)定圍巖的角度分析,必須注意及時(shí)支護(hù),支護(hù)的作用主要是針對(duì)那些暫時(shí)尚未滑移塌落但又難以長期自穩(wěn)的巖塊,在這些巖塊周邊上的粘結(jié)力和摩阻力急劇降低之前進(jìn)行支護(hù),就可以最大限度地利用圍巖中尚存的那一部分強(qiáng)度,以達(dá)到最經(jīng)濟(jì)的支護(hù)效果。這樣,既遏制了可能最先出現(xiàn)的那些局部破壞,也有利于維持洞室的整體穩(wěn)定。

2.2

錨噴支護(hù)能夠使圍巖的二次應(yīng)力向有利的方向調(diào)整

圍巖二次應(yīng)力的特點(diǎn)是徑向應(yīng)力解除或減小,切向應(yīng)力成倍增加而且增高的范圍主要集中在洞室周邊,成為洞室失穩(wěn)破壞主要原因。因此,調(diào)整二次應(yīng)力的關(guān)鍵,除增大徑向抗力外,還在于緩和切向應(yīng)力的集中程度。錨噴支護(hù)在這方面有著突出的優(yōu)點(diǎn),由于它能保持和提高圍巖的二次強(qiáng)度,就限制和延緩了圍巖的破壞過程,為二次應(yīng)力的調(diào)整爭取時(shí)間。錨噴支護(hù)能夠利用自身的柔性來適應(yīng)圍巖的蠕變。在蠕變過程中,噴層又以越來越大的徑向抗力和切向抗力來支護(hù)圍巖,使變形速度進(jìn)一步減慢,為充分利用圍巖的塑性創(chuàng)造了條件。

圍巖的塑性使應(yīng)力不斷地隨時(shí)間進(jìn)行調(diào)整,使二次應(yīng)力的分布由過度集中向平緩轉(zhuǎn)化。隨著二次應(yīng)力向深部調(diào)整轉(zhuǎn)移,塑性區(qū)的范圍不斷增大,穩(wěn)定洞室所需要的支護(hù)力相應(yīng)降低,從而減輕錨噴支護(hù)的負(fù)擔(dān)。

洞室開挖變形過程實(shí)質(zhì)上是巖體內(nèi)部能量進(jìn)行釋放再分配的過程。巖體的破壞是過度集中的能量急劇釋放的一種形式。洞室開挖完后,部分彈性能迅速釋放,剩余的能量集中于洞室周邊圍巖中。錨噴支護(hù)的作用是:利用它的及時(shí)性爭取時(shí)間,利用它的柔性既提供一定的支護(hù)力,又使圍巖在約束條件下緩慢變形,通過變形有節(jié)制地繼續(xù)釋放一部分能量,通過塑性將另一部分多余能量轉(zhuǎn)移到深部巖體。能量的釋放和轉(zhuǎn)移過程就是二次應(yīng)力的調(diào)整和重分布過程。

2.3

錨噴支護(hù)具有良好的受力狀態(tài)

錨噴支護(hù)的密貼性、柔性和可分性,大大改善了它本身的受力狀態(tài),這是模注式襯砌難以比擬的。

錨噴支護(hù)和圍巖緊密連接,二者相互提供粘滯力,彼此制約,共同變形,支護(hù)有助于圍巖的穩(wěn)定,圍巖改善了支護(hù)的受力狀態(tài)。在圍巖和支護(hù)共同工作中,柔性支護(hù)處于極有利的地位。一方面,柔性支護(hù)易于變形,作用其上的變形壓力變小;另一方面,在相同的荷載作用下,柔性支護(hù)的內(nèi)力總比剛性支護(hù)要小得多。因此,當(dāng)錨噴支護(hù)和圍巖共同承載時(shí),支護(hù)設(shè)計(jì)柔性大些,可以更好地發(fā)揮圍巖的支撐能力。

分層噴射或錨固對(duì)支護(hù)內(nèi)力的益處,更是其它一般結(jié)構(gòu)所不具備的。對(duì)一般結(jié)構(gòu)來說,材料、形式、尺寸一定時(shí),在外力作用下,會(huì)產(chǎn)生一定的內(nèi)力(拉應(yīng)力、壓應(yīng)力或剪應(yīng)力),這就是所謂的單一應(yīng)力狀態(tài)。錨噴支護(hù)分層噴射或錨固,各工序有時(shí)間間隔,間隔期內(nèi)圍巖的變形壓力都相應(yīng)發(fā)展變化。在這種結(jié)構(gòu)厚度和荷載大小都發(fā)生變化的情況下,噴層中的應(yīng)力狀態(tài)必然隨時(shí)間而變化,形成了復(fù)合應(yīng)力狀態(tài),從而提高了結(jié)構(gòu)的支護(hù)能力。

在實(shí)踐中,初噴層厚度掌握不好,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)裂隙現(xiàn)象,這正是初噴層材料強(qiáng)度被充分利用的一種表現(xiàn),如果及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)噴,噴層的應(yīng)力狀態(tài)得到調(diào)整,不僅可以阻止裂隙的發(fā)展,甚至可以使裂隙重新閉合。

二、錨桿施工工藝措施

1、施工工藝流程

砂漿錨桿施工工藝流程

砂漿錨桿(先注漿后插桿)施工工藝流程框圖(略)

砂漿錨桿(先插桿后注漿)施工工藝流程框圖(略)

2、施工工藝措施

(1)

現(xiàn)場試驗(yàn)

錨桿在施工前,主要進(jìn)行以下錨桿試驗(yàn)工作:

a、通過室內(nèi)試驗(yàn)篩選2~3組滿足設(shè)計(jì)要求的砂漿配合比并編寫試驗(yàn)大綱報(bào)批進(jìn)行生產(chǎn)性試驗(yàn)。

b、注漿密實(shí)度試驗(yàn):選取與現(xiàn)場錨桿的直徑和長度、錨孔孔徑和傾斜度相同的錨桿和塑料管(或鋼管),采用與現(xiàn)場注漿相同的材料和配比拌制的水泥漿或水泥砂漿,并按現(xiàn)場施工相同的注漿工藝進(jìn)行注漿,養(yǎng)護(hù)7天后剖管檢查其密實(shí)度。不同類型和不同長度的錨桿均需進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)計(jì)劃報(bào)送監(jiān)理人審批,并按批準(zhǔn)的計(jì)劃進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)過程中監(jiān)理人旁站。試驗(yàn)段注漿密實(shí)度不小于90%,否則需進(jìn)一步完善試驗(yàn)工藝,然后再進(jìn)行試驗(yàn),直至達(dá)到90%或以上的注漿密實(shí)度為止。

(2)

造孔

a、鉆頭選用要符合要求,鉆孔點(diǎn)有明顯標(biāo)志,開孔的位置在任何方向的偏差均應(yīng)小于100mm。

b、錨桿孔的孔軸方向滿足施工圖紙的要求。施工圖紙未作規(guī)定時(shí),其系統(tǒng)錨桿的孔軸方向應(yīng)垂直于開挖面光面;局部加固錨桿的孔軸方向應(yīng)與可能滑動(dòng)面的傾向相反并與可能滑動(dòng)面的傾向成45的交角,鉆孔方位偏差不應(yīng)大于5。錨孔深度必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求,孔深偏差值不大于50mm。

c、砂漿錨桿的鉆孔孔徑應(yīng)大于錨桿直徑。當(dāng)采用“先注漿后安插錨桿”的程序,鉆孔直徑應(yīng)大于錨桿直徑15mm以上。當(dāng)采用“先安插錨桿后注漿”的程序時(shí),鉆孔直徑應(yīng)大于錨桿直徑25mm以上。

d、鉆孔完成后用高壓風(fēng)、水聯(lián)合清洗,將孔內(nèi)松散巖粉粒和積水清除干凈;如果不需要立即插入錨桿,孔口應(yīng)加蓋或堵塞予以適當(dāng)保護(hù),在錨桿安裝前應(yīng)對(duì)鉆孔進(jìn)行檢查以確定是否需要重新清洗。

e、鉆孔結(jié)束對(duì)每一鉆孔的孔徑、孔向、孔深及孔底清潔度進(jìn)行認(rèn)真檢查記錄。

錨桿的安裝及注漿

先注漿后插錨桿施工時(shí):

a、在鉆孔內(nèi)注滿漿后立即插桿,錨桿插送方向要與孔向一致,插送過程中要適當(dāng)旋轉(zhuǎn)(人工扭送或管鉗扭轉(zhuǎn));

b、錨桿插送速度要緩、均,有“彈壓感”時(shí)要作旋轉(zhuǎn)再插送,盡量避免敲擊安插。

先插錨桿后注漿錨桿施工時(shí):

根據(jù)現(xiàn)場錨桿孔孔向,當(dāng)長度小于6m,孔向上傾不超過10°時(shí),不需設(shè)置進(jìn)回漿管;當(dāng)長度大于6m,孔向上傾超過10°時(shí),必須設(shè)置進(jìn)回漿管;9m錨桿必須設(shè)置進(jìn)回漿管。

a、錨桿安裝后立即進(jìn)行注漿;

b、封閉灌注的錨桿,孔內(nèi)管路要通暢,孔口堵塞要牢靠。并從注漿管注漿直到孔口冒漿為止。

c、灌漿過程中,若發(fā)現(xiàn)有漿液從巖石錨桿附近流出應(yīng)堵填,以免繼續(xù)流漿。

d、漿液一經(jīng)拌和應(yīng)盡快使用,拌和后超過1h的漿液應(yīng)予以廢棄。

e、無論因任何原因發(fā)生灌漿中斷,應(yīng)取出錨桿,并用壓力水在30min內(nèi)對(duì)灌漿孔進(jìn)行沖洗。如果在重新安裝時(shí)發(fā)現(xiàn)鉆孔被部分填塞,應(yīng)復(fù)鉆到規(guī)定的深度。

f、注漿完畢后,在漿液終凝前不得敲擊、碰撞或施加任何其它荷載。

三、自進(jìn)式錨桿施工工藝

1、施工工藝流程

自進(jìn)式錨桿施工工藝流程框圖(略)

2、施工工藝措施

(1)現(xiàn)場試驗(yàn)

為確保其耐久性,應(yīng)保證桿體全部被水泥漿或水泥砂漿包裹。因此施工前,對(duì)于不同巖石條件的錨桿應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn),以確定所采用的諸如灌漿壓力、漿液配比、灌漿工藝等技術(shù)參數(shù),并保證桿體能被水泥漿或水泥砂漿包裹。

(2)

錨桿的安裝

檢查錨桿中孔、鉆頭的水孔是否有異物堵塞;若有,應(yīng)清理干凈。

連接鉆頭和錨桿、鑿巖機(jī)和釬尾、鉆機(jī)連接套和釬尾、錨桿和鉆機(jī)連接套等。

錨桿對(duì)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的錨孔位置,鑿巖機(jī)應(yīng)先給風(fēng)或水,然后鉆進(jìn),在破碎巖中鉆進(jìn)時(shí),鉆頭的水孔易堵塞,因此在鉆進(jìn)時(shí),應(yīng)放慢鉆進(jìn)速度,多回轉(zhuǎn),少?zèng)_擊,注意水從鉆孔中流出的狀況,若有水孔堵塞的現(xiàn)象,應(yīng)后撤錨桿500mm左右,并反復(fù)掃孔,使水孔暢通,然后慢慢推進(jìn),直到設(shè)計(jì)深度。

鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度,應(yīng)用水或空氣洗孔,檢查鉆頭上的孔是否暢通,然后將錨桿從鉆機(jī)連接套上卸下,錨桿按設(shè)計(jì)要求外露。

用鋼管將止?jié){塞通過錨桿外露端打入孔口100mm左右作為封孔進(jìn)行注漿,如注漿壓力較大或圍巖較為破碎,也可采用錨固劑封孔。

(3)錨桿的注漿

檢查注漿泵及其配件是否齊備和正常,水泥漿或水泥砂漿的水灰比或粒徑、濕度等是否符合設(shè)計(jì)要求。

用水或空氣檢查錨孔是否暢通,調(diào)節(jié)水流量計(jì)使砂漿水灰比至設(shè)計(jì)值為止,從泵出口出來的砂漿,必須要均勻,不能有斷續(xù)不均現(xiàn)象。

迅速將錨桿和注漿管及泵用快速接頭連接好,開動(dòng)泵注漿,整個(gè)過程應(yīng)連續(xù)灌注,不停頓,必須一次完成,觀察漿液從止?jié){塞邊緣流出或壓力表達(dá)到設(shè)計(jì)值,即可停泵。若注漿過程中,出現(xiàn)堵管現(xiàn)象,應(yīng)及時(shí)清理錨桿、注漿軟管和泵,此時(shí)若泵的壓力表顯示有壓,應(yīng)反轉(zhuǎn)電機(jī)1-2秒卸壓,方可卸下各接頭,電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)間必須短暫。

當(dāng)完成一根錨桿的注漿后,應(yīng)迅速卸下注漿軟管與錨桿的接頭,清洗并安裝至另一根錨桿,然后注漿,若停泵時(shí)間較長,在對(duì)下根錨桿注漿前應(yīng)放掉前段不均勻的灰漿,以避免堵孔。在整個(gè)注漿過程中,操作人員應(yīng)密切配合,動(dòng)作迅速,保證注漿過程的連續(xù)性。

在漿液終凝之前,不得敲擊、碰撞或施加任何其它荷載。

(4)其它

用作中空式錨桿的鋼管規(guī)格、尺寸和材質(zhì)均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

中空式錨桿桿體的前端應(yīng)加工成不大于45的尖角。桿體的外露端可加工成100~150mm的管螺紋。直徑較小、長度較短的中空式錨桿采用沖擊式風(fēng)動(dòng)工具打入圍巖;直徑較大、長度較長的中空式錨桿一般需要先鉆孔,當(dāng)成孔困難時(shí)可采用套管跟進(jìn)法進(jìn)行鉆孔。

當(dāng)需要通過中空式錨桿對(duì)圍巖進(jìn)行固接灌漿時(shí),注漿在圍巖被噴混凝土覆蓋以后進(jìn)行。用來注漿的中空式錨桿,在桿體前端1/3~1/4桿長范圍內(nèi)的管壁上開孔??讖?~8mm,孔距沿管軸線100~150mm,環(huán)向90mm,梅花型布置。托板上設(shè)計(jì)孔徑約12mm的排氣孔??卓谔庡^桿與孔壁之間的孔隙應(yīng)進(jìn)行封堵。注漿的漿液應(yīng)采用添加早強(qiáng)劑、減水劑、膨脹劑的水泥漿。注漿壓力通過試驗(yàn)確定,不宜超過1MPa。注漿時(shí),待排氣管出漿后,封堵排氣管,并繼續(xù)灌注至預(yù)定壓力,停止灌注,封堵鋼管口。

進(jìn)口邊坡1333m高程以上自進(jìn)式錨桿設(shè)計(jì)長度為4m,由于排架空間限制,4m的錨桿無法施工,采用2根2m的錨桿中間用套管連接。當(dāng)排架有足夠的空間時(shí),則采用4m的自進(jìn)式錨桿。

四、干噴法噴混凝土施工工藝

1、施工工藝流程

采用“干噴法”工藝施工時(shí),噴混凝土與開挖、錨桿施工跟進(jìn)平行交叉作業(yè),除特殊地質(zhì)段先噴后錨的程序外,其它部位均按先錨后噴的程序進(jìn)行施工,噴護(hù)施工工藝流程為:

噴混凝土施工工藝流程框圖(略)

2、噴混凝土施工工藝措施

各工序作業(yè)首先要認(rèn)真遵照設(shè)計(jì)文件和施工規(guī)范要求進(jìn)行。結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn),各工序作業(yè)要點(diǎn)如下:

現(xiàn)場試驗(yàn)

結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn),通過室內(nèi)試驗(yàn)即可優(yōu)化選擇出既滿足施工需要,又符合設(shè)計(jì)要求的噴射混凝土生產(chǎn)工藝參數(shù)和配合比。其方法步驟如下:

a、通過室內(nèi)試驗(yàn)篩選2~3組配合比,并編寫試驗(yàn)大綱報(bào)批用于生產(chǎn)性試驗(yàn);

b、選擇場地(或監(jiān)理指定),按圍巖類別和部位不同選6~9個(gè)有代表性部位進(jìn)行生產(chǎn)性試驗(yàn);

c、按設(shè)計(jì)和試驗(yàn)大綱要求,采用篩選出的配合比分別進(jìn)行噴射作業(yè),噴射范圍暫定10m

(或一個(gè)單位體積),按規(guī)范要求在噴射巖面設(shè)足夠的木模或無底鋼模(檢測抗壓、抗拉、抗?jié)B、與巖面粘結(jié)強(qiáng)度等),同時(shí)按試驗(yàn)規(guī)范分別取樣做標(biāo)準(zhǔn)試塊,按相同條件進(jìn)行養(yǎng)護(hù);

d、將符合設(shè)計(jì)要求的試件的物理特性進(jìn)行對(duì)比(含爆破影響程度);

e、整理分析試驗(yàn)記錄,綜合回彈量、強(qiáng)度保證率以及施工工效等因素選擇合適的配合比和施工工藝參數(shù),報(bào)送設(shè)計(jì)監(jiān)理單位審批。

準(zhǔn)備工作

埋設(shè)好噴厚控制標(biāo)志,作業(yè)區(qū)有足夠的通風(fēng)照明,噴前要檢查所有機(jī)械設(shè)備和管線,確保施工正常。對(duì)滲水面做好處理措施,備好處理材料,聯(lián)系好倉面取樣準(zhǔn)備。

拌和及運(yùn)輸

拌和配料嚴(yán)格按試驗(yàn)確定的配合比精確配制攪拌,攪拌時(shí)間要足夠,拌合料運(yùn)輸、存放要防雨、防污染,入機(jī)前嚴(yán)格過篩,其運(yùn)輸、存放時(shí)間應(yīng)符合有關(guān)技術(shù)指標(biāo)。鋼纖維混凝土配料、攪拌要均勻。運(yùn)輸采用混凝土攪拌運(yùn)輸車運(yùn)輸。

拌和用水泥選用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的普通硅酸鹽水泥,其標(biāo)號(hào)不低于P.O32.5。

骨料:拌和用細(xì)骨料應(yīng)采用堅(jiān)硬耐久的粗、中砂,細(xì)度模數(shù)宜大于2.5,含水率控制在5~7%;粗骨料采用堅(jiān)硬耐久的卵石或碎石,粒徑不超過15mm;不得使用含有活性二氧化硅的骨料。

水:拌和用水應(yīng)符合招標(biāo)文件規(guī)定。

外加劑:速凝劑的質(zhì)量應(yīng)符合DL/T5100的有關(guān)規(guī)定及施工圖紙要求并有生產(chǎn)廠家的質(zhì)量證明書,初凝時(shí)間不得大于5min,終凝時(shí)間不得大于10min,選用外加劑須經(jīng)監(jiān)理人批準(zhǔn)。

混合料攪拌應(yīng)遵循以下規(guī)定:

采用容量小于400L

的強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌料時(shí),攪拌時(shí)間不得少于1min;采用自落式攪拌機(jī)拌料時(shí),攪拌時(shí)間不得少于2min;混合料有外加劑時(shí),攪拌時(shí)間應(yīng)適當(dāng)延長;鋼纖維噴混凝土采用鋼纖維播料機(jī)向混合料添加鋼纖維,攪拌時(shí)間不少于3min。

清洗巖面

清除開挖面的浮石、墻腳的石渣和堆積物;處理好光滑開挖面;安設(shè)工作平臺(tái);用高壓風(fēng)水槍沖洗噴面,對(duì)遇水易潮解的泥化巖層,采用壓風(fēng)清掃巖面;埋設(shè)控制噴射混凝土厚度的標(biāo)志;在受噴面滴水部位埋設(shè)導(dǎo)管排水,導(dǎo)水效果不好的含水層可設(shè)盲溝排水,對(duì)淋水處可設(shè)截水圈排水。倉面驗(yàn)收以后,開噴以前對(duì)有微滲水巖面要進(jìn)行風(fēng)吹干燥。

土質(zhì)邊坡除需將邊坡和坡腳的松動(dòng)塊石、浮渣清理干凈,還應(yīng)對(duì)坡面進(jìn)行整平壓實(shí),然后自坡底開始自下而上分段分片依次進(jìn)行噴射。嚴(yán)禁在松散土面上噴射混凝土。

鋼筋網(wǎng)

坡面防護(hù):噴C20砼、鋼筋網(wǎng)、錨桿、排水孔。

鋼筋網(wǎng)由屈服強(qiáng)度為240MPa的光面鋼筋(I級(jí)鋼筋)加工而成。先噴3cm~5cm厚的混凝土,再盡量緊貼巖面掛鋼筋網(wǎng),對(duì)有凹陷較大部位,可加設(shè)膨脹螺桿拉緊鋼絲網(wǎng),再掛鋪鋼筋網(wǎng),并與錨桿和附加插筋(或膨脹螺栓)連接牢固,最后分2次至4次施噴達(dá)到設(shè)計(jì)厚度。

噴射要點(diǎn)

噴射混凝土作業(yè)分段、分片依次進(jìn)行,噴射順序自下而上,避免回彈料覆蓋未噴面。分層噴射時(shí),后一層在前一層混凝土終凝后進(jìn)行,若終凝1h以后再行噴射,應(yīng)先用高壓風(fēng)水沖洗噴層面。噴射作業(yè)緊跟開挖工作面,混凝土終凝至下一循環(huán)放炮時(shí)間不得少于3h。

噴射作業(yè)嚴(yán)格執(zhí)行噴射機(jī)的操作規(guī)程:應(yīng)連續(xù)向噴射機(jī)供料;保持噴射機(jī)工作風(fēng)壓穩(wěn)定;完成或因故中斷噴射作業(yè)時(shí),應(yīng)將噴射機(jī)和輸料管內(nèi)的積料清除干凈,防止管道堵塞。

為了減少回彈量,提高噴射質(zhì)量,噴頭應(yīng)保持良好的工作狀態(tài)。調(diào)整好風(fēng)壓,保持噴頭與受噴面垂直,噴距控制在0.6m~1.2m范圍,采取正確的螺旋形軌跡噴射施工工藝。剛噴射完的部分要進(jìn)行噴厚檢查(通過埋設(shè)點(diǎn)、針探、高精度斷面儀檢測)不滿足厚度要求的,及時(shí)進(jìn)行復(fù)噴處理。掛網(wǎng)處要噴至無明顯網(wǎng)條為止。五、濕噴法噴混凝土施工工藝

洞內(nèi)均采用麥斯特(MEYCO)噴車進(jìn)行濕噴工藝施工,邊坡根據(jù)需要采用小型濕噴機(jī)進(jìn)行人工噴護(hù)施工。

1、噴砼施工工藝流程

施工工藝流程圖(略)

2、噴混凝土施工工藝措施

(1)、噴射前的準(zhǔn)備工作

①、配合比

噴混凝土配合比,應(yīng)通過室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場大板取樣試驗(yàn)確定,并應(yīng)符合施工圖紙要求,在保證噴層性能指標(biāo)的前提下,盡量減少水泥和水的用量。速凝劑的摻量應(yīng)通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定,噴射混凝土的初凝和終凝時(shí)間,應(yīng)滿足施工圖紙和現(xiàn)場噴射工藝的要求,配合比試驗(yàn)成果應(yīng)報(bào)送監(jiān)理工程師,現(xiàn)場噴護(hù)砼配合比應(yīng)按監(jiān)理工程師批復(fù)的配合比施工。

對(duì)于鋼纖維噴混凝土,鋼纖維摻入量應(yīng)通過試驗(yàn)選定,并應(yīng)符合施工圖紙要求,其配合比除滿足CECS38:92中的規(guī)定及上述要求外還應(yīng)滿足鋼纖維混凝土的最小韌度的要求。鋼纖維混凝土的最小韌度值

②、砼的拌制、運(yùn)輸

所有經(jīng)檢驗(yàn)合格的水泥、鋼纖維、微纖維、砂石和減水劑均統(tǒng)一放置在拌合站材料庫(倉)內(nèi),鋼纖維應(yīng)存放在固定的倉庫中。

質(zhì)量部開據(jù)砼開盤通知單后,試驗(yàn)室按開盤通知單要求提供砼配合比給拌和站。

拌和站按照開盤通知單、砼配合比要求及時(shí)檢查各種原材料數(shù)量是否滿足供料的需求。調(diào)試好拌和站的稱量器及運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備。

稱量允許偏差應(yīng)符合下列規(guī)定:

1、水泥、速凝劑均為±2%(速凝劑為現(xiàn)場添加);

2、砂、石均為±3%。

混凝土拌和時(shí),水泥、鋼纖維、砂石、水和減水劑一起加入混凝土拌合罐攪拌。拌和時(shí)間不少于180s,鋼纖維在砼中分布均勻,不得成團(tuán)。

試驗(yàn)室檢測砼出機(jī)口及工作面下料口砼的坍落度,合理進(jìn)行調(diào)整,使倉面的砼坍落度滿足要求。保證塌落度控制在8~12cm之間砼在運(yùn)輸過程中,應(yīng)盡量縮短運(yùn)送時(shí)間,以避免砼發(fā)生分離和坍落度損失過大。

混合料在運(yùn)輸、存放過程中,嚴(yán)防雨淋、滴水及大塊石等雜物混入,混合料在進(jìn)入噴射機(jī)前必須過篩。

③、作業(yè)現(xiàn)場的準(zhǔn)備工作

A

表面處理

噴射混凝土前,應(yīng)將基巖面清洗干凈,清除松動(dòng)石塊、噴射前半小時(shí)沖洗巖面,使噴射作業(yè)時(shí)巖面處于半干狀態(tài),對(duì)于遇水易潮解、泥化的巖層,應(yīng)用高壓風(fēng)清掃巖面將基巖面清洗干凈。清洗順序應(yīng)從上往下,對(duì)基巖面有滲水部位,應(yīng)先對(duì)其接排水管引走,防止噴射砼被滲水沖走。

B

埋設(shè)噴混凝土厚度控制標(biāo)志,標(biāo)志桿長度根據(jù)砼厚度要求確定。

C

作業(yè)區(qū)有良好的通風(fēng)和足夠的照明。

D

噴射作業(yè)前,應(yīng)對(duì)噴車、供風(fēng)、水、電全面檢查及試運(yùn)行。

④、技術(shù)工作準(zhǔn)備

現(xiàn)場明確砼噴射范圍(注明高程及樁號(hào)),及時(shí)進(jìn)行斷面測量,檢查砼噴射倉面有無欠挖,組織開挖驗(yàn)收、巖面清理驗(yàn)收后,方能進(jìn)入下一工序。

⑤、噴射設(shè)備準(zhǔn)備

噴射設(shè)備應(yīng)性能良好,輸料連續(xù)均勻、輸料管應(yīng)能承受至少0.8MPa的工作壓力,并且有耐磨性,機(jī)械手應(yīng)操作靈活、方便,噴頭可沿上下左右作平行于巖面的移動(dòng),可按某種尺寸的直徑做圓周運(yùn)動(dòng)。噴車應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場噴護(hù)情況合理安排擺放位置,放下支撐腳,連接好電纜、風(fēng)管,速凝劑根據(jù)需要計(jì)算好后搬運(yùn)到現(xiàn)場。

(2)、分層施噴

①、噴射作業(yè)開始時(shí)先用凈漿(50~100kg兌水的漿液)將料斗及輸料管潤滑。

②、作業(yè)開始先對(duì)噴車送風(fēng)及供水,檢查并調(diào)整風(fēng)壓,風(fēng)壓控制在9kg/cm2,水壓為4kg/cm2。然后打開主機(jī),最后再供料。

③、砼進(jìn)入噴車料斗后,在起動(dòng)主機(jī)同時(shí),調(diào)整噴車的噴射速度,噴射速度宜控制在10~15m3/h。速凝劑添加量根據(jù)砼配合比摻量要求,對(duì)照噴射速度與速凝劑添加量曲線參數(shù),調(diào)節(jié)速凝劑添加量擋位以控制速凝劑添加量。當(dāng)料送至噴嘴時(shí),打開風(fēng)閥門,啟動(dòng)速凝劑泵,速凝劑將在噴嘴處經(jīng)高風(fēng)壓滲入混凝土中,從而達(dá)到速凝的效果。

④、噴槍與巖面距離及噴射角度

巖面到噴槍的距離,通常取0.6~1.2m,這樣可達(dá)到工作要求的最佳效果:回彈量最低,密實(shí)度最好。

噴槍應(yīng)與受噴面保持700~900的角度,為使噴射鋼纖維砼分布均勻,并使由于不規(guī)范操作而造成的影響降到最低,在噴射混凝土?xí)r噴槍垂直正對(duì)工作面,連續(xù)平穩(wěn)地按圓形或橢圓形狀旋轉(zhuǎn)噴射。

⑤、噴砼方式及噴砼順序

為了使砼噴射均勻,減少不規(guī)范操作的影響,除嚴(yán)格控制距離和角度外,還要注意噴射的方式與順序。噴射的方式主要有以下兩種:一種是砼按條弧形上下噴射,料束從左到右(或反之)平行疊加;另一種是砼按約300mm的螺旋形噴射,料束以一圈壓半圈從左到右(或反之)作橫向移動(dòng)。通過實(shí)踐比較,后一種方式噴射質(zhì)量及回彈量比較容易控制,效率也較高,所以一般均采用后一種噴射方式,按照先墻后拱,自下而上,先凹后凸的順序從下往上進(jìn)行砼噴射作業(yè)。

⑥、在洞室噴混凝土,應(yīng)采用分層進(jìn)行噴射,噴厚5cm以內(nèi)一次施噴,5cm以上分層施噴,一次噴射厚度,頂拱控制在3~6cm,局部超挖處可為5~10cm;分層噴射時(shí),后一層噴射應(yīng)在前一層混凝土終凝后進(jìn)行,但也不宜間隔過久,若終凝1h后再行噴射,應(yīng)用風(fēng)水清洗混凝土表面,以利層間結(jié)合,回彈料不得重復(fù)使用。噴射作業(yè)緊跟開挖作業(yè)面時(shí),砼終凝至下一循環(huán)放炮時(shí)間間隔不宜小于4h。

⑦、拌好的砼停放時(shí)間不應(yīng)超過2小時(shí)。在噴射混凝土之前需埋設(shè)噴厚標(biāo)志,經(jīng)監(jiān)理工程師認(rèn)可后進(jìn)行分層施噴至設(shè)計(jì)要求。速凝劑的加入和摻量要嚴(yán)格控制,值班隊(duì)長和技術(shù)人員要跟蹤檢查。

⑧、噴射作業(yè)完畢或因故中斷噴射時(shí),必須將麥斯特噴車(MEYCO)(或小型濕噴機(jī))和輸料管內(nèi)的積料清除干凈。噴射混凝土?xí)r,拱部回彈率不應(yīng)大于25%,邊墻(邊坡)回彈率不應(yīng)大于15%。

⑨、檢查噴射砼抗壓強(qiáng)度須現(xiàn)場噴大板取樣,每組3個(gè),材料或配合比變更時(shí),應(yīng)另做一組。

(3)、鋼筋網(wǎng)(或機(jī)編網(wǎng))噴砼施工

①、鋼筋網(wǎng)的使用

a、鋼筋網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸,使用的鋼筋規(guī)格、鋼材質(zhì)量,應(yīng)滿足施工圖紙要求,其保護(hù)層厚度不應(yīng)小于5cm。

b、鋼筋網(wǎng)應(yīng)沿開挖面鋪設(shè),鋼筋網(wǎng)與壁面距離3~5cm。捆扎要牢固,在有錨桿的部位宜用焊接法把鋼筋網(wǎng)與錨桿聯(lián)接在一起。無錨桿部位應(yīng)按1.0~1.5m的間排距采用沖擊鉆鉆孔增加鋼筋彎鉤固定鋼筋網(wǎng)。

c、鋼筋網(wǎng)噴射混凝土支護(hù)厚度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求和監(jiān)理工程師的指示。

d、使用工廠生產(chǎn)的定型機(jī)編網(wǎng)時(shí),應(yīng)經(jīng)過噴射混凝土試驗(yàn)選擇骨料粒徑和級(jí)配(鋪設(shè)要求同HYPERLINK

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