錨桿施工作業(yè)指導(dǎo)書.doc

XX鐵路ALTJ-4標(biāo)段隧道工程 編號(hào)：錨桿施工作業(yè)指導(dǎo)書 單位： 編制： 審核： 批準(zhǔn)： 2016年1月1日發(fā)布 2016年1月1日實(shí)施XX鐵路隧道工程錨桿施工作業(yè)指導(dǎo)書隧道錨桿作為初期支護(hù)的一個(gè)組成部分，和二襯一起構(gòu)成了隧道永久支護(hù)體系。為規(guī)范錨桿施工工藝，控制錨桿施工質(zhì)量，特編制隧道錨桿施工作業(yè)指導(dǎo)書。隧道錨桿類型主要包括藥卷錨桿、中空注漿錨桿、組合中空錨桿、水脹式錨桿、自進(jìn)式中空注漿錨桿、漲殼式預(yù)應(yīng)力中空錨桿。1 適用范圍適用于中鐵XX局集團(tuán)有限公司XX鐵路ALTJ-4標(biāo)段所有隧道工程。2 作業(yè)準(zhǔn)備2.1 錨桿施工前的準(zhǔn)備（1）檢查錨桿類型，規(guī)格，質(zhì)量及其性能是否與設(shè)計(jì)相符。（2）根據(jù)錨桿類型，規(guī)格及圍巖情況準(zhǔn)備鉆孔機(jī)具。2.2勞動(dòng)力安排每工班勞力安排：空壓機(jī)操作員1人，鋼筋工2人，鉆孔10人，注漿操作5人，電工1人。具體人員數(shù)量根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要配置。2.3機(jī)具配備型材切割機(jī)1臺(tái)、注漿泵1臺(tái)、煤電鉆（或風(fēng)槍）12臺(tái)（備用 2臺(tái)），空壓機(jī)1臺(tái)，不同類型錨桿需要的設(shè)備不相同。3 技術(shù)要求所有進(jìn)場(chǎng)錨桿應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定檢驗(yàn)頻次抽檢，針對(duì)不同錨桿施工工藝，必須配置相應(yīng)的施工設(shè)備和檢測(cè)儀器。4 施工工藝流程及操作要點(diǎn)4.1.藥卷錨桿錨桿：20MnSi22螺紋鋼筋，錨固劑為ZW型。4.1.1 錨桿鉆孔石質(zhì)隧道錨桿采用YT28型風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)成孔，黃土隧道采用ZM-12T型煤電鉆鉆成孔。煤電鉆施工既可解決土質(zhì)隧道遇水軟化圍巖的問題，又可解決在土質(zhì)隧道施工中采用常規(guī)的沖擊鉆不易排碴、成孔困難的難題，可以提高在黃土隧道的成孔速度和安全性。錨桿鉆孔利用開挖臺(tái)階搭設(shè)簡(jiǎn)易臺(tái)架施鉆，按照設(shè)計(jì)間距布孔；鉆孔方向盡可能垂直結(jié)構(gòu)面或初噴砼表面；錨桿孔比桿徑大15，深度誤差不得大于50mm；成孔后采用高壓風(fēng)清孔。4.1.2錨桿安裝和檢驗(yàn)ZW型錨固材料有普通型和早強(qiáng)型兩種,本工程擬用早強(qiáng)型錨固材料。（1）ZW錨固材料浸水：錨固卷浸水前上端扎35個(gè)小孔（孔徑1mm）。浸水后通過濾紙進(jìn)入錨固卷中的水占據(jù)了錨固卷中的小空間，原微小空間的空氣被擠排出，直到小孔不冒泡即浸水結(jié)束。這時(shí)水灰比約為0.340.35最理想范圍，可馬上取出安裝使用，浸水時(shí)間約為11.5min，浸水過少，水泥水化不完全，影響錨固力。浸水過多、水泥漿易流動(dòng)，充實(shí)不足也影響錨固力。（2）錨桿體的安裝方法：將打好的眼孔用高壓風(fēng)吹凈，將浸好水的幾個(gè)錨固卷裝入眼內(nèi)，用炮棍送至眼底，將錨桿插入，其位置應(yīng)盡量居中，端部外露長(zhǎng)度為515cm。錨桿的錨頭制成Y字型，錨端頭最大寬度與水泥包直徑相等，將錨桿的錨頭安放在錨固卷底部，用TJ-9型風(fēng)動(dòng)攪拌機(jī)（電鉆改裝也可）帶動(dòng)錨桿快速旋轉(zhuǎn)，邊旋轉(zhuǎn)邊徐徐推進(jìn)，錨頭在旋轉(zhuǎn)與推進(jìn)中強(qiáng)烈攪拌浸水后的錨固卷，使水泥漿獲良好的和易性，水泥漿如沿孔壁下滑，孔口用紙堵塞，施工過程中要求迅速，不要時(shí)間過長(zhǎng)。（3）錨桿抗拔檢驗(yàn)為了檢驗(yàn)錨桿安裝質(zhì)量，須對(duì)錨桿進(jìn)行抗拔檢驗(yàn)，進(jìn)行此項(xiàng)工作時(shí)，注意以下事項(xiàng)：安裝拉力計(jì)時(shí)，其作用線與錨桿同心，并固定牢靠。加載勻速、緩慢，拉拔至設(shè)計(jì)噸位即停止，不做破壞試驗(yàn)。鉆孔YT28風(fēng)鉆檢查清孔TJ-9型風(fēng)動(dòng)攪拌機(jī)結(jié)束施工準(zhǔn)備錨桿加工檢查高壓風(fēng)送錨固卷浸藥包推進(jìn)錨桿、攪拌藥包錨桿拉拔試驗(yàn)錨固劑達(dá)到強(qiáng)度圖1 藥卷錨桿施工工藝框圖4.2中空注漿錨桿4.2.1 中空注漿錨桿特點(diǎn)中空注漿錨桿將錨桿和注漿管的功能合二為一。注漿時(shí)它是注漿管，注完漿后無需將它撥出即成為一根錨桿。相對(duì)于傳統(tǒng)的錨固工藝，它具有如下特點(diǎn)：wT中空注漿錨桿施工方法非常簡(jiǎn)單，它將傳統(tǒng)的先灌漿后錨固工藝改為先錨固后注漿，注漿時(shí)壓力可達(dá)數(shù)十公斤，不但可以充填滿錨孔，而且在裂隙發(fā)育的地區(qū)，漿液還在注漿壓力的作用下滲透進(jìn)裂隙，達(dá)到改良圍巖結(jié)構(gòu)的目的。 中空注漿錨桿構(gòu)造：注漿加固錨桿由錨頭、全螺紋中空桿體、止?jié){塞、墊板、螺母構(gòu)成。4.2.2施工工藝YT-28風(fēng)鉆鉆孔、清孔WTD25錨桿插入錨孔錨桿尾端安裝止?jié){塞、墊板、螺母連接錨桿尾端和注漿泵注漿圖2 中空注漿錨桿施工流程圖（1）鉆進(jìn)采用普通鑿巖機(jī)鉆芋L并清手L。（2）插入錨桿，將安裝好錨頭的中空注漿錨桿插入孔，錨頭上的倒刺立即將錨桿掛住。（3）安裝止?jié){塞、墊板、螺母。（4）連接注漿機(jī) 通過，陜速注漿接頭將錨桿尾端和所選注漿機(jī)聯(lián)接。（5）注漿 開動(dòng)注漿機(jī)注漿，待注漿飽滿且壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)關(guān)機(jī)。注漿壓力可根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)和注漿機(jī)性能確定，灰沙比參考值為：1：01：1，水灰比參考值為0.450.5。注漿泵：選用萬通WT-1601型注漿泵。表1 錨桿技術(shù)參數(shù)型號(hào)WTD25直徑/壁厚（mm）25/5材料強(qiáng)度（Mpa）500錨固力（KN/m）50重量（kg/m）2.5螺紋方向左旋標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度（m）2.0 2.5 3.0 3.54.3 中空組合錨桿中空組合式錨桿是在普通中空注漿基礎(chǔ)上發(fā)展起來的組合式錨桿，它充分考慮到普通中空注漿錨桿和其它類型組合式錨桿的優(yōu)缺點(diǎn)，解決了中空錨桿的排氣和注漿問題，具有優(yōu)良的應(yīng)用效果。圖3 LHZ22組合中空錨桿系統(tǒng)4.3.1中空組合錨桿結(jié)構(gòu)錨頭：錨頭上的倒刺可將錨桿定位于鉆好的孔內(nèi)，并保證桿體良好居中。螺紋鋼桿體：總成中最重要的構(gòu)件，在錨固和支護(hù)中起主要作用。錨桿體：總成中最重要的構(gòu)件，在錨固和支護(hù)中起主要作用。止?jié){塞：在注漿過程中保持注漿壓力，使?jié){液充分填充進(jìn)圍巖縫隙。墊板：承受更大的圍巖應(yīng)力。螺母：將圍巖應(yīng)力集中到墊板上。聯(lián)接套：將錨桿桿體和螺紋桿桿體連接起來。4.3.2中空組合式錨桿的特點(diǎn)：LHZ系列中空組合式錨桿集中了中空注漿錨桿及組合式錨桿的優(yōu)點(diǎn)并有顯著提高，具有如下特點(diǎn)：（1）徹底解決了向上注漿問題，運(yùn)用范圍廣泛；（2）錨桿的兩部分由中空注漿錨桿體和22螺紋鋼精加工組成，無需現(xiàn)場(chǎng)加工螺紋，連接方便，方便現(xiàn)場(chǎng)施工操作；（3）充分利用組合部分的中空錨桿體，增大注漿通徑，注漿錨固效果極好，無注漿盲區(qū)；（4）用等材質(zhì)中空錨桿體組合連接，沒有強(qiáng)度薄弱區(qū)域，充分發(fā)揮中空錨桿全長(zhǎng)等強(qiáng)的特點(diǎn)；解決了自進(jìn)（鉆）式錨桿的注漿排氣難題。4.3.3施工工藝：系列中空組合式錨桿施工方法與LH系列普通中空注漿錨桿的施工基本相同。（1）鉆進(jìn)，成孔；（2）插入錨桿：將安裝好錨頭、組合式連接套、排氣管的LHZ系列中空組合式錨桿體插入鉆孔；（3）安裝止?jié){塞、墊板、螺母（4）連接注漿機(jī)：通過快速注漿接頭將錨桿尾端與注漿機(jī)連接；（5）注漿：待排氣管口有水泥砂漿滲出，即可停止注漿；4.4 自進(jìn)式錨桿自進(jìn)式錨桿由中空鋼管桿體配鉆頭、連接套筒、墊板、螺母組成。桿體外表全長(zhǎng)具有標(biāo)準(zhǔn)螺紋，可以任意切割和用連接套筒接長(zhǎng)。它適用于易坍孔的破碎巖層，錨固深度大，錨固力強(qiáng)。鉆孔機(jī)械按孔深可選用手持鑿巖機(jī)或支架式鑿巖機(jī)，桿體用特制釬尾套與鑿巖機(jī)連接。自鉆式錨桿主要用在圍巖破碎不成孔地段，代替中空錨桿及砂漿錨桿作系統(tǒng)支護(hù)。也在支護(hù)發(fā)生變形后為加強(qiáng)支護(hù)時(shí)采用。圖4 自進(jìn)式錨桿示意圖4.4.1 自進(jìn)式錨桿結(jié)構(gòu)合金鉆頭：由優(yōu)質(zhì)合金經(jīng)精密工藝制作而成，具有很強(qiáng)的硬度和韌性，穿透力可使錨桿鉆入多類圍巖錨桿體：總成中最重要的構(gòu)件，在鉆進(jìn)和錨固中起主要作用。連接套：在錨桿需加長(zhǎng)時(shí)起連接作用。墊板：能承受更大的圍巖應(yīng)力。螺母：能將圍巖應(yīng)力集中到墊板上。鉆進(jìn)G32錨桿注漿開挖立鋼架錨固形成固結(jié)殼體每環(huán)超前錨桿與下一環(huán)搭接長(zhǎng)度為不小于4.4.2 鉆孔（1） 鉆孔前檢查錨桿是否中空，鉆頭水孔是否有異物堵塞，若有應(yīng)清理干凈，保證桿體與鉆頭通暢。（2） 連接鉆頭鉆桿，連接鉆機(jī)和鉆桿。由于在破碎巖層中鉆進(jìn)，鉆頭的水孔易堵塞，因此在鉆進(jìn)過程中，應(yīng)放慢鉆進(jìn)速度，多回轉(zhuǎn)，少?zèng)_擊，若在鉆孔中有水孔堵塞現(xiàn)象.應(yīng)后撤鉆桿50cm，并反復(fù)掃孔，使水孔暢通，然后慢慢鉆進(jìn)，直至設(shè)計(jì)深度。（3） 鉆到設(shè)計(jì)深度后，要用水或高壓風(fēng)洗孔，檢查鉆頭水孔是否暢通，確認(rèn)暢通后將鉆機(jī)連接套從錨桿上卸下。（4） 若錨桿需加長(zhǎng)時(shí)，用鉆桿連接套連接已施作錨桿和另一根錨桿，繼續(xù)鉆進(jìn)，直到要求深度。自進(jìn)式注漿錨桿施工工藝流程圖（5） 鉆孔完成后，用鋼管將止?jié){塞通過錨桿外露端打入孔口10cm 左右，同時(shí)安裝錨桿墊板及螺母，但此時(shí)不宜上緊。4.4.3 錨桿注漿（1）采用采用專用錨桿注漿機(jī)注漿，注漿前先檢查注漿機(jī)及其零件是否齊備和正常，嚴(yán)格按操作程序作業(yè)。（2）檢查水泥、砂的粒徑、配合比等是否符合規(guī)定，漿液嚴(yán)格按設(shè)計(jì)配合比配制。（3）用水或風(fēng)再次檢查錨孔是否暢通，孔口返水或風(fēng)即可。迅速將錨桿和注漿管及泵用快速接頭連接好。（4）開動(dòng)注漿泵，整個(gè)注漿過程要連續(xù)灌注，不得停頓。觀察當(dāng)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、注漿管及泵，此時(shí)若壓力表顯示有壓力，應(yīng)反轉(zhuǎn)電機(jī)12 秒卸壓，方可卸下各接頭。（5）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，清洗并安裝到另一根錨桿，繼續(xù)注漿；注漿開始或中途停止超過30min 時(shí)應(yīng)用水或稀水泥漿潤(rùn)滑注漿罐及其管路，以免堵孔。（6）注漿過程中，要及時(shí)清洗接頭，以保證注漿過程的連續(xù)性，完成整個(gè)注漿后，應(yīng)及時(shí)清洗及保養(yǎng)泵。（7）在注漿水泥漿體強(qiáng)度達(dá)10.0MPa 后方可上緊螺母及墊板4.5 漲殼式預(yù)應(yīng)力注漿錨桿4.5.1錨桿結(jié)構(gòu)由鋼質(zhì)漲殼錨頭、中空注漿錨桿體、止?jié){塞、墊板、螺母組成。4.5.2 漲殼式錨桿特點(diǎn)： 安裝方便,保證預(yù)應(yīng)力施加能及時(shí)進(jìn)行。 主動(dòng)張拉,預(yù)應(yīng)力可達(dá)50KN,并可實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)某瑥埨?。利用常?guī)工具，單人即可實(shí)現(xiàn)張拉操作。 漲殼式預(yù)應(yīng)力注漿錨桿 4.5.3施工工藝 （1）預(yù)應(yīng)力,錨頭安裝及預(yù)應(yīng)力施加 鉆孔成形并徹底清孔; 將安裝有漲殼錨頭的桿體直接接入成孔底部; 用力預(yù)緊桿體,保證錨頭頂端與孔底部緊貼并左旋錨桿體直至旋緊后,再安裝止?jié){塞、墊板、螺母 連接常規(guī)張拉工具(例如錨桿拉力),實(shí)施預(yù)應(yīng)力張拉及規(guī)定值。 （2）注漿 將注漿機(jī)推入現(xiàn)場(chǎng),接好注漿管及電源; 按設(shè)計(jì)配合比攪拌好漿液,并將其倒入注漿機(jī)中; 開動(dòng)注漿機(jī),漿液注入錨孔中,直到錨桿尾端流出漿液且注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值為止; 取下漿接頭,進(jìn)行下一根錨桿漿,直到所有錨桿漿完畢; 清洗設(shè)備4.6 水脹式錨桿水脹式錨桿是一種由外徑大于錨孔直徑的無縫鋼管加工成小于錨孔直徑的雙層凹型管狀桿體,它由端套、擋圈、注液端、托盤等配件組成。其施工程序?yàn)?鉆孔將桿體裝上托盤,送入孔底注液器與注液嘴連接注入高壓水(壓力1520 MPa)桿體與圍巖密貼完成。水脹式錨桿在高壓水作用下,錨桿管壁隨錨孔形狀膨脹,產(chǎn)生永久變形,使其對(duì)圍巖產(chǎn)生擠壓,獲得錨固力,從而起到加固作用。水脹式錨桿有三種作用:第一是托錨作用,在加壓膨脹過程中,桿體沿軸線收縮14 mm ,使托盤對(duì)錨孔附近圍巖產(chǎn)生擠壓力;第二是錨桿對(duì)圍巖的軸向變形的限制作用,它隨著圍巖變形增加而增強(qiáng);第三是沿錨桿全長(zhǎng)對(duì)錨孔圍巖擠壓產(chǎn)生的徑向壓力作用,徑向壓力隨著水壓力增大而增大,當(dāng)水壓為25 MPa 時(shí),錨固力可達(dá)20 kN/ m ,而且比較穩(wěn)定。5 質(zhì)量控制及檢驗(yàn)、5.1錨桿安裝允許偏差應(yīng)符合下列規(guī)定 錨桿孔的孔徑應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。 錨桿孔的深度應(yīng)大于錨桿長(zhǎng)度的10cm。 錨桿孔距允許偏差為15cm。 錨桿插入長(zhǎng)度不得小于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的95%。錨桿孔的方向應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，錨桿墊板應(yīng)與基面密貼。錨桿應(yīng)平直、無損傷，表面無裂紋、油污、顆粒狀或片狀銹蝕。5.2質(zhì)量控制5.2.1必須進(jìn)行崗前培訓(xùn)，讓操作者了解注意施作程序及標(biāo)準(zhǔn)。5.2.2開工前必須認(rèn)真進(jìn)行交底。5.2.3必須繪制錨桿布置圖，嚴(yán)格控制其位置。5.2.4嚴(yán)格控制砂漿的水灰比。5.2.5控制注漿壓力和進(jìn)漿量。6 安全要求和措施、（1）施工期間，應(yīng)對(duì)支護(hù)的工作狀態(tài)進(jìn)行定期和不定期檢查。在不良地質(zhì)地段，應(yīng)由專人每班檢查。（2）暫停施工時(shí)，應(yīng)將支護(hù)直抵開挖面。（3）錨桿簡(jiǎn)易臺(tái)架應(yīng)安置應(yīng)穩(wěn)妥。（4）