高鐵隧道(初期支護2)

1、高速鐵路隧道工程施工高速鐵路隧道工程施工哈爾濱鐵道職業(yè)技術(shù)學院哈爾濱鐵道職業(yè)技術(shù)學院鐵道建筑學院鐵道建筑學院 王國博王國博 初期支護初期支護噴射混凝土噴射混凝土錨桿錨桿鋼筋網(wǎng)鋼筋網(wǎng)鋼架鋼架 錨桿是用金屬或其他高抗拉性能的材料制作的一種桿狀構(gòu)件。使用機械裝置和黏結(jié)介質(zhì)，通過一定的施工操作，將錨桿安設(shè)在地下工程的圍巖中，起到加固圍巖的作用。錨桿支護作為一種支護手段，在技術(shù)、經(jīng)濟方面的優(yōu)越性和能適應不同地質(zhì)條件的性質(zhì)，使其在地下工程領(lǐng)域得到廣泛應用。 錨桿主要由桿體、墊板（碟形托板）、螺母（擋環(huán)）等幾部分組成，支護錨桿必須安裝與巖面密貼的墊板。錨桿錨桿2樹脂內(nèi)錨頭錨桿快硬水泥卷內(nèi)錨頭錨桿索水泥砂漿內(nèi)

2、錨頭錨桿索粘結(jié)式內(nèi)錨頭錨桿楔頭式錨桿楔縫式錨桿索脹殼式錨桿索機械內(nèi)錨頭錨桿端頭錨固式)()()()() 1 (一、錨桿分類一、錨桿分類樹脂全粘結(jié)式錨桿砂漿錨桿水泥砂漿全粘結(jié)式錨桿水泥漿全粘結(jié)式錨桿全長粘結(jié)式)()2(縫管式錨桿楔管式錨桿摩擦式) 3()()()4(索桿先灌漿后張拉預應力錨索桿先張拉后灌漿預應力錨混合式二、錨桿施工二、錨桿施工1 1、錨桿鉆孔施工要求、錨桿鉆孔施工要求（1）鉆孔機具應根據(jù)錨桿類型、規(guī)格及圍巖情況選擇。（2）鉆孔前應根據(jù)設(shè)計要求和圍巖情況定出孔位做出標記。（3）錨桿孔距的允許偏差為150mm，預應力錨桿孔距的允許偏差為200mm（4）預應力錨桿的鉆孔軸線與設(shè)計軸線的

3、偏差不應大于3%，其他錨桿的鉆孔軸線應符合設(shè)計要求。（5）水泥砂漿錨桿孔深允許偏差宜為50mm；樹脂錨桿和快硬水泥卷錨桿的孔深不應小于桿體有效長度且不應大于桿體有效長度30mm；摩擦型錨桿孔深應比桿體長10mm50mm。（6）水泥砂漿錨桿孔徑應大于桿體直徑15mm；樹脂錨桿和快硬水泥卷錨桿孔徑宜為42mm50mm，小直徑錨桿孔直徑宜為28mm32mm；水脹式錨桿孔直徑宜為4245mm。其他錨桿的孔徑應符合設(shè)計要求。（7）鉆桿應保持直線，宜與其所在部位的圍巖主要結(jié)構(gòu)面垂直。（8）有水地段應先引出孔內(nèi)的水或在附近另行鉆孔。（9）對成孔困難的地段，應采用自進式錨桿。 2、水泥砂漿錨桿 水泥砂漿錨桿是

4、最常用的錨桿支護形式，其桿體宜采用HRB335、HRB400 級帶肋鋼筋，錨桿體材質(zhì)的斷裂伸長率一般不得小于16%，允許抗拉力與極限抗拉力要符合設(shè)計要求。錨桿桿體使用前要除銹、除油，并保持平直。 錨桿使用的水泥砂漿宜采用中細砂，使用前過篩，粒徑不大于2.5mm。水泥砂漿強度不宜低于M20，砂膠比宜為1:11:2（重量比），水膠比一般為0.380.45。（1）施工工藝流程 砂漿錨桿施工工藝流程見圖6-12 （2）水泥砂漿錨桿施工 砂漿錨桿作業(yè)程序是：先注漿，后放錨桿，具體操作是：先將水注入牛角泵內(nèi)，并倒入少量砂漿，初壓水和稀漿濕潤管路，然后再將已調(diào)好的砂漿倒入泵內(nèi)。將注漿管插至錨桿眼底，將泵蓋壓

5、緊密封，一切就緒后，慢慢打開閥門開始注漿。在氣壓推動下，將砂漿不斷壓入眼底，注漿管跟著緩緩退出眼孔，并始終保持注漿管口埋在砂漿內(nèi)，以免漿中出現(xiàn)空洞，將注漿管全部抽出后，立即把錨桿插入眼孔，然后用木楔堵塞眼口，防止砂漿流失。 注漿開始或中途暫停超過30min時，應用水潤滑注漿管路；注漿孔口壓力不得大于0.4MPa；注漿管應插至距孔底510cm處，隨水泥砂漿的灌入緩慢均勻地拔出，隨即迅速將桿體插入，桿體插入長度不得短于設(shè)計長度的95%。若孔口無砂漿流出，應拔出桿體重新注漿。 施工注意事項：施工注意事項： 錨桿孔中必須注滿砂漿，發(fā)現(xiàn)不滿須撥出錨桿重新注漿。注漿管不準對人放置，以防止高壓噴出物射擊傷人

6、。 砂漿應隨用隨拌，在初凝前全部用完，使用摻速凝劑砂漿時，一次拌制砂漿數(shù)量不應多于3個孔，以免時間過長，使砂漿在泵、管中凝結(jié)。 錨注完成后，應及時清洗，整理注漿用具，除掉砂漿凝聚物，為下次使用創(chuàng)造好條件。 錨桿安裝后，不得隨意敲擊。在水泥漿體的強度達到10MPa后，安裝托板和緊固螺帽。 2、中空注漿錨桿 中空注漿錨桿是近年在鐵路隧道施工中廣泛使用的錨桿支護形式，主要有普通中空注漿錨桿、組合式中空注漿錨桿和自進式中空注漿錨桿3種。 普通中空注漿錨桿體的屈服力、最大力、斷后伸長率、公稱質(zhì)量應滿足表7-5的要求。 普通中空注漿錨桿目前常用三種型號中：255、28 x5.5、32 x6（乘號前為錨桿外

7、徑，后為孔的直徑），長度一般2.03.5 m。其鉆孔和錨桿的插入方法與全長黏結(jié)型錨桿相同，當用于錨孔向下的部位時，錨孔灌漿采用桿體中空通孔進漿，錨孔口排氣的施工工藝；當用于隧道拱部時，錨孔灌漿采用錨孔口進漿、中空桿體的中空通孔作排氣回漿管的注漿工藝。 組合中空注漿錨桿體的屈服力、最大力、斷后伸長率應符合說明表7-6規(guī)定。 組合式中空注漿錨桿通過連接套將中空錨桿體與普通鋼筋相連接，并配上止?jié){塞和排氣管。目前常用三種型號：20、22、25，長度一般為2.03.5m。其鉆孔和錨桿的插入方法與全長黏結(jié)型錨桿相同。組合中空注漿錨桿適用于拱部或錨孔上仰的部位。注漿時，砂漿經(jīng)中空錨桿體的中空內(nèi)孔從連接套上的

8、出漿口進入錨孔壁與鋼筋桿體間的空隙，錨孔內(nèi)的砂漿由下向上充盈，錨孔內(nèi)的空氣從排氣管排出直至回漿，注漿完成立即安裝堵頭。當組合中空錨桿必須用于錨孔向下傾斜的部位時，錨孔俯角不要大于30。 自進式中空注漿錨桿由高強中空桿體在頭部安裝帶有出漿孔的鉆頭形成，其價格較高。鉆入前將錨桿裝在鉆機上，由鉆機推入巖體，鉆頭不必取出。錨桿體鉆進至設(shè)計深度后，用水或空氣洗孔，直至孔口返水或返氣，方可將鉆機和釬尾卸下，并及時安裝止?jié){塞。自進式中空錨桿灌漿料由桿體中孔灌入，灌漿料宜采用純水泥漿或1: 1水泥砂漿，水膠比為0.40.5。采用水泥砂漿時砂子粒徑不要大于1.0mm。 1、錨桿施工工藝流程 中空注漿錨桿施工工藝

9、流程見圖7-12，自進式錨桿施工工藝流程見圖7-13。2、中空注漿錨桿施工（1）錨桿安裝 檢查錨桿孔是否有異物堵塞，若有，應清除干凈。 安設(shè)錨桿，錨桿插入孔內(nèi)時應小心防止孔內(nèi)巖粉進入錨孔內(nèi)。 安裝止?jié){塞，止?jié){塞上設(shè)注漿口與通氣管，通氣管應深入到錨孔底部。用鋼筋將止?jié){塞通過錨桿外露端打入孔口10cm左右。 安裝墊板及螺母，但此時不宜上緊。 自鉆式錨桿安裝前，應檢查錨桿體中孔和鉆頭的水孔是否暢通，若有異物堵塞，應及時清理。錨桿體鉆進至設(shè)計深度后，應用水和空氣洗孔，直至孔口返水或返氣，方可將鉆機和連接套卸下，并及時安裝墊板及螺母，臨時固定桿體。 （2）注漿 普通中空錨桿在錨孔向上傾斜的仰角大于30時

10、，錨桿注漿必須自錨桿體外鉆孔中注漿，中空錨桿體的中空通孔作為排氣回漿管，注漿完成后立即安裝堵頭。在用于仰角小于30或錨孔向下傾斜的俯角時，錨桿注漿可采用由錨桿體內(nèi)中通管進漿，中通管外鉆孔壁排氣回漿方式。 組合中空錨桿宜用于錨孔向上傾斜的仰角，當用于錨孔向下傾斜的俯角時，錨孔俯角不應大于30。設(shè)置內(nèi)徑不應小于6mm的排氣管沿鋼筋全長固定，并從中空錨桿體內(nèi)孔穿出，預留足夠的富余長度。錨桿注漿利用中空錨桿體作進漿管，可參見圖7-14。 注漿具體施工順序如下：注漿具體施工順序如下： 檢查注漿泵及其零件是否齊備和正常；檢查水泥和砂的粒徑、比例、溫度等是否符合規(guī)定。 用水或風檢查錨孔是否暢通，孔口返水或風

11、即可。 檢查漿液稠度，水灰比或灰砂比是否達到設(shè)計要求。如無設(shè)計要求可采用如下參考值：灰砂比：1:01:1，宜選用直徑小于1.0mm的細砂；水灰比：0.40.5。 開動泵注漿，整個過程應連續(xù)灌注，直到達到設(shè)計注漿量時注漿結(jié)束，當注漿壓力達到設(shè)計終壓不少于20min，進漿量仍達不到注漿終量時，亦可結(jié)束注漿，并保證錨桿孔漿液注滿，注漿質(zhì)量合格后將錨桿頭封堵，避免漿液倒流。當完成一根錨桿的注漿后，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，若停泵時間較長，在對下根錨桿注漿前應放掉前段不均勻的灰漿，以免堵孔。注漿過程中，應及時清洗接頭，保證注漿過程的連續(xù)性。完成整個注漿后，應及時清洗

12、保養(yǎng)泵。水泥漿體強度達10.0MPa后，上緊螺母。 3、摩擦型錨桿施工、摩擦型錨桿施工 鉆孔直徑對摩擦型錨桿的錨固力有明顯影響，試驗和工程應用表明，在錨桿規(guī)格和巖層條件相同的情況下，由于鉆孔直徑不同，獲得的錨固效果也不同。鉆孔直徑較小，所獲得的錨固力就較高，反之，亦然。但鉆孔直徑也不宜過小，否則會給錨桿推進造成困難影響安裝質(zhì)量。因此，鉆孔前必須檢查鉆頭規(guī)格，以確保孔徑符合設(shè)計要求。（1）縫管錨桿）縫管錨桿根據(jù)需要和機具能力，選擇不同直徑的鉆頭和管徑，通過現(xiàn)場試驗確定最佳值。在施工中，應考慮因鉆頭磨損導致孔徑縮小等情況。采用一般風動鑿巖機向鉆孔內(nèi)推入錨桿桿體時，應配備專用連接器。宜隨鉆眼隨安設(shè)錨

13、桿，可以集中鉆孔、集中安設(shè)錨桿，但不得隔班隔日安設(shè)錨桿。鑿巖機的工作風壓不應小于0.4MPa。安裝時先將錨桿套上墊板，將帶有擋環(huán)的沖擊釬插入錨管內(nèi)（釬桿應在錨管內(nèi)自由轉(zhuǎn)動），錨桿尾端嵌入鑿巖機或風鎬的卡套內(nèi)，錨頭導入鉆孔，調(diào)正方向，開動鑿巖機，即可將錨桿打入鉆孔內(nèi)，至墊板壓緊圍巖，立即停機，以免損壞墊板和擋環(huán)，取出釬桿即告完成。2.5m長的錨桿，一般2060s即可安裝完畢。安設(shè)推進錨桿過程中，要保持鑿巖機錨桿鉆孔的中心線在同一軸線上。若作為永久支護，則應作防銹處理，并灌注有膨脹性的砂漿。 （2）楔管錨桿 楔管錨桿是楔縫式錨桿與縫管式錨桿結(jié)合的一種錨桿，其施工與縫管錨桿相同。在安裝頂錨下楔塊時伸

14、入圓管段內(nèi)之鋼釬直徑不應大于26mm。為保證錨桿的錨固力，端頭上下楔塊應完全楔緊。（3）水脹錨桿 水脹錨桿由薄壁鋼管（無縫鋼管48壁厚2mm）加工成的異型空腔桿件、端套、擋圈、注液咀和托盤等配套組成。為確保安裝操作安全和質(zhì)量，在施工過程應滿足下列要求： 錨桿應輕拿輕放嚴禁損傷錨桿末端的注液嘴 安裝錨桿前對安裝系統(tǒng)進行全面檢查確保其良好的狀態(tài) 高壓泵試運轉(zhuǎn)壓力宜為1530MPa。加壓和初錨力的關(guān)系為：在充液壓力為10MPa時，平均初錨力為47.8kN；在充液壓力為15MPa時，平均初錨力為70.2kN；在充液壓力為18MPa時，平均初錨力為100kN；在充液壓力為25MPa時，平均初錨力為120kN。