锚碇基坑边坡喷锚支护作业指导书.doc

南宁英华大桥工程

锚碇基坑喷锚支护
施工作业指导书

编制：

复核：

审核：

中铁四局英华大桥项目经理部
二O一三年二月二十八日

锚碇基坑喷锚支护作业指导书
一、 编制目的
明确锚碇边坡支护施工过程中锚杆、面板及喷射混凝土施工工艺流程、工艺标准，确保基坑边坡的稳定，指导边坡支护施工。
二、 编制依据
1、 英华大桥《锚碇基坑开挖及支护》设计图纸；
2、 英华大桥施工阶段地质报告；
3、 英华大桥《锚碇基坑开挖及支护专项施工方案》；
4、 《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086）
三、 适用范围
本作业指导书适用于南宁英华大桥东、西两岸锚碇基坑边坡支护工程施工。
四、 施工流程与施工工艺
4.1 施工流程

施工准备

↓

施工截水沟

↓

土方开挖

↓

喷射混凝土施工

↓

钻孔
→
锚杆施工
←
锚杆加工

↓

钢筋网施工

↓

细石砼搅拌
→
喷射混凝土施工

图4-1 施工工艺流程图

4.2 施工准备
（1）熟悉设计图纸，掌握设计图纸意图，正式施工前，对施工队伍进行全面技术交底，对关键部位、特殊工序进行强调（坡面清理、比如锚杆施工、喷射混凝土施工）。
（2）施工过程中所需的材料按设计要求进行试验，合格以后方可进场，所需的机械设备应认真检查，做好设备的检修与维修机制。
4.3．施工工艺
4.3.1施工截水沟
锚碇基坑边坡开挖前，先进行施工放样，放出坡顶截水沟、及防护围栏位置、根据设计交底施工截水沟及防护栏。
截水沟采用砖砌，根据现场地形，设置相应坡度，使地表水通过截水沟汇入排水系统或者直接例如邕江内。
防护栏采用Φ48×3mm钢管立杆，立杆长度为1.5m，插入土中30cm。立杆水平间距为2m。水平杆采用Φ16mm螺纹钢筋连接，上下个设置一道。护栏骨架定位牢固后，采用密目网封闭。
4.3.2基坑开挖
锚碇基坑边坡开挖前，先进行施工放样，放出坡顶线和坡脚线以后再进行开挖，开挖时应分层分级开挖，西岸锚碇基坑每层开挖高度1.5米，东岸锚碇基坑每层开挖深度为3m。
开挖开挖过程中应严格控制，禁止多挖、错挖、漏挖。边坡预留20cm 厚土层人工休整，开挖过程中经常用坡度尺检查边坡放坡坡度是否满足设计要求。
同时每层开挖到设计深度时，用全站仪检查基坑坡脚线是都满足设计要求。
每级边坡开挖完成喷护以后再进行下一层开挖。
4.3.3搭设脚手架
支架系统采用Φ48×3mm扣件式钢管脚手架，根据工程需要搭设双排脚手架，沿锚碇基坑边坡形成脚手架体系，脚手架外形随边坡外形变化而变化。施工过程中应遵守安全、质量、方便施工和高层脚手架搭设的相关要求和规定。具体搭设方法如下：
（1）立杆搭设
立杆间距为1.50m，因边坡外形和用途需要，立杆间距可稍作调整，立杆排距1.20m。靠近坡面侧立杆与坡面之间垂直距离为0.30m，外排立杆与坡面之间水平净距1.50m。相邻立杆接头应错开0.5～1.m，必须使用一字扣件连接，不得用十字扣件接，立杆必须稳固。
（2）横杆搭设
脚手架纵、横方向必须各设置一道扫地杆，横杆步距1.2m，横杆搭设必需水平连接，使用一字卡通长连接，不得用转轴卡连接，同步的内排接头及同排的上下步接头均需错开0.5m～1.0m。横杆与立杆的边接应使用扣件链接牢固。为满足锚杆、土钉施工技术要求，后排横杆必须高于前排横杆，具体高差根据现场机械及锚杆倾角确定。
（3）脚手板
本工程采用3cm厚木脚手板，采用松木或杉木制作，长度为4m，宽度为20～25cm，单块重量不大于30Kg。施工作业层脚手板必须铺严、铺稳，不得有探头板、飞跳板。

钢管支架侧立面 钢管支架正立面
（4）安全防护
各施工作业的工人、机械操作手高空作业时必须系好安全带，穿防滑鞋及佩带安全帽。
4.3.4 钻孔
本工程支护锚杆采用压力注浆锚杆、普通锚杆及中空锚杆三种,锚杆按设计位置布置，压力注浆锚杆及普通锚杆锚孔采用潜孔钻机钻孔，中空锚杆采用振动冲击方法将花钢管钻如土层中。根据设计文件要求，钻孔直径有110mm、91mm、50mm三种，分别根据钻孔直径大小选择钻机进行钻孔。
钻孔采用间隔成孔法，防止临孔干扰；锚杆钻孔的倾斜误差不应超过1°，钻孔深度应超过锚杆设计长度0.2m，钻进达到设计深度以后，不能立即停钻，在停止进尺的情况下稳钻1～2分钟，防止底端部尖灭；钻进时应匀速钻进，钻孔过程中禁止用水，严格控制钻进速度，以防止钻孔弯曲和变形，造成下锚困难。
钻孔过程中遇到孔壁垮塌时或锚杆放入困难时（设计文件为对孔深大于等于12米的土层内），采用跟管钻进的方法将锚杆和压浆管送入孔内，以保证锚杆的入孔长度和压力注浆的深度。
跟管钻进的具体操作方法：利用同心或偏心钻具进行扩孔，再将套筒套在钻杆上，钻杆在套筒内钻孔，利用钻头冲击器的冲击力和钻机的静压力将护壁套筒送入孔内。套筒规格108*4mm，每根长度一米，使用时可循环使用，并注意对套筒端部的丝口进行保护。跟管到达孔底后，立即将锚杆和注浆管送入筒内，退出套筒后立即压浆。
在钻进过程中，应合理掌握钻进参数，防止埋钻、卡钻等各种孔内事故。一旦发生孔内事故，应争取一切时间尽快处理，并备齐必要的事故打捞工具。钻孔结束以后，采用高压风（风压0.2～0.4MPa）进行清孔，确保孔内无残质泥土和岩粉，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。
4.3.5 锚杆施工
压力注浆锚杆采用Φ32螺纹钢筋，钻孔孔径为110mm；短锚杆采用Φ18螺纹钢筋，钻孔孔径为50mm；中空锚杆施工采用Φ48*3的带孔钢管，管壁注浆孔孔径为1cm，沿钢管长度方向间距为20cm，呈螺旋式上升布置。中空锚杆端头加工成60度的圆锥形锥头。
钢筋的下料应按设计长度下料，钢筋进场以后应做好表面的防锈、防腐蚀、防弯曲的处理，需要用套筒连接进行接长的锚杆，两端头的丝口必须平整光滑，丝口长度符合规范要求，在进行套筒连接时，应保证两端的丝口完全旋入套筒。锚杆下锚前，应焊上定位钢筋，定位钢筋应保证其设计高度，确保锚杆下锚后处于锚孔的中心位置。锚杆下锚后，用钢尺量测孔外露出的锚杆长度，计算孔内锚杆长度（误差控制在±50 mm范围内），确保锚固长度。

图4-2 锚杆大样图
4.3.6 压浆
压力进行注浆施工过程中，注浆管与锚杆钢筋同时下锚入孔内，端头与孔底距离50cm～100cm。浆体材料选用M30砂浆，施工先通过试验确定合理的施工配合比，配合比确定以后利用强制式搅拌机进行浆体的拌制，注浆浆液应搅拌均匀，随拌随用，浆液应在初凝前用完，并严防石块、杂物混入浆液。此外，浆液在注浆施工中应过1mm筛后方能使用。已初凝的浆体不得使用。
注浆压力在0.2～0.4MPa之间，浆液自孔底注入，直至注满为止，为确保注浆压力，必须使用与钻孔孔径相匹配的止浆塞。
灌注24小时后，浆液收缩应进行补灌，注浆量不得小于计算量，其充盈系数为1.1～1.3。注浆完毕后将外露的钢筋清洗干净。
普通2m短锚杆浆体材料选用M30砂浆，成孔后直接将浆体灌入孔内，然后将2m短锚杆直接打入孔内。
此外，每天注浆时，对不同的注浆配合比，均应在搅拌筒中随机取样1组6件进行现场砂浆试模法结石率试验，要求结石率不小于75％。
4.3.7挂钢筋网
钢筋网绑扎在锚杆安装完成后进行。钢筋网采用Φ8或者Φ10圆钢筋，纵向间距20cm，横向间距20~27.3cm，每1.5m节点处进行焊接或绑扎联结，钢筋网与坡面间距为6cm，并应随坡面平顺弯曲，必要时需用垫块支撑。在长锚杆竖向方向设Φ16加强钢筋。每开挖一级边坡（每级1.5m），上下两级钢筋网的竖向钢筋搭接长度为35cm。
喷砼采用干喷工艺，喷砼的砂浆配合比、催凝剂掺量、气压、水量、喷距、层次等经现场试验确定，为保证砼质量，要求空压机风量不小于17m3，风压不小于0.5MPa；速凝剂用量不大于水泥用量的3％-5％。
坡面每l0-15m设一条伸缩缝，缝宽2cm，缝内填塞沥青麻絮。
钢筋网绑扎过程中注意坡面混凝土保护层厚度，钢筋保护层厚度最小为4cm。
按照开挖-喷砼-钻孔-按照锚杆-面板钢筋绑扎-喷砼的顺序完成基坑支护。
4.3.8 喷射混凝土施工
（1）喷射作业前检查工作主要内容
①基坑土方开挖后，喷射前应对开挖面尺寸认真检查，清除松动危石，欠挖超标过多的先行局部处理。将岩层坡面清理干净，必要情况下，喷射前用高压风或水清洗受喷面，将开挖面的粉尘和杂物清理干净，以利于混凝土凝结。
②埋设喷层厚度检查标志，一般是在石缝处打铁钉，或用快硬水泥安设钢筋头，并记录其外露长度，以便控制喷层厚度。
③应检查运转并调试好各机械设备工作状态。
（2）喷射作业前施工准备工作
①对水泥、砂、石、速凝剂、水等的质量要进行检验；
②砂、石均应过筛，并应事先冲洗干净；
③砂、石含水率应符合要求，为控制砂、石含水率，一般应设置防雨棚，干燥的砂子应适当洒水。
④喷射机、混凝土搅拌机、皮带运输机等使用前均应检修完好，就位前要进行试运转。
⑤作好回弹物的回收和使用的准备，喷射前先在喷射混凝土地段铺设薄钢板或其他易于回收回弹物的设备。
（3）喷射混凝土施工步骤
①坡面修整并清理干净后，埋设喷层检查厚度标志；
②施工机具、线路检查完成后，对坡面进行喷水湿润，立即对坡面进行第一次喷射，厚度控制为4cm；
③待混凝土强度到达75%后，立即进行进行钻孔、锚杆埋设、及锚杆压浆作业、钢筋网挂网施工；
④检查施工机具，射水湿润第一次喷砼坡面，喷射第二层混凝土，使之达到设计厚度。
⑤待混凝土达到设计强度的75%后，开挖施工下一层基坑。
（4）施工注意事项
①喷射施工准备工作做好后，严格掌握规定的速凝剂掺量，并添加均匀。喷射时喷射手应严格控制水灰比，使喷层表面平整光滑，无干斑或滑移、流淌现象。
②在未上混凝土拌和料之前，先开高压风及高压水，如喷嘴风压正常，喷出来的水和高压风应呈雾状。如喷嘴风压不足（适宜的风压一般为0.1～0.15Mpa），可能是输料管堵管。这些故障都应及时排除，然后再开电动机。先进行空转，待喷机运转正常后再开始投料、搅拌和喷射。
③喷射应分段、分部、分块，按先墙后拱、自下而上进行喷射，喷嘴需对受喷岩面作均匀的顺时针方向的螺旋转动，一圈压半圈的横向移动，螺旋直径约为20～30cm，以使混凝土喷射密实。
④作业按先通风后送电，然后再投料的顺序进行。喂送混合料保持持续、均匀，施喷中使用助风管，协助管道畅通。
⑤为保证喷射混凝土质量，减少回弹物和降低粉尘，作业时还应注意以下事项：
⑴喷射时分段长度不应超过6m，分部为先下后上，分块大小为2m×2m，并严格按先墙后拱，先下后上的顺序进行喷射，以减少混凝土因重力作用而引起滑动或脱落现象发生。
⑵掌握好喷嘴与受喷岩面的距离和角度。喷嘴至岩面的距离为1.5m，过大或过小都会增加回弹量；喷嘴与受喷面垂直，并稍微偏向刚喷射的部位（倾斜角不宜大于10°），则回弹量最少、喷射效果和质量最佳。对于岩面凹陷处应先喷和多喷，而凸出处应后喷和少喷。
⑶混凝土喷射程序，喷射时喷射移动可以采用螺旋形移动前进，也可以采用S形往返移动前进。
⑷调节好风压与水压
风压与喷射质量有密切的关系，过大的风压会造成喷射速度太高而加大回弹量，损失水泥；风压过小会使喷射力减弱，则混凝土密实性差。因此，根据喷射情况应适当调整风压，可参照下表及结合输料管长度进行风压调节。
风压调节参数
输料管长度
20
40
80
120
160
200
风压（10N/cm2）
10～15
20
30
40
50
60
（5）喷射混凝土的养护
为使水泥充分水化，使喷射混凝土的强度均匀增长，减少或防止混凝土的收缩开裂，确保喷射混凝土质量，应在其终凝1～2h后进行洒水养护，养护时间应不少于14d。
五、 施工机械
主要施工机械
机械名称
规格型号
型号
数量
锚杆潜孔钻机
KQG-100B
4kw
4
空气压缩机
XK0B-010
21.5 m3/min
2
浆液搅拌机
JJS200型

2
便携式注浆泵
QB152型

2
搅拌机
JS750
750L
2
喷浆机

钢筋切割机
CQ40型
2.2KW
1
钢筋弯曲机
GW400-Ⅱ型
3KW
1
六、安全及环保要求
6.1安全要求
洞身喷射混凝土工序的危险源辨识及应对措施要求见表6-1
表6-1危险源辨识及应对措施表
序号
危险源辨识
应对措施要求
1
机动车触碰伤害
所有司机必须持证上岗，车辆保养要及时，严禁车辆带病上路；
2
触电伤害
电线包皮应完好，开关应装在固定闸刀盒内并上锁；非电工人员严禁触碰闸刀
3
坠物伤害
现场坚持安全员24小时值班制，喷混凝土作业时安全员必须现场监控，发现异常时及时通知撤离
4
喷浆管爆裂伤害
每班结束时必须对喷浆管进行清理；开始前必须对喷浆管进行检查，有破损的及时更换
5
喷浆管接头脱落伤害
每班开始前由安全员对喷浆管接头进行检查，以确保接头牢固
6
浆料或粉尘对操作员皮肤或眼部伤害
加强通风，喷射混凝土时，所有操作工人必须带安全帽，防尘口罩，防尘工作服，雨靴，橡胶手套。
7
高空坠落伤害
每班作业前检查安全员必须检查台架是否座牢，台架自身有无损坏，作业人员必须佩戴安全带
6.2 环保要求
环境因素辨识及环保要求见表6-2：
序号
环境影响因素辨识
环保要求
1
粉尘污染
1、在拌合场地及洞内施工位置洒水降尘；2、加强通风，改善洞内环境；
2
噪声影响
车辆夜间和清晨在途经村庄时严禁鸣笛
3
施工污水污染
每循环施工完毕后严禁在现场或路上清洗混凝土输送车，必须回到拌合场地内清洗，生产污水必须经过沉淀过滤后方可排放；