某地下厂房开挖及支护施工组织设计方案

某地下厂房开挖及支护施工组织设计方案内容摘要：

，原生裂隙不得有明显张开。 表 16 梯段微差爆破参数表 孔深 M 孔距 M 排距 M 孔径 MM 药卷直径 MM 密集 系数 M 单耗 KG/M3 单孔装药量 KG 堵塞长度 M 105 65 2 105 65 105 65 818 42 32 42 32 注： ① 孔深 以下均采用梅花形布孔； ② 表中最后两行为手风钻造孔。 ③ 炸药选用 2岩石硝铵和部分乳化油炸药，起爆网络选用 1～ 20MS非电塑料导爆管，导爆索，导火索和 8工业雷管。 ④ 爆破参数应经试验确定。 厂房锚喷支护 ⑴ 喷射混凝土系统场地布置 喷射混凝土系统场地布置在交通洞口下游路边，布置两台 JDY350 型强制式拌合机， 20m178。 临时水泥库， 20m178。 值班室， 40m178。 骨料堆存场地。 混凝土用 FJ30 型机动翻斗车运输。 ⑵ 喷板试验 砼喷射施工前应向监理工程 师提交试验大纲、施工工艺说明、设备清单、外加剂使用说明书、各种材料的质检合格证以及由试验室提供的砼配合比。 经监理工程师批准后进行喷板试验。 ⑶ 锚喷支护施工工艺流程： 岩石基面处理→厚度控制标识→受喷面洒水湿润→第一次施喷（ 5～ 7cm）→砂浆锚杆制安（顶拱采用预应力锚杆） +预应力锚索制安→钢筋网→受喷面冲洗→第二次施喷→养护→缺陷修复。 ⑷ 锚杆制安 锚杆孔选用 YG80、 YG30 两型导轨式凿岩机造孔，孔径分别为φ 59mm和φ 55mm，孔轴线应垂直于主要结构面，拱顶部位近似垂直水平面的锚杆钻孔轴线与铅垂线夹角 5176。 ～ 10176。 ，以利锚杆安装和稳定，孔位偏差177。 10cm，孔深偏差不大于177。 5cm，且孔深不小于杆体有效长度，亦不得大于杆体有效长度 30mm，成孔后，孔内利用高压水冲洗干净。 人工送入杆体（锚杆体用Ⅱ级螺纹钢筋或工程师指定），安装止浆塞，然后用 KBY50/70 型注浆泵注浆待强。 孔口 30cm 30cm 范围内用水泥砂浆抹平，抹面垂直孔轴线方向，以便安装垫板和螺母。 819 厂房顶拱采用预应力树脂锚杆，锚杆直径φ =28mm， L=8m。 预应力树脂锚杆由杆体、速凝树脂、缓凝树脂、防坠圈、钢垫板、半球形垫圈、螺帽组成。 杆体采φ 28mm 螺纹钢，一端加工成长 16mm， 45176。 角的楔形面，一端加工成长 250mm 的丝扣；树脂卷分两种，规格均为φ 55mm500mm。 除树脂卷和防坠圈采用国内厂家定型产品外，其余均在车间加工。 树脂锚杆的施工工艺流程为：孔位测定→钻孔→清孔→装树脂卷→插锚杆（待强）→张拉。 锚杆安装在钻架作业平台上完成。 每根锚杆锚固段长度 ，装 4 支速凝树脂卷，张拉段长 6m，装 12 支慢速凝固树脂卷，每 3～ 4 卷加一防坠圈，确定树脂卷已安装到底且紧密接触后，将锚杆插入孔内，其端部用 TJ9型气动锚杆搅拌机连接杆体，旋转搅拌树脂约 30s，将杆体匀速推进至孔底，关闭气阀，待强至规定时间，用测力板手（或油压千斤顶）对锚杆进行张拉至设计值，压力稳定后施工结束。 ⑸ 钢筋网制安（或挂钢丝网） 挂网钢筋在钢筋加工厂下料，现场绑扎，并与锚杆焊结牢固。 ⑹ 受喷面清理 用锚杆台车作为工作平台，人工撬除壁面浮石和松动石块，剔除裂隙碎石和有害夹层，用高压风水枪清洗壁面岩屑、岩粉和其它污物，把滴水或渗水引出受喷面外，经监理工程师验收后施喷。 ⑺ 材料及外加剂 水泥 —— 用 普通硅酸盐水泥。 骨料 —— 筛分系统生产的人工骨料，砂子细度模数 ，粗骨料 粒径 5～10mm，表面含水率控制在 3%以内。 外加剂 —— 采用上海麦斯特公司生产的系列产品，减水剂为 polyheed SG型，速凝剂为 TCC766 型。 ⑻ 施喷 选用 TK961 型湿喷机施喷。 施喷前，先用 :1 的水泥浆润滑喷射机管路，施喷时，顶拱按先拱脚后顶拱顺序，边墙按由低向高顺序施喷。 施喷时，机械手应垂直或近似垂直受喷面，距受喷面 ～ ，喷头作螺旋状运动，均匀连续喷射。 第一次施喷 5～ 7cm，第二次施喷至设计厚度。 820 反弹料应及时清除，作弃料处理。 ⑼ 养护 砼终凝后 2 小时即洒水养护，连续养护 14 天。 ⑽ 缺陷修复 却损混凝土应人工凿除、清理，然后在下一个喷护单元补喷。 ⑾ 预应力锚索施工 ① 锚索参数 a. 锚索预应力级别： 100t 级、 150t 级； b. 锚索长度： 20～ 30m c. 钻孔角度及误差： 方位角严格按设计要求实施。 孔底偏差不大于孔深的 2%。 ② 锚索结构 采用无粘结预应力锚索。 其结构特点是在每根钢绞线的自由段表面涂有防腐剂和润滑剂，并套有塑料套管，使钢绞线与被锚固岩体不发生粘结。 因而整个自由段全长能够长久地保存传递应力，并可随时调整预应力的大小，取得最佳的锚固效果。 100t 级和 150tJ 级预应力锚索分别选用 6～ 9 股φ 的高强度低松驰钢铰线，钢铰线标准强度为 1570N/mm2，极限抗拉强度为 1860N/mm2。 无粘接预应力锚索由内锚段、自由段和外锚固段组成，见图 85。 内锚固段作用是将锚索所承担的应力全部传递给围岩。 该段钢铰线外部的 PE 塑料套管要剥除，采用所灌的水泥浆液和波纹管对钢铰线进行双层保护。 自由段的钢铰线外套有 PE 套管，钢铰线与软管间的润滑油可以使钢铰线在 PE塑料套管内滑动。 外锚固段进行锚索张拉和端头保护，由混凝土锚墩、钢套板、锚头板和钢帽组成。 图 85 预应力锚索结构示意图 ③ 施工工艺流程 束线环锚固段长度单锚头D导向帽0. 6m ∽1. 2m锚头间距注浆管 锚板 φ15 .2 4无粘结钢绞线自由段长度隔离架钢垫板φ15 .2 4无粘结钢绞线锚具钢筋混凝土锚墩821 施工工艺流程 见图 16。 ③ 施工方法 a. 测量定位 准确放出锚索孔的位置，并作好标记，并进行编号。 图 16 预应力锚索施工工艺流程 b. 钻孔及洗孔 采用 XY2 液压回转潜孔钻机。 CIR130 冲击器配φ 130 钻头钻孔。 为保证钻孔轴线与设计值一致，在冲击器上应加扶正器。 钻机准确就位后，用地质罗盘仪调整角度后开孔，孔径φ 140mm，超钻深度 50cm。 钻到破碎地带时，可能会发生坍孔、卡钻，此时应退出钻具，进行固结灌浆、待凝。 待凝期内，该锚孔施工钻机不 得作任何位置变动。 待凝 4 小时后，继续扫孔钻进。 钻进施工过程中必须对钻进速度、孔内情况等进行详细记录。 洗孔：完整孔段采用风水联动冲洗，至孔口回水澄清，无尘屑延续 5～10min，即可结束；破碎孔段洗孔方法通过现场试验确定。 c. 固结灌浆 即对破碎带或渗水量较大的围岩进行固结灌浆。 为保证预应力锚索质量，建议在钻孔过程中，增加“自上而下分段灌浆”工序。 浆液水灰比使用 5:1， 3：1， 2： 1， 1： 1， ： 1， ： 1， ： 1 七个比级。 灌浆压力，按设计规定值。 d. 扫孔及清孔 固结灌浆结束后，使用压缩空气 吹净灌段以外孔段内的浆液，待凝 4h后，使用同级钎头扫孔。 终孔后，采用水和压缩空气冲净孔内岩粉、岩屑，然后用高压风吹出孔内积水。 e. 锚索制作 锚索体制作 清孔 锚孔定位编号 钻机就位 造孔 固结灌浆 扫孔 下锚 锚墩浇筑 张拉 待凝 补偿张拉 封锚 注浆 822 锚头选用 OVM15 OVM159 锚具，钢绞线选用符合 ASTMA416— 90a 标准的 1860MPa 高强度低松弛无黏结钢绞线。 锚索的加工在钢筋厂进行，首先按设计长度用铰线切割机下料。 之后剥去内锚段的塑料套管，用清洗剂和热水清洗干净。 编索在组装平台上进行，将隔离架﹑止浆环等和钢铰线组装好，逐段装入波纹管并安装端帽。 f. 锚墩施工 锚索安装完成后进行锚墩的浇筑， 锚墩顶面尺寸 40 40cm，同时安装锚垫板和导向管。 g. 锚索的安装 安装时在孔口锚杆上安一导向滑轮，用卷扬机提升到孔口后人工配合将锚索送入孔内，之后固定安装帽。 h. 灌浆 水泥浆选用 ZJ400 高速搅拌机拌制， 100/ 砂浆泵灌浆。 灌浆有锚固段注浆和自由段注浆。 浆液由 水泥、膨胀剂和水拌制而成，水灰比 ，膨胀剂添加量为水泥用量的 6%。 灌浆时内外两根灌浆管同时进行有压连续灌浆 ,使浆液充满全孔。 内锚段灌浆 15 天，强度达到 30Mpa 后开始张拉。 张拉分两步，先单根张拉， 再整体张拉。 单根张拉采用 YDC240Q 型液压千斤顶，先张拉锚具中心部位钢绞线 ,然后张拉锚具周边钢绞线 ,按照间隔对称分序进行。 一个张拉循环完毕，再进行下一个张拉循环，直至达到设计荷载。 整体张拉采用 YCW400 型液压千斤顶，由 ZB4500S 超高压油泵驱动，千斤顶主要参数见表 17。 表 17 张拉千斤顶主要参数表 型号 额定压力 Mpa 张拉力 KN 行程 mm 质 量 kg 穿心孔径 mm 用途 YDC240Q 50 240 200 18 单根张拉 YCW400 54 3920 200 362 190 整体张拉 单根张拉预拉力 50KN ， 对 称 循 环 张 拉 ， 整 体 张 拉 时 按025%50%75%100%115%125%分级加载，加载速率 40KN/min，每两分 钟记录 位移量。 停止张拉并保持 20min，记录钢铰线的徐变增加值，若小于2mm，则用夹片锁定。 若大于 2mm，继续观察，并详细记录，分析原因后按823 要求处理。 锚索应力基本稳定后，应对锚索进行补偿张拉，补偿张拉程序同张拉程序第四循环张拉。 j. 封孔及外锚头的保护 张拉锁定后，用砂轮切割机割去多余的钢铰线（外露 10cm） ，安装锚头钢帽，之后从注浆孔注入水灰比为 ，待排浆孔出浆，压力达到 后 ,封住注浆管。 最后在钢帽表面涂漆以防锈蚀。 厂房施工监测 ⑴ 施工监测的目的 通过对围岩和支护的变位、应力量测，了解围岩变化情况及支护的工作状态，及时提供围岩稳定程度和支护结构可靠性的安全信息，预见事故和险情，作为调整和修改钻爆参数和支护设计的依据，并在复式衬砌中依据量测结果，确定二次衬砌的施工时间，以达到监控围岩和支护结构的变位与应力不超过设计标准。 ⑵ 施工监测部位 重点监测部位为：拱顶处；岩锚 梁；厂房底部；代表性边墙处。 ⑶ 断面布置 沿厂房轴线方向布置 4 个量测断面，量测断面布置见图 85。 收 敛及拱顶下沉 量 测布置示意图 图 17 ⑷ 量测项目、断面布置及量测时间 围岩位移、锚杆轴向 力量测布置图 824 量测项目、断面布置及量测时间见表 18。 表 18 量测项目、断面布置及量测时间 量测项目 手 段 量测 距离 布 置 量 测 时 间 1～ 15d 16～ 30d 31d后 洞内观察 罗盘、目测 全长 各开挖面 1次 /d 1次 /d 1次 /d 周边收敛 收敛计 30～ 50m 5条测线 1～ 2 次 /d 1次 /d 1次 /d 拱顶下沉 水平仪 30～ 50m 1点 1～ 2 次 /d 围岩位移 多点位移计 30～ 50m 4点， 20m 1～ 2 次 /d 1次 /2d 1次 /周 锚杆轴力 锚杆应力计 30～ 50m 3点 1～ 2 次 /d 1次 /2d 1次 /周 洞底隆起 水平仪 30～ 50m 底中心两侧 1～ 2 次 /d 1次 /2d 1次 /周 ⑸ 量测仪器 量测仪器明细 见表 19。 表 19 量 测 仪 器 明 细 表 仪器名称 型 号 精 度 需 用 量 备 注 收 敛 计 QJ85 1 全 站 仪 JC2020 1mm+1ppm 1 多点位移计 SDF4 9套 含主变室数量 锚杆应力计 LKX25 14套 含主变室数量 罗 盘 1 现场观察用 ⑹ 监测数据整理及反馈 现场量测数据应及时整理，绘制位移～时间曲线，并分析是否属正常，进而判断围岩属于稳定、临界状态及危险状态，并及时反馈给设计及施工单位，用以修改支护设计和施工，确保工程安全。 主 变室开挖 主变室开挖分层 主变室开挖分层示意图见图 18。 分层开。