9m砂浆锚杆施工方案

南水北调中线一期工程黄河北～羑河北辉县段第六施工标段

苏门山9m锚杆施工方案

编制：

审核：

批准：

南水北调中线一期工程辉县段第六施工标段中国水电第十三工程局有限公司辉县段项目部

二O一一年五月一日

目录

一、工程概况 (4)

二、工程地质条件 (4)

三、编制依据 (6)

四、施工条件 (6)

五、施工技术要点 (7)

六、主要施工设备 (8)

七、主要施工管理人员 (8)

八、砂浆配合比 (9)

九、施工顺序及方法 (7)

十、施工工期 (16)

十一、质量技术标准及保证措施 (16)

十二、安全技术措施及注意事项 (16)

十三、施工图片 (16)

9米砂浆锚杆施工方案

一、工程概况

苏门山石质渠道IV102+700—IV103+250左、右岸一、二级边坡坡度均为1:0.4，其中一级坡高度为9米，一级马道宽度为5.0米；二级边坡高度为8米，二级马道宽度为2米。边坡防护采用水泥砂浆系统锚杆，其中约1500根9米砂浆锚杆，计13500延米，锚杆采用Φ22钢筋，重量为40230公斤，锚杆孔径Φ80，砂浆用量为62.69立方米。二级边坡从上往下第一往下第一及第五排为9米锚杆，其余为为间排距3米，梅花形布置的5米锚杆。一级边坡在岩石较破碎，节理密集带，全部为9米锚杆，锚杆位置安放式同二级边坡；在岩石结构面较完整、较稳定的区域锚杆布置形式完全同二级边坡，由5米和9米锚杆组成。锚杆应按1%的比例进行抗拔试验，设计拉拔力80KN，锚杆孔的水泥砂浆密实度应不小于85%。

二、工程地质条件

桩号102+700～103+700属坚硬中厚～厚层灰岩层状结构段，为挖方段，挖方深度一般11～35m，最大挖深40m左右。渠坡岩性主要为奥陶系灰岩、白云质灰岩；局部渠段上覆第四系

黄土状壤土和粉质壤土，单层厚度一般2～4m。灰岩岩层走向166°，倾向256°，倾角14°～20°。灰岩裂隙比较发育，裂隙走向以60°～80°最发育，发育密度一般每米6～13条，多为闭合～微张，延伸2～5m，个别为张开，延伸达10m，倾角多为60°～80°；走向330°～340°裂隙发育次之，发育密度一般每米4～6条，张开度2～5mm，多为微张，局部张开达10mm，延伸3～5m；裂隙面粗糙，多为方解石追踪充填。上部1～3m

左右灰岩多为强风化，岩体较破碎；下部灰岩为弱～微风化，岩体相对完整。灰岩中溶蚀现象较发育，多形成溶洞，钻孔中遇见溶洞大者直径达60～100cm，多充填棕红色粘土，发育规律性差，局部形成地下水通道，影响渠坡的稳定并使渠道存在渗漏问题，施工时如遇见溶洞应及时采取相应的处理措施。岩体中隐伏构造（如小断层）发育，断层带内岩芯较破碎。该处渠道走向125°，岩层走向与渠线呈40°夹角相交，渠道开挖边坡左侧呈顺层，对边坡稳定不利，应采取适当的加固措施。根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）附录A“岩质边坡的岩体分类”：本渠段岩质边坡岩体类型综合评价为Ⅲ类。勘察期间实测地下水位位于渠底板以下7m左右，由于地下水具动态变化特征，水位变化受降雨影响较大，施工前应复核地下水位，并根据当时地下水位情况确定是否采取排水措施。渠段部分岩体岩溶较发育，一般为中等～强透水性，渠道存在渗漏问题，需采取防渗处理措施。该段岩质渠坡最高约40m，渠道开挖后，两岸渠坡上部分岩体因

爆破、卸荷等原因产生松动，形成危岩，施工时应采取相应的工程处理和防护措施，以避免对总干渠的安全施工和渠道的正常运行造成影响。奥陶系基岩岩面起伏较大，施工过程中应注意进一步复核岩面的起伏变化情况。

三、编制依据

本方案依据GB50086-2001《锚杆喷射混凝土支护技术规范》；《南水北调中线一期工程总干渠黄河北～羑河北（委托建管项目）辉县段第六施工标段招标文件》；南水北调辉县六标招标文件及苏门山石渠段喷锚支护图纸等编制。

四、施工条件

1、施工用电

本工程利用农村电网，经变压器变电通过150电缆接入施工区域总配电箱安装电表后直接接电使用，停电时利用备用发电机发电。

2、施工用水

利用项目营地150米水井深井地下水，通过洒水车运到工地，放到水罐中；通过小型潜水泵抽水使用。

3、施工用风

使用三台电动空压机造风。

4、施工道路

外部施工道路利用现有总干渠右岸主便道作为对外交通道路，同时在苏门山左岸开挖边坡坡边线至防护围栏处进行平整作为施工场地及机械转运的内部交通道路。

五、施工技术要点

1、在钻进过程中根据实际地层情况，随时调整钻进参数，以防止造成孔斜偏差。在钻进过程中，随时检查倾斜度。使钻孔与岩面垂直，利于灌浆。

2、钻孔的孔深、孔径必须符合设计要求，钻孔深度不宜比规定深度大200mm，钻头直径不宜比规定的钻孔直径小3 mm以上。

3、锚杆体放入锚孔前应清除钻孔内岩屑和石粉，以利用砂浆与岩壁良好的结合。在工作中也要随时注意岩尘的排出情况，将孔眼清净。

4、岩体内有裂隙，可能灌浆量增大，应不断灌浆，保证孔内灌浆饱满；灌浆后，浆体强度未达到设计强度，锚杆不得受到挠动。灌浆的饱满与否是保证锚杆质量的关键。

5、钻架平台必须稳固，减少机器运转时，机器的位移和颤动；操作时同时要遵循高空作业操作规程。

6、当钻杆出现卡钻，或者拔出钻杆后，塌孔，应在相近位置进行补孔或重新钻孔，必要变更钻孔深度，同时加密锚杆。

7、钻孔时发现孔位偏移应及时修复，可上下往复移动钻具修整孔壁避免卡钻。

六、主要施工设备

1、120 KW 发电机一台

2、8 m3水罐一台

3、YQ100E-3型电动潜孔钻机二台；

4、KQY-90型电动潜孔钻机二台

5、YT-28风钻四台

6、75KW-13m3空压机一台

7、40KW-7m3空压机二台

8、GMS-S锚杆注浆泵一台

七、主要施工管理人员

1、现场技术员：张业国

2、现场安全员：吴波

3、现场队长：张官朝

4、架子工：6人

5、电焊工：2人

6、钻机操作工：6人

7、钢筋工：2人

8、电工：2人

9、普工：10人

八、砂浆配合比

砂浆设计等级：M25；砂浆类别：水泥砂浆；水灰比为0.45:1；坍落度：110mm。

每m3砂浆材料用量（Kg）

表一

河南孟电水泥

606 水泥

P.O42.5

辉县一旭砂石建材场

1061 砂

人工中砂

水273

九、施工顺序及方法

1、岩面清理

在土石方施工队开挖渠道边坡后,测量人员用GPS进行坡脚和坡顶的施工放线,每10米一个点位,按照设计图纸要求,对坡度

和高程进行修整。然后，使用挖掘机工对岩面松石，危石进行清除，使岩面揭露为较稳定的岩面。同时用人工采用撬棍和钢管对小的险石、松石进行二次清理。对坡面凸出的石块用风镐进行凿除，使整个坡面大致平整。

2、搭设脚手架

由于在边坡上进行钻孔，首先在一级马道或者渠底沿岩面用φ48mm钢管搭设三排框架式扣件式脚手架，三排立杆间距为1.5，大横杆长3米，步距2.0米，最下面设扫地杆，应调整最上层横杆正好可以满足边坡最上一排锚杆的钻孔平台的铺设。为提高整个脚手架的稳定，在每根小横杆靠岩壁端头应用Φ12钢筋焊接锚固于岩壁上，Φ12钢筋用电钻打孔后，楔入岩壁内15cm。脚手架要增加必要的剪刀撑以更好稳固的脚手架，同时考虑潜孔钻及人员操作、挪移的重量，满足相应承载能力，搭设5cm厚木板作为操作平台。

第二种方法为，通过一台30装载机改装实现边坡上下，前后钻孔的需要。在装载机斗上用槽钢和钢管，焊制一个操作平台，平台铺设木板，平台周边设护栏；同时在岩壁上打锚固桩，通过钢丝绳拉结操作平台。最上一排的9米锚杆钻孔，只用通过装载机油缸举升料斗，达到规定位置后，在操作台上，用支腿固定钻机就可以钻孔了。一级马道宽度为5米，装载机可以正常行走，变换钻孔前后位置。

3、锚杆孔测量放线

按设计立面图要求，将锚杆孔位置用红漆准确测量放线在坡面上，孔位误差不得超过±50mm。竖肋的具体长度可根据实际边坡高度确定，但锚杆的位置须按等分坡面的长度进行放样，其间距可适当调整。如遇既有刷方坡面不平顺或特殊困难场地时，需经设计监理单位认可，在确保坡体稳定和结构安全的前提下，适当放宽定位精度或调整锚孔定位。锚杆布置形式如下：

4、钻孔设备

苏门山锚固岩石的等级为Ⅵ—Ⅸ，硬度系数在3.5—11.5；锚杆深度分5米和9米，孔径分别为Φ50和Φ80。由于锚杆位置在高边坡上，钻机在脚手架上工作，因此，我部9米锚杆采用YQ100E-3型电动潜孔钻机，使用80型冲击器加合金钻头，配备7.5KW空压机冲击成孔。在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中采用跟管（增加套管工序）钻进技术。5米的

锚杆,使用28型支腿式风钻进行钻孔，使用Φ51mm梅花型合金钻头。

5、钻机就位

钻机用三脚支架及必要的人工提升到φ48mm脚手架杆搭设的平台上。由于钻机开钻时作用力及反作用力的影响，在钻孔时用可调节的钢丝绳将脚手架外缘及钻机固定于上部岩层内，保证钻机和脚手架稳定，脚手架横杆与坡面固定。锚杆孔钻进施工，根据坡面测放孔位，准确安装固定钻机，并严格认真进行机位调整，确保锚杆孔开钻就位纵横误差不得超过±50mm，高程误差不得超过±100mm，钻孔倾角和方向符合设计要求，倾角允许误差位±1.0°，方位允许误差±2.0°。锚杆与水平面的交角z不大于45°，一般在15°～20°之间。

6、钻进方式

YQ100E-3型电动潜孔钻机操作和使用至少需要两人配合进行，一人负责操作操纵阀，另一人负责接卸钻杆等，共同完成凿岩作业。钻孔要求风动干式钻孔，禁止采用水钻，以确保锚杆施工不致于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制，防止钻孔扭曲和变径，造成下锚困难或其它意外事故。锚杆钻孔应自上而下，分阶段进行。

7、钻进过程

钻机进行钻孔时,一定在垂直于边坡面,匀速缓慢地将钻杆打入岩层内,点位误差不允许超过5厘米。钻进过程中对每个孔的地层变化，钻进状态（钻压、钻速）、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。钻孔深度不能小于设计要求,在施工中如遇致到塌孔现象,必须清理以后,方可继续进行钻孔。若为地质不良情况，应及时进行固壁灌浆处理（灌浆压力0.1～0.2MPa），待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。

8、孔径孔深

钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值。为确保锚杆孔直径，要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。为确保锚杆孔深度，要求实际钻孔深度大于设计深度0.2m以上。

9、锚杆孔清理

钻进达到设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻1～2分钟，防止孔底尖灭、达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞，必须清理干净，在钻孔完成后，使用高压空气（风压0.2～0.4MPa）将孔内岩粉及水体全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。除相对坚硬完整之岩体锚固外，不得采用高压水冲洗。若遇锚孔中有承压水流出，待水压、水量变小后方可下安锚筋与注浆，必要时在周围适当部位设置排水孔处理。如果设计要求处理锚孔内部积聚水体，一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。

10、锚杆孔检验

锚杆孔造孔结束后，须经现场监理检验合格后，方可进行下道工序。孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔，要求验孔过程中钻头平顺推进，不产生冲击或抖动，钻具验送长度满足设计锚杆孔深度，退钻要求顺畅，用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位，全部锚孔施工分项工作合格后，即可认为锚孔钻造检验合格。规范规定，锚杆孔距允许偏差150mm，孔深偏差允许50 mm。

11、锚杆体制作及安装

锚杆杆体采用HRB335型φ22螺纹钢筋，沿锚杆轴线方向每隔2.0m焊接好定位钢筋,以保证锚杆固定在孔位中央，以保证锚杆有足够地保护层。锚筋尾端防腐采用刷漆、涂油等防腐措施处理。施工时，若锚杆与地梁钢筋、箍筋相干扰，可局部调整钢筋、箍筋地间距，竖、横主筋交叉点必须绑扎牢固。锚杆外露长度按照设计要求为5厘米,锚杆头为Ⅰ级钢厚10mm,正方形

100*100mm。锚杆托板应紧贴岩面，未接触部位必须楔紧。

安装前，要确保每根钢筋顺直，除锈、除油污，安装锚杆体前再次认真核对锚孔编号，确认无误后再用高压风吹孔，人工缓缓将锚杆体放入孔内，用钢尺量出孔外露出的钢杆长度，计算孔内锚杆长度（误差控制在±50mm范围内），确保锚固长度。

12、锚固注浆

锚杆定好位后,最好立即进行注浆。注浆作业从孔底50～

100mm开始，在注浆时保持压力，缓慢地进行注浆，边注浆边缓慢地拔管，最后以锚杆孔口流出水泥浆为标准来确定注浆满孔。实际注浆量一般要大于理论的注浆量，或以锚具排气孔不再排气且孔口浆液溢出浓浆作为注浆结束的标准。如一次注不满或注浆后产生沉降，要补充注浆，直至注满为止。同时，用材料做好封堵工作。注浆压力不低于2.5MPa。注浆材料选用水灰比0.45、灰砂比为0.57：1的水泥砂浆， 25#水泥砂浆。注浆结束后，将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净，同时做好注浆记录。锚杆安装后，不得随意敲击。

13、抗拔力试验

抗拔力即为阻止锚杆从岩体中拔出的力。根据设计按1%的比例进行抗拔试验，设计拉拔力抗拔力大于80KN。在锚杆注浆施工28天后，进行抗拔力试验，使用专用检测仪器拉力计，通过油压操作柄，慢慢对千斤顶加力，注意观察压力表，读数超过80KN，即说明锚杆抗拔力满足设计要求。

十、施工工期

自2011年4月15日至2011年12月25日。本工程在雨季时可照常施工。

十一、质量技术标准及保证措施

1、半成品、成品锚杆的类型、规格、性能等应符合设计要求和国家现行有关技术标准的规定。按进场的每批次随机抽样3%进行检验。检查产品合格证、出厂检验报告并进行试验。

2、锚杆安装的数量应符合设计要求。施工现场计数，全部检查。

3、砂浆的强度等级、配合比应符合设计要求。每一作业段检查一次。根据配合比设计，做砂浆试块，做强度试验。

4、锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实，外口处进行良好的封堵。

5、锚杆安装允许偏差应符合下列规定：

①锚杆孔的孔径应符合设计规范要求。

②锚杆孔的深度应大于锚杆长度的10cm。

③锚杆孔距允许偏差为±15cm。

④锚杆插入长度不得小于设计长度的95%，且应位于孔的中心。

6、施工各工序完成后，要进行验收，上道工序验收合格后，方可进行下道工序，凡不合格者必须进行返工，使其达到质量标准和设计要求。

7、钻孔时，孔位要进行标记，保证锚杆的设计间距，减少误差，提高整个边坡的锚固效果。为保证孔深，岩面要大体平顺，过于凸出的部位要凿除。

8、锚杆孔的方向为与岩面径向重合，锚杆垫板应与基面密贴。

9、锚杆应平直、无损伤，表面无裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。

10、灌浆时，必须进行清孔，将孔眼清净，保证砂浆与岩壁良好的黏结。同时，要保证孔眼砂浆饱满。灌浆时，将压浆管插入接近孔底，一面注浆一面缓缓匀速拔出，当插入锚杆时，孔口有砂浆溢出，表示孔内砂浆饱满，若孔内无砂浆溢出，应及时补注。

11、锚杆安装位置居中，使砂浆均匀包裹锚杆杆体四周。施工完毕后，在强度初期，避免爆破震动或其他因素的影响。

十二、安全技术措施及注意事项

1、施工期间，应对支护的工作状态进行定期和不定期检查。在不良地质地段，应由专人每班检查。

2、锚杆简易台架应安置应稳妥。

3、在脚手架上作业时，脚手架临边应设置栏杆，布置相应的防护网，身体素质不宜高空作业的人员，不得上架，操作人员必须正确佩戴安全帽和安全带。

4、对操作人员要加强安全培训教育，特种人员要持证上岗。操作人员在钻孔时，要带防尘口罩。

5、作业中如发生风、水、输料管路堵塞或爆裂时，必须依次停止风、水、料的输送。

6、现场用电按照《建设工程施工现场用电安全规范》执行，现场电线架设统一规划，严格执行三相五线制，按规范设置漏电保护开关，用电设备做到良好的接地和接零。

7、施工中应定期检查电源线路和设备的电器部件，确保用电安全。

8、施工过程中进行机械故障处理时，必须停机、断电、停风。处理结束后，在开机，送风、送电之前，必须预先通知有关的作业人员。

9、非操作人员不得进入正在施工的作业区，作业区内严禁在喷头和注浆管前方站人。

10、检验锚杆锚固力时应遵守以下规定: ①拉力计必须固定牢靠。②拉拔锚杆时，拉力计前方或下方严禁站人。③锚杆杆端一旦出现颈缩，应及时卸载。

11、若已锚地段有较大变形或锚杆失效，立即在该地段增设加强锚杆，长度不小于原锚杆长度的1.5倍。

十三、施工图片