河床式水电站土建工程支护施工方案及技术措施.docx

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1、河床式水电站土建工程支护施工方案及技术措施1-1概况1.1.1 工程范围XX水电站支护工程包括：明渠开挖边坡支护；闸坝、厂房基础支护；左右岸边坡开挖边坡支护、地下洞室支护等。1.1.2 支护类型本标主要包括支护类型如下：（1）锚杆（随机锚杆或系统锚杆）；（2）喷射混凝土（包括喷射素混凝土、钢纤维喷射混凝土、钢筋网（或钢丝网）喷射混凝土）；（3）预应力锚索（杆）；（4）锚杆和各种喷射混凝土的组合；（5）钢支撑；（6）超前灌浆锚杆。1.1.3 主要工程本标主体工程主要支护工程量主要有锚杆9460根，喷混凝土321m3,挂钢筋网113锚筋422m。本标段支护工程主要工程量见表12-1。表1-1主要支

2、护工程量表部位项目名称单位工程量备注消力池锚筋(25,L=6m)m422右岸边坡C20混凝土喷护H?321钢筋网（8）tIl22锚杆(L=5m)根284425锚杆(L=5m)根3541进水渠25锚杆(L=5m)根3590尾水渠25锚杆(L=5m)根1264进厂公路25锚杆(L=5.0m)根501厂房25锚杆(L=6m)根1661.1.4支护特点（1）支护工程与开挖紧密联系，在进行施工组织设计时，需充分考虑二者之间关系，合理组织，一般支护与开挖平行作业，滞后开挖不超过两个台阶，上层的支护要能保证下层的施工安全。（2）大部分支护工程属高处作业，作业面危险源较多，需进行有效预防与控制，确保施工安全。

3、（3）支护本身对施工安全极为重要，特别是临时支护，甚至是人员安全的保证，因此，施工质量要求严格。1.1 -5施工依据（1） GBI499-1998钢筋混凝土用热轧带肋钢筋；（2） GB50086-2001锚杆喷射混凝土支护技术规范；（3） DL/T5148-2001水工建筑物水泥灌浆施工技术规范；（4） DL/T5181-2003水利水电工程锚喷支护施工规范；（5） DL/T5123-2000水电站基本建设工程验收规程；（6） GB13013-91钢筋混凝土用热轧光圆钢筋。（7） 本工程设计文件、业主和监理工程师指示等。1.2 施工布置1.1.1 -2.1施工用风、水、电施工用水：支护用水有限

4、，采用与开挖共用水管自总布置形成的施工区域范围的供水管网中引至各施工部位。施工供风：支护供风与开挖等作业共用，采用电动空压机为主，移动柴油空压机辅助供风方式。空压机站利用开挖布置的空压站，移动式空压机根据需要设置在合适位置，根据施工需要移动。拟配置的供风机械包括20m3min电动空压机2台，12r113min柴油空压机1台。施工用电：直接采用专线从总布置提供的配电柜接线至各施工部位，配备一台50KW柴油发电机作为备用电源。1.1.2 施工平台边坡部位锚杆施工，根据其开挖方法和支护类型，采用脚手架钢管搭设锚喷支护施工平台，平台宽2.03.0m,临空面钢管围栏，高度不低于1.2m,上铺竹夹板或脚手

5、板，平台钢管与已有的锚杆外露端焊接固定。1.1.3 制浆系统由于本工程工作面点多面广，本支护工程供浆主要采用临时供浆的方式。在各施工部位附近设置临时制浆站提供支护施工用浆,制浆站设1台砂浆搅拌机和1台砂浆泵，布置若干锚杆注浆机或砂浆泵，在其旁设适宜的水泥平台和砂料堆放场地，制浆站占地面积为40r1121.1.4 锚杆、钢格栅加工锚杆在钢筋加工厂内加工，加工好的锚杆采用汽车运至各施工部位，人工安装。钢格栅部件在钢筋加工厂内按施工图加工，现场组装。1.1.5 啧混凝土拌和本标段混凝土喷射部位主要分布在开挖边坡以及地下隧洞内。计划在开挖边坡合适位置和灌浆平洞内各设置一台0.35m3移动式拌和机，由于

6、喷射混凝土工程量较少，采用人工上料，水泥外加剂人工添加。本标喷射混凝土采用湿喷工艺。1.2.6废渣废水处理施工过程中产生的废水、废浆经排水沟排至集水坑（井），经沉淀处理后，废水抽排至监理工程师指定地点或基坑废水处理系统，废渣运至指定弃渣场。1.3 施工程序（1）边坡喷锚支护工程在分层开挖过程中逐层组织施工，上层的支护应保证下层的开挖施工安全，一般滞后一个开挖梯段，最多滞后两个台阶。（2）地下洞室超前支护在布置部位开挖基岩露出后即进行施工，施工完毕后才能进行该部位开挖，超前锚杆在孔内砂浆终凝后，该部位方允许进行爆破施Io（3）每层开挖面支护一般先进行锚杆施工，然后进行挂钢丝网及喷射混凝土施工，如

7、开挖面岩面易风化时，根据实际情况可先行喷射混凝土保护；如遇破碎带及不稳定岩体，及时采用系统锚杆进行支护。喷射混凝土在锚杆安装完成后分两种形式施工：喷射素混凝土和挂网喷射混凝土，一般围岩只需素喷混凝土支护；地质条件复杂围岩段根据监理工程师指令，进行挂网喷射混凝土支护。素喷混凝土按清理一锚杆一喷射混凝土的顺序进行。挂网喷射混凝土支护按喷射第一层混凝土（厚5cm）一挂钢筋网一喷射第二层混凝土（达设计厚度）的施工程序进行施工。（4）喷射混凝土作业紧跟开挖工作面，喷射混凝土终凝至下一循环放炮时间不少于3h0（5）平洞支护施工紧随平洞开挖及时进行、分段施工，与平洞开挖平行交叉作业；不良地质段施工时，加强围

8、岩变形监测；采取钢支撑管棚预注浆、超前锚杆和锚喷支护等联合处理措施，确保围岩稳定和施工安全。1.4 支护材料1.4.1 主要材料性能要求（1）水泥：注浆锚杆以及锚索用水泥采用强度等级不低于PQ42.5的普通硅酸盐水泥，喷混凝土用水泥采用符合国家标准的32.5级普通硅酸盐水泥，进场水泥提供具有生产厂家的质量证明书。（2）砂：采用最大粒径小于2.5mm的中细砂。（3）骨料1）细骨料采用坚硬耐久的中、粗砂，细度模数宜大于2.5,使用时的含水率控制在5%6%；2）粗骨料采用坚硬耐久的卵石或碎石，粒径不大于15mm；喷射混凝土中不使用含有活性二氧化硅的骨料，喷射混凝土的骨料级配，满足表12-2的规定。表

9、1-2喷混凝土用骨料级配项目通过各种筛径的累计重量百分数（）筛径（mm）0.61.22.55.01015累计百分比17-2223-3134-4350-6078-82100（4）锚杆：锚杆材料按施工图的要求，选用11级螺纹钢或变形钢筋；预应力锚杆的杆体采用热轧钢筋，其质量符合GB13013及GB1499的规定，或冷拉螺纹钢筋以及高强精轧螺纹钢筋，其质量符合有关规定。（5）水泥药卷：用于注浆和非注浆锚杆端头快速锚固的水泥卷，按施工图纸的要求，选购合格厂家生产的产品。（6）外加剂：注浆锚杆水泥砂浆中添加的速凝剂和其它外加剂，其品质不得含有对锚杆产生腐蚀作用的成分；喷混凝土用速凝剂的质量符合施工图纸要

10、求并提供生产厂家的质量证明书，其初凝时间不大于5min,终凝时间不大于10min,速凝剂掺量经试验确定，并经监理工程师批准后使用。（7）施工用水：符合JGJ63对水质的要求；拌和用水所含物质不影响混凝土和易性和混凝土强度的增长，对钢筋和混凝土无腐蚀作用。（8）网喷混凝土用钢筋（丝）网采用直径为412mm、屈服强度240MPa的光面钢筋（I级钢筋），钢筋保护层厚度不小于50mm。1.4.2 施工配合比（1）用于注浆的水泥砂浆配合比，在以下规定的范围内通过试验选定。水泥：砂，1：1-1：2（重量比）；水泥：水，1：0.38-1：0.45o（2）用于注浆的纯水泥浆液，其水灰比为0.40.45,浆液中

11、掺入适量的膨胀剂等外加剂，具体掺入外加剂的种类和数量根据设计要求并通过试验确定。（3）支护用混凝土标号为C20,其配合比根据设计要求须经室内试验和现场试验确定，速凝剂的掺量通过现场试验确定，拟采用如下配合比：C20标号喷射混凝土：水：水泥=0.5：1；水泥：砂：小石=1:2.67：2.27,速凝剂掺量为水泥重量的4%o（4）所有施工用最终配合比试验成果报送监理工程师批准。1.5 岩石锚杆施工1.5.1 岩石锚杆类型（1）本工程明挖边坡和地下洞室临时或永久支护使用的锚杆类型：1）注浆锚杆：采用水泥砂浆全长注浆，用于永久性支护和施工临时支护的锚杆；2）非注浆锚杆：采用水泥卷进行端头锚固，用于临时性

12、支护的不注浆锚杆；3）预应力锚杆：对可能失稳的边坡或岩体施压加固，多为高强度钢材制成的预应力锚杆。用于边坡和地下洞室永久支护的预应力锚杆，全长灌注水泥砂浆。（2）本工程开挖超前支护或不良地质条件可能使用的锚杆类型：1）中空锚杆；2）自钻式锚杆；3）托盘锚杆。1.5.2 注浆密实度试验选取与现场锚杆直径和长度、锚孔孔径和倾斜度相同的锚杆和塑料管（或钢管），采用与现场注浆相同的材料和配比拌制的砂浆，并按现场施工相同的注浆工艺进行注浆，养护7天后剖管检查其密实度。不同类型和不同长度的锚杆均进行试验，试验计划报送监理工程师审批，试验结果报监理工程师审核。1.5.3 施工工艺流程本工程拟采用主要施工方法

13、的工艺流程如下：（1）注浆锚杆施工流程注浆锚杆施工根据锚杆长度以及入岩深度采用先安装锚杆后注浆或先注浆后安装锚杆工艺进行施工。浅孔锚杆（一般孔深6m以下）采用先注浆后安装锚杆的方法，其施工工艺流程如图12-1。深孔锚杆（一般孔深6m以上）采用先安装锚杆后注浆的方法，其施工工艺流程如图12-2。图1-1浅孔锚杆施工工艺流程图图1-2深孔锚杆施工工艺流程图（2）水泥药卷锚杆施工流程水泥药卷锚杆施工工艺流程如图12-3所示。图1-3水泥药卷锚杆施工工艺流程图（3）自钻式中空锚杆施工流程自钻式中空锚杆施工工艺流程如图12-4所示。图1-4自钻式中空注浆锚杆施工工艺流程图（4）预应力锚杆施工流程预应力锚

14、杆施工工艺流程如图12-5所示。图1-5预应力锚杆施工工艺流程图1.5.4 造孔（1）钻孔设备及孔径根据不同部位与孔径要求采用YT28风钻和YQ-100B型潜孔钻造孔，孔径满足设计要求。（2）中空锚杆钻孔1）用作中空式锚杆的钢管规格、尺寸和材质均符合设计要求，由有经验的知名厂家采购。2）杆体的前端加工成不大于45的尖角。杆体的外露端可加工100150mm的管螺纹。直径较小，长度较短的中空式锚杆一般采用手风钻等冲击式风动工具将杆体打入围岩，直径较大，长度较长的中空式锚杆需要先钻孔，当成孔困难时可采用套管跟进法进行钻孔。（3）孔位、孔向和孔深控制严格按设计文件及设计图纸的钻孔位置、孔向和孔深进行施

15、工，保证孔位偏差小于IOomm,孔深偏差不大于50mm。锚杆孔的孔轴方向满足施工图纸的要求。施工图纸未作规定时，其系统锚杆的孔轴方向垂直于开挖面；局部加固锚杆的孔轴方向与可能滑动面的倾向相反，其与滑动面的交角大于45oO1.5.5清孔钻孔完成后，将风管插入孔底用风将孔内岩屑吹出孔外。1.5.6锚杆制作与安装（1）注浆锚杆制作与安装按设计图纸要求在钢筋加工场加工好锚杆。将锚杆用人工直接送入孔内。预应力以及后注浆锚杆放入锚孔前清除钻孔内的石屑与岩粉；检查注浆管、排气管是否畅通。1.1.1 药卷锚杆的锚固和安装1）水泥卷采用经过检验的合格产品，水泥卷采用塑料袋作外包装，存放在干燥的仓库内，严防受潮；2）水泥卷在规定的贮存期内使用。使用前通过试验，验证水泥卷的性能，不使用受潮结块的水泥卷；3）锚杆安装前，施工人员先用杆体量测孔深，做出标记；4）水泥卷浸水后，立即用锚杆