1、第七章 支护工程7.1 概况本标段支护工程包括右岸坝肩边坡开挖后的锚固支护、坝基岸坡开挖后的锚固支护以及趾板延伸板的锚固支护，施工范围约 160m 长，最大高差约 160m，支护面积约 25600m2。岩层倾向岸外，为顺向边坡，不利于边坡稳定，支护工作量大。 本标段边坡支护型式以锚杆（锁口锚杆和系统锚杆） 、喷射混凝土（包括喷射素混凝土、钢筋网喷射混凝土）支护为主，局部辅以随机锚杆、锚（筋）桩、预应力锚杆、预应力锚索和 SNS 柔性防护网。主要工程量见表 7-1。表 7-1 主要工程量 序 号 项目名称 单位 工程量1 砼面板堆石坝坝基1-1 锚杆 28，L=4.5m，入岩 4.4m 根 24
2、281-2 锚杆 28，L=7m，入岩 6.9m 根 1951-3 锚杆 28，L=7m，入岩 5.4m 根 33541-4 锚筋桩 332，入岩 15m 根 5781-5 预应力锚索 1000kN，L=25m kN.m 30500001-6 预应力锚索 1000kN，L=30m kN.m 36600001-7 预应力锚索 1000kN，L=35m kN.m 42700001-8 预应力锚索 1000kN，L=40m kN.m 48800001-9 边坡喷混凝土 C20，厚 10cm m3 2915.51-10 成品钢筋网片 t 151.62 右坝肩边坡处理工程 2-1 锚杆 28，L=6m，
3、入岩 5.9m 根 57212-2 锚杆 28，L=9m，入岩 8.9m 根 10592-3 锚杆 28，L=4.5m，入岩 4.4m 根 2002-4 预应力锚杆 32，L=9m，入岩 8.9m 根 1002-5 预应力锚杆 32，L=12m，入岩 11.9m 根 1002-6 锚筋桩 332，入岩 15m 根 8582-7 预应力锚索 1000kN，L=25m kNm 71500002-8 预应力锚索 1000kN，L=30m kNm 85800002-9 预应力锚索 1000kN，L=35m kNm 100100002-10 预应力锚索 1000kN，L=40m kNm 11440000
4、2-11 边坡喷混凝土 C20，厚 10cm m3 2330.72-12 成品钢筋网片 t 121.2图 7-1 边坡锚杆钻孔示意图2-13 SNS 柔性钢丝网防护 m2 100003 趾板延伸板3-1 锚杆（L=5m，28，入岩 4.9m） 根 2603-2 锚杆（L=7m，28，入岩 6.9m） 根 653-3 边坡喷混凝土 C20，厚 10cm m3 1303-4 成品钢筋网片 t 13本标段支护工程具有工程量大、施工环境复杂、与爆破开挖存在紧密衔接又相互干扰的特点。7.2 施工方案及工艺流程根据本标段边坡开挖工程的特点和设计文件的技术要求，边坡支护工程按照自上而下，随开挖分区分段进行全
5、断面支护的原则施工。见图册垂直方向边坡开挖与支护施工关系图（JSX5-TB-7-1） 。7.2.1 边坡喷锚支护7.2.1.1 施工方案边坡锚杆支护紧随边坡开挖进行，其分层以边坡开挖梯段分两层，但滞后边坡下挖梯段一层。边坡支护在下层边坡钻孔、出渣施工过程中，充分利用开挖爆破后形成的石渣堆积体和开挖结构平台用液压钻及时进行系统锚杆、锁口锚杆的钻孔工作，在边坡高度方向上做到分层开挖分层支护。边坡喷混凝土支护在边坡水平方向上做到分段施工，分段长度与边坡 开挖相一致，形成平行流水作业。边坡喷混凝土在每层马道形成后及时进行， 主要采用人工搭设双层脚手架喷混凝土。由于本标支护范围大，孔深，并且锚杆长度多为
6、 9m、6m 、4.5m，为避免因支护工程影响开挖施工进度，造锚杆孔时，拟采用履带式全液压露天钻机古河 HCR12、阿特拉斯 ROC742 进行造孔，局部设备无法到达时采用 YT-28 手风钻进行造孔。采用“先注浆后安装锚杆”的施工方法。边坡成品钢筋网片采用人工由工地加工厂运送至现场，坡面搭架人工绑扎。喷混凝土采用“干喷法”施工。7.2.1.2 工艺流程砂浆锚杆施工工艺流程见图 7-1。喷混凝土施工工艺流程见图 7-2。7.2.2 预应力锚索和锚桩7.2.2.1 施工方案预应力锚索在 1902m 和 1842m 两层马道上分别布设了 2 排施工准备 钻孔 清孔 孔内注浆 安装锚杆 拉拔试验砂浆
7、制备锚杆加工、运输验收钻孔验收图 7-1 砂浆锚杆施工工艺流程图混合料拌和碎石砂 适量加水水泥自卸车运料输料管养护喷头 受喷面速凝剂 空压机混凝土喷射机供 风图 7-2 喷混凝土施工工艺流程图速凝剂25m、30m、35m、40m 长度的四种预应力锚索，其数量和长度根据岩石和裂隙发育情况进行调整。锚筋桩随右岸边坡及坝基开挖岩石出露情况，在岩石破碎、裂隙发育部位现场确定设置。预应力锚索和 15m 锚筋桩的制作在前方工地加工厂，人工抬运至工作面，现场随开挖分区分段施工，采用搭设双排脚手架形成作业平台，进行造孔、安装、注浆、张拉等作业，造孔均采用 QZJ-100B。7.2.2.2 工艺流程锚筋桩施工工
8、艺流程见图 7-3。岩石预应力锚索工艺流程见图 6-4。施工准备 钻孔 清孔 安装锚筋桩 孔内灌浆 拉拔试验锚筋桩制作、运输砂浆拌制验收钻孔验收图 7-3 锚筋桩工艺流程图浆材制作图 6-4 岩石预应力锚索工艺流程图自由段灌浆外锚头防护附件加工内锚段灌浆钢绞线检查下料锚索制作钢铰线运输钻机就位固定钻 孔孔道验收施 工 准 备锚索安装垫座混凝土浇筑 混凝土拌制张拉锚固岩石预应力锚索工艺流程见图 7-4。图 7-4 岩石预应力锚索工艺流程图7.2.3 预应力锚杆7.2.3.1 施工方案预应力锚杆布设在右岸边坡岩石破碎、裂隙发育部位，用于对可能失稳岩体施压加固。预应力锚杆采用 32精轧螺纹钢，锚固段
9、灌浆采用树脂卷锚固剂，进回浆管采用 15塑料管，钢垫板尺寸 150mm150mm25mm，高强螺栓锁定。结构如图 7-5。 附件加工钢绞线检查下料锚索制作钢铰线运输钻机就位固定钻 孔孔道验收施 工 准 备锚索安装外锚头防护混凝土拌制 垫座混凝土浇筑全孔段灌浆张拉锚固浆材制作无粘结垫座混凝土浇筑全孔段灌浆张拉锚固 浆材制作粘结式无粘结图 7-5 预应力锚杆施工结构图 （尺寸单位：cm）7.2.3.2 工艺流程预应力锚杆主要施工程序如下：施工准备钻孔清孔内锚段速凝型锚固药卷灌注杆体安装封口孔口垫座安装张拉自由段注浆外露锚杆杆体保护7.2.4SNS 柔性防护网SNS 柔性防护网主要使用在右岸开挖边坡
10、的防护及右岸开挖范围外需防护的边坡或危石上。采用布鲁克公司产品，它是由钢丝绳网或环形网（需拦截小块落石时附加一层铁丝格栅） 、固定系统（锚杆、拦锚绳、基座和支撑绳） 、减压环和钢柱四个主要部分构成。首先在坡面确定 SNS 柔性系统基座构件的钻孔位置，同时确定侧拉锚杆孔位；待基座及各锚孔准确定位并成孔后，进行锚杆的安装及锚固灌浆，养护 24 小时后，即可进行钢柱、侧拉锚绳、支撑绳的安装；其后进行防护网的安装；防护网安装完毕后，再进行格栅网的安装。7.2.5 施工风、水、电7.2.5.1 根据工程支护要求和现场具体情况，在木场村堆渣平台设置的开挖用空压机站增设 2 台 60m3/min 和 1 台
11、 20m3/min 的电动空压机，主要满足边坡预应力锚索造孔、锚桩造孔和喷混凝土用风；采用 DN200mm 钢管接入主工作面，然后用胶管分配到各施工面。7.2.5.2 根据本标具体情况，采用开挖洒水降尘所设置的两个贮水池，通过 DN100mm钢管将水接入主工作面，采用然后用 1 吋胶管向工作面提供喷射、养护用水。7.2.5.3 施工用电随开挖同步使用，由现场的配电箱接引至工作面提供施工照明、坡面喷护等用电。7.3 施工方法7.3.1 原材料检（试）验支护工程使用的原材料主要包括：钢筋网、锚杆、锚索、锚墩所使用钢材；注浆、喷射混凝土、锚墩所使用的砂石骨料及水泥、外加剂等原材料。材料进场前有生产厂
12、家质量证明、出厂检验合格证，对用于工程实体的原材料实验室严格按相关规范的要求进行抽样检、试验，未经检（试）验或检（试）验不合格的原材料不使用。（1）锚杆和锚桩：锚杆、预应力锚杆和锚桩的材料按施工图纸的要求，选用级或级高强度的螺纹钢筋或变形钢筋；（2）水泥：选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥。注浆锚杆、锚桩和喷混凝土的水泥砂浆采用强度等级不低于 P.O32.5 的普通硅酸盐水泥；（3）砂：采用细度模数不大于 2.5 的中细砂；（4）砂浆：砂浆标号满足施工图纸的要求，注浆锚杆和锚桩水泥砂浆的强度等级不低于 20MPa； （5）外加剂：按施工图纸要求，在注浆锚杆和锚桩水泥砂浆中掺入水泥重量的0.005
13、%的商品级铝粉，以保证水泥浆液具有膨胀性。添加速凝剂和其它外加剂时，其品质不含有对锚杆和锚桩产生腐蚀作用的成分，并征得监理工程师同意，速凝剂的质量符合施工图纸要求并有生产厂的质量证明书，初凝时间不大于 5min，终凝时间不大于 10min；（6）树脂：用于注浆和非注浆锚杆端头快速锚固的树脂，按施工图纸的要求，选购合格厂家生产的产品。树脂与填料的比例，通过现场试验确定。（7）锚固剂：锚杆注浆使用锚固剂时，选购合格厂家生产的锚固剂。（8）粗骨料：粗骨料采用耐久的卵石或碎石，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，其骨料级配满足表 7-2 的规定；表 7-2 喷射混凝土用骨料
14、级配通过各种筛径的累计重量百分数（%）项目06mm 1.2mm 2.5mm 5mm 10mm 15mm优 1722 2331 3543 5060 7382 100良 1331 1841 2654 4070 6290 100（9）水：1）凡适宜饮用的水均可使用。2）拌和用水的 PH 值、不溶物、可溶物、氯化物、磷酸盐、硫化物的含量应符合表 7-3 的规定。表 7-3 物质含量极限项 目 预应力混凝土 钢筋混凝土 素混凝土PH 值 4 4 4不溶物（mg/L） 2000 2000 5000可溶物（mg/L） 2000 5000 10000氯化物（以 Cl-计） （mg/L） 500 1200 35
15、00硫酸盐（以 SO42-计） （mg/L） 600 2700 2700硫化物（以 S2-计） （mg/L） 100 - -注：使用钢丝或经热处理的钢筋的预应力混凝土氯化物含量不得超过 350mg/L。（10）钢筋网：采用屈服强度不低于 240MPa 的光面钢筋网。（11）预应力锚束：预应力钢绞线和钢丝应符合 GB5223-85、GB5224-85 的规定。每批预应力钢绞线和钢丝均有材质成份的质量证明书，并按监理工程师的指示和GB5223-85、GB5224-85 的规定，对预应力钢绞线和钢丝抽样进行力学性能试验，将试验成果报送监理工程师审批。7.3.2 锚杆施工7.3.2.1 造孔、清孔人工
16、利用高压风枪或钢钎撬除开挖坡面上松动的浮石，按照设计图纸或监理工程师指示，使用全站仪测放孔位并用红漆标识，孔位偏差不大于 5cm。孔深大于 6m 的采用履带式全液压露天钻机古河 HCR12、阿特拉斯 ROC742 进行造孔，孔深小于 6m的采用 YT-28 手风钻进行造孔。手风钻钻孔根据边坡开挖后地形条件，尽量堆渣作业，不行时再人工搭建操作平台，钻孔倾角垂直岩面或按设计要求进行，造孔深度偏差不大于 5cm。造孔完成后随即采用高压风水枪将孔内岩屑冲洗干净，然后将孔口封堵密实，防止在施工过程中石硝等杂物落入孔中。7.3.2.2 锚杆制作锚杆在钢筋加工场加工制作成型，并按不同直径、不同长度分类编号、
17、堆放，施工时采用 5t 载重汽车拉运至现场。7.3.2.3 锚杆安装锚杆施工采用“ 先注浆后安装锚杆 ”的程序施工，注 浆 采 用 UBJ-1.8G 型 注 浆 机 灌注 。注浆所用砂浆在现场拌制，其配合比控制在水泥:砂=1:11:2 ，水泥:水=1:0.381:0.45 范围内，通过试验选定，拌制时严格按确定的配合比执行。7.3.2.4 质量检查（1） 、在锚杆施工过程中，按监理工程师指示的抽检范围和数量，对锚杆孔的钻孔规格（孔径，深度和斜度）进行抽查并作好记录。（2） 、注浆密实度试验选取与现场锚杆直径和长度、锚孔孔径及倾斜度相同的锚杆和塑料管，采用与现场注浆相同的材料和配比拌制的砂浆，并
18、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，其密实度必须满足设计和规范的要求。试验计划和成果均报监理工程师审批。（3） 、注浆密实度和锚杆长度检测采用武汉创新工程地球物理高科技发展有限公司生产的 LX-10E 锚杆锚固质量检测仪按设计要求的频率进行注浆密实度和锚杆长度检测。7.3.3 喷混凝土施工7.3.3.1 施工准备喷射混凝土施工前，向监理工程师递交喷射混凝土施工的材料试验报告、配合比试验报告、施工设备类型、施工实施质量措施计划等。并采用拟用的外加剂制作 2-3 块试验板，试验板测定的喷射混凝土质量和抗压强度达到设计要求并经监理工程师批准后才能进行混凝土喷射施工。主要
19、采用钢管搭设双排脚手架进行喷砼施工。搭设脚手架应充分利用锚杆外露部分进行脚手架加固，将木板（5cm 厚）铺设并固定于脚手架上形成作业平台。接通风、水、电路，喷射机、材料、人员就位。7.3.3.2 工作面清理喷射施工前清除开挖面的浮石、石渣和堆积物；处理好光滑岩面；采用高压风清扫岩面；埋设控制喷层厚度的标志；对受喷面渗水部位，采用埋设导管、盲管或截水圈作排水处理。7.3.3.3 挂钢筋网挂网喷混凝土地段，在锚杆施工前先喷 35cm 厚混凝土。挂网钢筋根据开挖边坡地质情况，由设计、监理现场确定挂网钢筋覆盖位置。挂网钢筋为成品钢筋网片，采用人工现场安装，与第一层喷混凝土面紧贴，并与开挖面锚杆焊接，网
20、片之间采用搭接方式连接，搭接长度为 10cm，并相互绑扎牢固。钢筋网与岩石面的距离为3cm，钢筋网最小保护层 2cm。 。7.3.3.4 喷射混凝土施工（1）混凝土喷射采用干喷法，选用 PZ-5B 型 混凝土喷射机施工。混凝土在拌和站干拌均匀，其配合比以试验室提供的配料单为准，运输采用 KLD85Z 装载机由钻爆设备使用的道路转运至各施工点。混凝土干料运至工作面后，人工上料至喷射机筛网内。喷射混凝土采取分段分片分层由下至上进行，喷射时，喷头要与坡面垂直，距离不大于 1.0m，呈“S”形运动；先找平受喷面的凹处，再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动，每圈压前面半圈，绕圈直径约 30cm，使喷出的混凝土层
21、面平顺光滑。为了减少回弹量，不断调整气压与水压，确保喷射混凝土与岩面紧贴。混凝土必须填满钢筋网与岩面之间的空隙，并确保钢筋网表面混凝土覆厚度不小于 5cm。根据喷射混凝土的厚度，分层进行喷射，每层控制厚度不大于 5cm。后一层在前一层混凝土终凝后立即进行，若终凝 1h 后再行喷射，须把喷层表面的乳膜，浮尘等杂物用高压风水冲洗干净，再二次喷射，以确保混凝土质量。喷射作业应紧跟开挖工作面，混凝土终凝至下一循环放炮时间不少于 3h。（2）喷射完毕后，清除掉粘附在喷射表面上的喷射溅落物，混凝土终凝 2h 后开始喷雾化水养护，养护时间不小于 7 昼夜。气温低于5时，不喷水养护。喷射混凝土周围的空气湿度达
22、到或超过 85时，准予自然养护。所有为量测喷射混凝土厚度而预埋的检验钢筋条，在喷射混凝土工程检验后必须割除露出喷射混凝土表面的残余段。残余钢筋条的切割面保持与混凝土表面平整，且不得损伤混凝土表面。 7.3.3.5 质量控制喷射混凝土的配合比设计通过室内和现场试验确定，并符合施工图纸要求。在保证喷层性能指标的前提下，尽量减少水的用量，速凝剂的掺量通过现场试验确定，喷射混凝土初、终凝时间满足现场喷射工艺要求，喷射混凝土厚度及强度符合设计要求，喷射混凝土与岩石间的粘结力以及喷层之间的粘结力，按监理工程师指示钻取直径100mm 的芯样作抗拉试验，试验成果资料报送监理工程师，若检查发现喷射混凝土中有鼓皮、剥落、强度偏低或其它缺陷的部位，则及时予以清理和修补，以满足设计和规范要求。喷射时连续向喷射机供料，保持喷射机工作风压稳定，混合料随拌随用，因故中
