发电洞洞内支护施工方案

发电洞洞内支护施工方案

一、支护施工方案

根据招标文件显示，发电洞洞挖段开挖尺寸较大，断面结构为圆形，岩石主要以中硬灰岩为主，夹杂软灰岩，局部稳定性较差，故本标段发电洞均以分层开挖，支护紧随其后的施工方法。对围岩破碎段先进行超前支护的施工措施。开挖至结构面后及时对岩面进行锚杆及喷射砼施工，封闭围岩使其形成整体，Ⅳ类围岩段另设型钢拱架以保证洞体稳定。本标发电洞主要以Ⅲ类围岩为主，局部有Ⅱ、Ⅳ类。主要支护型式有随机锚杆、系统锚杆、挂网喷混凝土、型钢支撑等；局部破碎段有大管棚和小管棚支护。

1、在进行洞内Ⅱ类围岩开挖时，系统支护紧随其后进行。其中进行随机砂浆锚杆、顶拱挂设钢筋网喷砼以及封闭围岩等；

2、在进行洞内Ⅲ类围岩开挖时，系统支护紧随其后进行。其中进行系统锚杆、挂设钢筋网及喷砼以及局部安装工字钢等；

3、在进行洞内Ⅳ类围岩及断层、破碎带开挖时，由于地质条件较差，随机锚杆和型钢支撑在开挖完成后及时进行。开挖一段，支护一段，以确保洞室围岩的稳定和安全。

施工准备 锚杆施工（Ⅱ类随机） 钢筋网制安 Ⅲ类局部增加工字钢 喷混凝土 下一循环

施工准备 系统锚杆施工 钢支撑安装 锁脚锚杆 挂网喷混凝土 下一循环 图1-1 Ⅱ、Ⅲ类围岩开挖支护施工程序 图1-2 Ⅳ类围岩开挖支护施工程序 二、支护工程施工方法 2.1 锚杆施工

本洞室锚杆支护主要包括临时支护随机锚杆、系统锚杆、钢支撑锁脚锚杆等。锚杆主要以水泥砂浆锚杆为主。钻孔采用阿特拉斯353E多臂钻配合YT-28手风钻钻孔，按照设计要求的间距、孔位及孔向造孔，造孔完成后，采用风水枪联合进行清孔，人工插入、固定锚杆，利用高压砂浆泵注浆。根据招标文件技术条款及规范要求，结合我公司多年锚杆施工经验，拟按以下程序进行：

洞室下斜孔锚杆采用“先注浆后插杆”工艺，施工程序为：钻孔机械就位—→布孔—→造孔—→清孔—→注浆—→锚杆安装、固定—→孔口固定。

洞室上斜孔锚杆采用“先插杆后注浆”工艺，施工程序为：钻孔机械就位—→布孔—→造孔—→清孔—→锚杆安装、固定—→注浆—→孔口固定。

2.2 挂网及喷砼施工

发电洞临时支护采用挂网喷砼，挂网时先将钢筋网按照设计规格安装牢固，钢筋网宜在岩面喷一层砼再后铺设。喷砼采用TK961湿喷机配合RPJ-Z型机械手进行洞内喷砼施工，喷射料采用洞外拌和站拌制，6m³砼罐车运输至喷砼工作面。喷射砼作业分段分片依次进行，喷射顺序自下而上呈螺旋型上升，每次喷射时喷射厚度为5cm左右，后一层在前一层砼终凝后进行，若超过终凝1h后再行喷射，则先用风水清洗待喷面后再进行喷射。喷射作业紧跟开挖工作面，砼终凝至下循环放炮时间不少于3h。 2.3 钢支撑施工 1 适用范围

钢支撑拱架主要用在地下洞室内地质条件较差、易发生塌方的围岩及断层破碎带，由于该类围岩自稳能力差，需要提高初期支护的强度，采用钢支撑拱架可承受开挖时引起的松动压力，抑制围岩产生较大的变形，增强支护抗力。 2 设计

钢支撑采用自制工字钢拱架，采用I18工字钢，洞外制作，洞内焊接。工字钢拱架断面尺寸按设计开挖断面制作。钢支撑之间采用Φ25螺纹钢作为连接筋。工字钢拱架在钢筋加工厂分节加工制作成型，制作完成后使用10t自卸汽车运输进洞，装载机或小反挖配合人工安装就位。安装完成之后采用Φ25，L=2.5m的锚杆进行锁脚，同时并按照设计要求进行网喷混凝土施工。 3 安装

钢支撑（型钢拱架）安装工艺如下框图所示：

初 喷 砼

定位锚杆施工

中线标高测放 清除拱座浮渣 钢支撑加工、质量验收 钢支撑预拼装 装载机配合人工安装钢支撑定位锚杆焊接点线

图2-1 钢支撑安装施工工艺流程图

钢支撑安装时要按监理工程师指示或在经超前勘探查明的岩石破碎软弱地段安装，应装设在衬砌设计断面以外，如因某种原因侵入到衬砌断面以内时，必须经监理人批准。钢支撑安装后，应对破碎软弱地段的围岩稳定进行监测，遇到危险情况，应及时增强钢支撑或采取其它加强措施，并报告监理人。经监理工程师检查认为不合格时，应根据监理师的指示进行调整、修补和置换。 4 小导管钢管支护

小导管采用阿特拉斯353E多臂钻配合手持风钻造孔，钻孔孔向为开挖轮廓线向外倾斜，外插角α=8°。钻孔完成后立即人工安插小导管。

小导管采用Φ=50mm，L=4.5m的热轧无缝钢管，小导管管周注浆孔径为6mm，孔间距15cm，梅花形布置，管前端呈锥形，尾部长度100cm，作为不钻注浆孔的止浆段。值得注意的是地质情况不好的洞段难免出现超挖，为此因预先给出适当的上抬量，防止钢管侵入开挖断面以内。

MZ-30注浆泵进行水泥砂浆灌注，注浆前在钢管中沿管壁安设Φ15mm的塑料硬管至孔底，在管口（外端）处与堵浆塞排气孔相连接，作为排气孔（安设钢管盖和注浆

阀门）。注浆管与堵浆塞进浆孔相连接，堵浆塞与钢管间为丝扣连接。注浆采用从孔口一次性注入，使管内浆液饱满密实，注浆时等排气孔有浆液流出时，再进行终压注浆，直至达到设计注浆压力或设计注浆量时终止，然后关闭阀门。单孔注浆量达到设计注浆量时，可作为结束注浆标准；注浆压力达到设计终压力且终压≮20min时，也可结束注浆，同时半径≮0.5m。

注浆结束后应及时清除管内浆液，并用水泥砂浆紧密充填，以争强管棚的刚度和强度。

小导管环向设置间距为Φ30cm，两组小导管纵向水平搭接长度为1.5m。 5 大管棚支护

大管棚采用阿特拉斯353E多臂钻配合手持风钻按设计孔位、孔向、深度钻设导孔，一般大管棚深度较大，需在钻设时提高开孔位置，适当减小外斜角度（根据实际需支护洞段长度确定）。大管棚在钢筋场内加工成2～3m的管节，管节之间现场人工采用内套对接丝头连接加长至设计深度，钢管上钻中10mm孔，间距为500mm，十字对打状布置。其余施工工艺要求参见上小节小管棚支护。 6 施工质量保证措施

1、安装前分批检查验收加工质量；

2、按设计焊接定位钢筋及纵向连接，段间连接安设垫片拧紧螺栓，确保钢支撑整体质量；

3、严格控制钢支撑的中线及标高尺寸；

4、钢支撑与岩面间安设鞍形砼垫块，确保岩面与钢支撑密贴、牢靠、稳固； 5、确保初喷质量，钢支撑在初喷5～8cm后架立。