煤洞支頂施工方案設(shè)計(jì)一、施工總體部署1.1施工流程規(guī)劃本工程采用"分層分段、由上而下"的施工順序，按10米高度劃分支護(hù)單元，每個(gè)單元施工周期控制在7天內(nèi)。施工流程依次為：施工準(zhǔn)備→超前地質(zhì)探測→危巖清理→初噴混凝土→錨桿施工→鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)→復(fù)噴混凝土→養(yǎng)護(hù)驗(yàn)收→下一循環(huán)施工。每個(gè)作業(yè)面設(shè)置3個(gè)施工段，采用跳倉法施工，段間留置3米寬隔離帶，確保圍巖應(yīng)力逐步釋放。1.2施工分區(qū)劃分根據(jù)煤洞斷面特征分為三個(gè)作業(yè)區(qū)：①拱頂核心區(qū)（跨度5m范圍內(nèi)）采用加強(qiáng)型支護(hù)；②邊墻過渡區(qū)（拱腳至底板以上2m）采用標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)；③底板穩(wěn)定區(qū)（底板以下1m）采用素混凝土封閉。各區(qū)之間設(shè)置20cm寬變形縫，縫內(nèi)填充瀝青木絲板，表面敷設(shè)30cm寬防水卷材。二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備施工前需完成以下技術(shù)工作：編制詳細(xì)的支護(hù)參數(shù)表，明確不同巖性段的錨桿長度（2.5-4.5m）、噴射混凝土厚度（10-15cm）及鋼筋網(wǎng)規(guī)格（φ6.5@200×200mm）進(jìn)行錨桿抗拔力試驗(yàn)（每組3根，設(shè)計(jì)值≥100kN）和混凝土配合比優(yōu)化（水泥:砂:石=1:2:2，水灰比0.45）制作1:1實(shí)體模型進(jìn)行噴射工藝試驗(yàn)，確定最佳風(fēng)壓（0.2-0.4MPa）和噴射距離（0.6-1.0m）2.2設(shè)備配置主要施工設(shè)備配置如下：鉆孔設(shè)備：平山P-2.5型鉆機(jī)3臺(tái)（鉆孔效率≥15m/h）、風(fēng)鎬5臺(tái)支護(hù)設(shè)備：PZ-5型噴射機(jī)2臺(tái)（生產(chǎn)能力5m3/h）、BW-150注漿泵1臺(tái)（工作壓力1.5MPa）輔助設(shè)備：VY-12/7型空壓機(jī)2臺(tái)（供氣量12m3/min）、L-200砂漿攪拌機(jī)1臺(tái)監(jiān)測設(shè)備：全站儀1臺(tái)（測角精度2"）、錨桿測力計(jì)3臺(tái)（量程200kN）三、關(guān)鍵施工技術(shù)3.1超前地質(zhì)探測采用地質(zhì)雷達(dá)與鉆孔窺視相結(jié)合的探測方法：地質(zhì)雷達(dá)沿洞軸線每5m掃描一次，探測前方10m范圍內(nèi)的裂隙發(fā)育情況在拱頂120°范圍內(nèi)布設(shè)3個(gè)探測孔，孔深5m，采用全景窺視儀分析巖體完整性系數(shù)（Kv≥0.6為穩(wěn)定區(qū)）對(duì)探測發(fā)現(xiàn)的軟弱夾層（厚度＞0.5m），提前采用φ42mm超前小導(dǎo)管注漿加固，注漿壓力控制在0.5-1.0MPa3.2危巖清理清理作業(yè)遵循"先上后下、先外后內(nèi)"原則：采用25t吊車配合液壓破碎錘處理拱頂危巖，設(shè)置雙層防護(hù)網(wǎng)（內(nèi)層鋼絲網(wǎng)φ8@100mm，外層尼龍網(wǎng)）人工清理邊墻松動(dòng)巖塊，使用長柄工具（≥2m），作業(yè)人員系雙鉤安全帶清理后的巖面平整度誤差控制在±15cm，局部凹陷處采用同級(jí)混凝土找平3.3噴射混凝土施工分初噴和復(fù)噴兩步進(jìn)行：初噴：厚度5cm，采用干噴法，速凝劑摻量3%（水泥用量），噴射順序?yàn)橛上孪蛏?、先凹后凸?fù)噴：待錨桿和鋼筋網(wǎng)施工完成后進(jìn)行，總厚度達(dá)到設(shè)計(jì)值，采用濕噴法，水灰比0.45，砂率45%特殊處理：對(duì)滲水區(qū)先埋設(shè)φ50mm排水盲管（間距2m），再噴射纖維混凝土（摻量0.9kg/m3）3.4錨桿施工采用全長粘結(jié)型錨桿，施工工藝如下：鉆孔：孔徑φ50mm，孔深超設(shè)計(jì)長度10cm，傾角15°（拱頂）、20°（邊墻）清孔：高壓風(fēng)（0.5MPa）吹孔≥3次，直至無巖粉排出注漿：水灰比0.5的水泥漿，注漿管插至孔底5cm，邊注邊退，確保飽滿安裝：φ22mm螺紋鋼錨桿，桿體設(shè)置對(duì)中支架（間距1.5m），外露長度≤10cm3.5鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)網(wǎng)片制作：在加工場采用點(diǎn)焊成型，規(guī)格2m×1m，搭接長度10cm，用16#鉛絲綁扎（每點(diǎn)≥3圈）安裝固定：網(wǎng)片距巖面3cm，與錨桿焊接連接（每個(gè)交點(diǎn)滿焊，長度≥5d）特殊部位：在拱腳、墻角等應(yīng)力集中區(qū)增設(shè)φ14mm加強(qiáng)筋（長2m，間距1m）四、質(zhì)量控制措施4.1原材料控制水泥：P.O42.5級(jí)，進(jìn)場檢驗(yàn)強(qiáng)度、安定性，存儲(chǔ)期≤3個(gè)月骨料：中砂（細(xì)度模數(shù)2.5-3.0）、碎石（粒徑5-10mm），含泥量≤3%錨桿鋼筋：HRB400E級(jí)，抗拉強(qiáng)度≥540MPa，斷后伸長率≥16%外加劑：速凝劑（初凝≤5min，終凝≤12min）、減水劑（減水率≥15%）4.2過程控制要點(diǎn)鉆孔質(zhì)量：孔位偏差≤15cm，孔深允許偏差+50mm/-0mm，傾角偏差≤2°注漿飽滿度：采用超聲波檢測，空洞率≤5%，每30m檢測一個(gè)斷面噴射混凝土：表面平整度≤8mm/m，厚度檢測采用鉆芯法（每100m3一組）錨桿抗拔力：按5%比例抽樣檢測，最小值≥設(shè)計(jì)值的90%4.3驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目允許偏差檢驗(yàn)方法混凝土強(qiáng)度≥設(shè)計(jì)值95%回彈法+鉆芯取樣錨桿間距±150mm鋼尺量測鋼筋保護(hù)層≥25mm電磁感應(yīng)儀表面平整度≤10mm2m靠尺五、安全保障體系5.1作業(yè)防護(hù)高空作業(yè)：搭設(shè)滿堂腳手架（立桿間距1.2m，步距1.5m），設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿和18cm高擋腳板臨時(shí)支護(hù)：采用20#工字鋼制作超前支護(hù)架（間距0.8m），背板采用5cm厚木板通風(fēng)除塵：安裝2臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)（總風(fēng)量≥500m3/min），作業(yè)面粉塵濃度≤2mg/m35.2監(jiān)測預(yù)警建立三級(jí)監(jiān)測體系：日常監(jiān)測：洞室收斂（測點(diǎn)間距5m，精度0.1mm）、拱頂下沉（每2小時(shí)記錄一次）專項(xiàng)監(jiān)測：圍巖壓力（埋設(shè)應(yīng)力盒12個(gè)）、錨桿軸力（每斷面4個(gè)測點(diǎn)）預(yù)警值：水平收斂速率＞5mm/d或累計(jì)值＞100mm時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案5.3應(yīng)急措施塌方處理：儲(chǔ)備20m3速凝混凝土、50根φ200mm鋼支撐和100㎡防水帆布瓦斯管理：配備便攜式瓦斯檢測儀（報(bào)警濃度≥0.5%），設(shè)置防爆燈具和開關(guān)消防系統(tǒng)：每50m設(shè)置消防栓（流量≥15L/s），配備4kg干粉滅火器10具六、施工組織6.1勞動(dòng)力配置采用三班制連續(xù)作業(yè)，每班配置：掘進(jìn)班：鉆工4人、爆破工2人、支護(hù)工6人輔助班：電工1人、機(jī)械工2人、普工5人管理班：技術(shù)員1人、安全員1人、質(zhì)檢員1人6.2進(jìn)度計(jì)劃關(guān)鍵線路工期控制：準(zhǔn)備階段：7天（設(shè)備安裝、材料進(jìn)場）支護(hù)施工：45天（日進(jìn)尺2.5m，總長度110m）驗(yàn)收整改：5天（第三方檢測、缺陷修復(fù)）總工期：57天（含3天備用期）七、環(huán)境保護(hù)7.1粉塵控制采用濕噴工藝（粉塵濃度≤10mg/m3），設(shè)置三級(jí)水幕凈化系統(tǒng)運(yùn)輸車輛加蓋篷布，出場前沖洗輪胎（沖洗水量≥5m3/輛）棄渣場設(shè)置6m高防塵網(wǎng)，定期灑水（每天≥3次）7.2廢水處理施工廢水經(jīng)三級(jí)沉淀池（總?cè)莘e50m3）處理后回用設(shè)置pH在線監(jiān)測儀（控制范圍6-9），投加絮凝劑（PAC投加量50mg/L）生活污水經(jīng)一體化處理設(shè)備（處理能力10m3/d）達(dá)標(biāo)排放7.3噪聲控制高噪聲設(shè)備設(shè)置隔音罩（降噪量≥25dB），作業(yè)時(shí)間限制在6:00-22:00空壓機(jī)基礎(chǔ)設(shè)置彈簧減震器（振幅≤0.1mm），風(fēng)管采用柔性連接周邊敏感點(diǎn)設(shè)置噪聲監(jiān)測點(diǎn)（晝間≤70dB，夜間≤55dB）八、質(zhì)量驗(yàn)收8.1分部分項(xiàng)驗(yàn)收隱蔽工程驗(yàn)收：錨桿注漿飽滿度、鋼筋連接質(zhì)量等（留存影像資料）分項(xiàng)工程驗(yàn)收：每個(gè)支護(hù)循環(huán)驗(yàn)收一次，共劃分12個(gè)檢驗(yàn)批竣工驗(yàn)收：由第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能檢測（荷載試驗(yàn)、超聲波探傷）8.2資料歸檔竣工資料包含：原材料合格證及試驗(yàn)報(bào)告（水泥、鋼筋、外加劑等）施工記錄（鉆孔日志、注漿記錄、噴射混凝土養(yǎng)護(hù)記錄）監(jiān)測報(bào)告（收斂