引水洞隧道噴錨支護施工方案一、工程概況本引水洞隧道全長1850米，設(shè)計斷面為城門洞型，凈寬4.5米，凈高5.2米，穿越Ⅳ-Ⅴ級圍巖段占比約65%，最大埋深380米。根據(jù)地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)，洞身段主要揭露中風化砂巖夾泥巖地層，局部存在斷層破碎帶及涌水點，地下水主要為基巖裂隙水，涌水量預(yù)計5-15m3/h。本方案針對隧道Ⅴ級圍巖段采用"錨桿+噴射混凝土+鋼筋網(wǎng)"聯(lián)合支護體系，Ⅳ級圍巖段采用"錨桿+噴射混凝土"支護體系，支護施工滯后掌子面開挖作業(yè)面不超過30米。二、材料技術(shù)要求（一）錨桿系統(tǒng)中空注漿錨桿采用Q420級熱軋無縫鋼管加工而成，桿體直徑25mm，壁厚5mm，長度3.5-6.0m（按圍巖級別分級配置）。桿體極限抗拉強度≥180kN，屈服強度≥420MPa，延伸率≥16%。錨桿鉆頭采用直徑42mm的硬質(zhì)合金鉆頭，墊板選用150×150×8mmQ235鋼板，配套M20螺母。注漿材料采用42.5級普通硅酸鹽水泥配制水泥漿，水灰比0.45-0.55，摻加3%的無堿速凝劑（初凝≤5min，終凝≤12min）。注漿壓力控制在0.5-1.2MPa，確保漿液擴散半徑≥0.8m，結(jié)石體28d抗壓強度≥30MPa。（二）噴射混凝土原材料水泥：P.O42.5級水泥，堿含量≤0.6%，3d抗壓強度≥25MPa骨料：機制砂（細度模數(shù)2.6-3.0）與5-10mm連續(xù)級配碎石，含泥量≤3%纖維：摻入0.8%體積率的端鉤型鋼纖維（長度32mm，直徑0.6mm，抗拉強度≥600MPa）外加劑：無堿速凝劑（摻量6-8%）、減水劑（摻量0.8%）配合比水泥:砂:碎石=1:2.2:1.8，水灰比0.42，膠凝材料總量420kg/m3，設(shè)計28d抗壓強度≥30MPa，抗?jié)B等級≥P8。（三）鋼筋網(wǎng)采用φ8mmHRB400鋼筋焊接而成，網(wǎng)格間距200×200mm，搭接長度≥30d，采用梅花形點焊連接，焊點抗剪強度≥150MPa。鋼筋保護層厚度≥30mm，在噴射混凝土初噴完成后掛設(shè)。三、施工準備（一）設(shè)備配置設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量主要參數(shù)濕噴機HPS30152臺工作壓力8-12MPa，生產(chǎn)能力5m3/h錨桿鉆機MGT1203臺鉆孔直徑42-50mm，扭矩1800N·m注漿泵ZJB-32臺最大壓力15MPa，排量3m3/h混凝土攪拌機JS5001臺攪拌容量500L，功率18.5kW強制式制砂機VSI85181臺處理能力50t/h，成品砂細度模數(shù)可調(diào)除塵系統(tǒng)KCS-410D2套風量4100m3/h，除塵效率≥98%（二）作業(yè)面預(yù)處理采用高壓風（0.6MPa）清除掌子面浮石及巖粉，對局部欠挖部位進行鑿除處理，確保巖面平整度誤差≤150mm/m對滲漏水段采用φ50mmPVC管引排，集中排水至隧道側(cè)溝，涌水量＞5m3/h時設(shè)置環(huán)向排水盲管用高壓水（1.5MPa）沖洗巖面，重點清理裂隙內(nèi)充填物，對于泥質(zhì)夾層地段采用水泥漿預(yù)加固（三）測量放樣采用全站儀按5m間距測設(shè)隧道中線及高程控制點，并用紅漆標記錨桿孔位沿隧道周邊每榀鋼拱架位置測設(shè)3個控制點，確保噴射混凝土輪廓線偏差≤±50mm初噴完成后在拱頂、拱腰、邊墻布設(shè)厚度檢查點，每10m斷面布設(shè)9個檢測點四、關(guān)鍵施工工藝（一）錨桿施工鉆孔作業(yè)采用風動鑿巖機鉆孔，按設(shè)計間距梅花形布置，拱部錨桿外插角10-15°，邊墻錨桿外插角5-10°孔深應(yīng)大于錨桿設(shè)計長度50mm，孔徑比錨桿直徑大15mm，鉆孔垂直度偏差≤2°采用高壓風清孔，確?？變?nèi)無巖粉、積水，孔深驗收合格后方可安裝錨桿安裝與注漿錨桿插入孔內(nèi)后，先安裝墊板并臨時固定，采用注漿管從孔底反向注漿，注漿壓力從0.5MPa逐步升至1.2MPa當孔口溢出純水泥漿且壓力穩(wěn)定3min后停止注漿，漿液初凝前禁止擾動錨桿注漿完成24h后進行錨桿抗拔試驗，試驗數(shù)量為每300根錨桿取1組（3根），設(shè)計抗拔力≥120kN（二）噴射混凝土施工混合料制備采用自動計量攪拌站拌制，砂、石、水泥計量偏差≤±2%，水及外加劑計量偏差≤±1%濕拌料攪拌時間≥90s，運輸時間≤30min，嚴禁在運輸過程中加水速凝劑在噴嘴處添加，采用雙流體霧化噴頭確保與混凝土均勻混合噴射作業(yè)分初噴（4cm）和復(fù)噴（8-12cm）兩次施工，初噴在開挖后4h內(nèi)完成噴射順序：從下向上、從左至右螺旋式移動，噴嘴與受噴面距離0.8-1.2m，噴射角度75-90°風壓控制：工作風壓0.6-0.8MPa，空壓機備用系數(shù)1.2，確保噴射速度≥15m/s分層噴射間隔時間：普通硅酸鹽水泥≥2h，終凝后及時噴水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間≥14d特殊部位處理陰陽角處增設(shè)加強鋼筋網(wǎng)（φ10mm，網(wǎng)格150×150mm），噴射厚度增加20%施工縫處預(yù)留50mm臺階，下次噴射前鑿毛并灑水濕潤與鋼拱架連接處采用人工補噴，確保鋼拱架完全包裹，保護層厚度≥40mm（三）鋼筋網(wǎng)安裝鋼筋網(wǎng)在專用加工平臺制作，單幅尺寸2×1.5m，采用電弧焊焊接，焊點脫落數(shù)量≤5%安裝時緊貼初噴混凝土表面，與錨桿外露端焊接固定，網(wǎng)片搭接長度≥200mm起伏地段按巖面輪廓鋪設(shè)，間隙較大處采用墊塊支墊，確保保護層厚度均勻五、質(zhì)量控制標準（一）主控項目錨桿工程孔位偏差≤150mm，孔深偏差+50mm/-0mm，錨桿外露長度≤50mm注漿飽滿度≥90%（采用聲波檢測），抗拔力試驗合格率100%噴射混凝土厚度檢測：每10m檢查一個斷面，90%測點厚度≥設(shè)計值，最小厚度≥設(shè)計值的80%強度檢測：每50m3制作1組（3塊）試塊，28d抗壓強度≥30MPa表面平整度：≤50mm/2m，無空鼓、裂縫（寬度＞0.2mm裂縫需處理）（二）一般項目鋼筋網(wǎng)保護層厚度允許偏差+10mm/-5mm，網(wǎng)格間距偏差±10mm噴射混凝土表面平整度≤80mm，接茬平順，無明顯施工縫痕跡錨桿墊板與巖面密貼，接觸面積≥80%，螺母擰緊扭矩≥150N·m（三）檢測方法項目檢測方法頻率標準依據(jù)錨桿抗拔力拉拔試驗儀每300根1組GB50086-2015噴射混凝土厚度地質(zhì)雷達+鉆芯法每10m/斷面TB/T3562-2020混凝土強度回彈法+鉆芯取樣每500m31組GB/T50107-2010鋼筋間距鋼尺測量每20m測3處GB50205-2020六、安全保障措施（一）施工安全作業(yè)面防護掌子面設(shè)置兩道防護欄（高度1.2m和0.6m），掛設(shè)防落石網(wǎng)（網(wǎng)孔50×50mm）噴射作業(yè)區(qū)設(shè)置厚度5mm的鋼板防護屏，屏高2.5m，寬度覆蓋作業(yè)面兩側(cè)各1.5m采用36V安全電壓照明，作業(yè)面照度≥50lux，每10m設(shè)置應(yīng)急燈設(shè)備安全空壓機、注漿泵等設(shè)備設(shè)置安全防護罩，傳動部位加裝防護網(wǎng)高壓管路每50m設(shè)置固定支架，接頭處采用防脫裝置，定期進行耐壓試驗（試驗壓力1.5倍工作壓力）濕噴機操作手配備防反彈面罩、減震手套，噴嘴處設(shè)置減壓裝置（二）職業(yè)健康粉塵控制采用濕噴工藝+三級除塵系統(tǒng)（旋風除塵+布袋除塵+水霧除塵），作業(yè)區(qū)粉塵濃度≤2mg/m3噴射作業(yè)人員佩戴電動送風呼吸器（風量≥150L/min），每2h輪換作業(yè)隧道內(nèi)設(shè)置軸流風機（風量≥2000m3/min），確保粉塵擴散時間≤15min噪聲防護高噪聲設(shè)備（如空壓機）設(shè)置隔音罩，噪聲控制在85dB(A)以下操作人員佩戴降噪耳塞（降噪值≥25dB），每臺班接觸噪聲時間≤4h隧道內(nèi)每500m設(shè)置隔聲休息區(qū)，噪聲≤55dB(A)（三）應(yīng)急管理配備應(yīng)急救援物資：擔架2副、急救箱2個、氧氣袋4個、應(yīng)急照明3套每作業(yè)班配備1名專職安全員，每小時巡查一次，重點檢查圍巖穩(wěn)定性、設(shè)備運行狀態(tài)制定塌方、涌水應(yīng)急處置預(yù)案，每月組織一次應(yīng)急演練，演練記錄存檔備查七、施工監(jiān)測（一）圍巖監(jiān)測位移監(jiān)測在隧道拱頂、拱腰、邊墻布設(shè)測線，每10m設(shè)置一個監(jiān)測斷面，采用全站儀進行三維位移監(jiān)測初期支護完成后1-7d，每天監(jiān)測1次；8-14d，每2d監(jiān)測1次；15-30d，每周監(jiān)測1次警戒值：拱頂下沉≤10mm/天或累計下沉≤50mm，周邊收斂≤8mm/天或累計收斂≤40mm應(yīng)力監(jiān)測在錨桿中部安裝應(yīng)力傳感器，每斷面布設(shè)4個測點，采用頻率儀監(jiān)測錨桿軸力在噴射混凝土內(nèi)部埋設(shè)應(yīng)變計，監(jiān)測混凝土受力狀態(tài)，設(shè)計最大壓應(yīng)力≤15MPa監(jiān)測數(shù)據(jù)實時傳輸至監(jiān)控中心，當出現(xiàn)異常時自動預(yù)警（二）支護質(zhì)量監(jiān)測采用地質(zhì)雷達對噴射混凝土厚度進行無損檢測，每50m檢測一個斷面錨桿注漿飽滿度采用聲波檢測儀檢測，檢測數(shù)量為錨桿總數(shù)的5%每月取3組噴射混凝土芯樣進行力學(xué)性能試驗，驗證長期強度穩(wěn)定性八、環(huán)境保護措施廢水處理設(shè)置三級沉淀池（總?cè)莘e50m3），施工廢水經(jīng)沉淀（停留時間≥2h）、過濾后回用混凝土養(yǎng)護用水采用噴霧養(yǎng)護，減少用水量，養(yǎng)護廢水經(jīng)排水溝匯入沉淀池固廢處理噴射混凝土回彈料（約15%）集中回收，破碎篩分后摻入混合料（摻量≤1