锚索及壁后注浆联合加固技术在修复马头门中的应用3.doc

锚索及壁后注浆联合加固技术在修复变电所泵房施工方案 锚索及壁后注浆加固修复变电所泵房 1变电所泵房 原有支护形式分析 1.1变电所泵房 原有支护形式 华烨矿变电所泵房，施工时采用砼锚网支护作为永久支护，再用400mm厚混凝土碹作为永久支护。从变电所处的变形破坏特征看，两帮的侧压较大，地质整体沉降而局部两侧存在一定量的间隙，造成拱顶出现裂缝，。这也说明变电所泵房的侧压较大。变电所泵房处巷道位于煤层中，从变电所泵房处的围岩性质来看，变电所泵房处围岩性质多是4#5#煤，煤质松软。从深部变电所泵房的埋深来看，变电所泵房处煤质压力较显现。变电所泵房的支护问题应属于大断面高应力煤巷道支护问题。这应该作为变电所泵房加固的重点。 1.2 变电所泵房 原支护承载特性分析 由上可见，变电所泵房现有支护为锚网加混凝土碹体支护。原理上没有问题，但地质结构发生变化，刚性混凝土容易裂缝移位变形。变电所泵房永久支护采用300mm厚钢筋网混凝土支护。这种支护属被动刚性支护。由于支护初期，围岩与支护间局部存在有不均匀间隙，造成支护初期局部不承载。理论上这种支护的承载能力在360～560KN左右，由于局部不承载造成的承载不均衡，而实际承载能力大大降低，仅为理论承载能力的1/3～1/5。从支护的受力状况、支架承载特性和巷道下沉裂缝特征看，由于拱部的承载能力较高，而两帮的承载能力相对较低，若巷道两帮变形将大大降低支护整体的承载能力。因此应采取有效措施控制两帮的裂缝下沉，提高现有支护结构的整体稳定性，以发挥支护的整体承载能力。因此，保证支护体拱部与围岩的均匀接触，使支护体均匀承载对发挥支护体本身的承载能力至关重要。由此说明支护时，拱部的充填密实至关重要。而且两帮载荷无论是对称还是偏载，随着载荷的增大，其承载能力都会急剧下降。因此在变电所泵房加固时，应充分发挥高强锚索支护的主动支护作用。在砼体后进行注浆充填间隙以改善支护围岩相互作用关系，在发挥支护本身承载能力的同时，利用高强度锚索支护，对现有砼体的支护进行结构性补偿，控制变电所泵房处两帮的裂缝下沉，可提高支护结构的承载能力，以便有效控制围岩及煤层的过度裂缝变形的长期安全稳定。壁后注浆是采用锚索支护进行加固。如先不进行注浆锚索加固，当砼与裂隙较大时，地质发生变化可能对碹体支护产生不利影响，甚至导致砼体支护破坏。 2变电所泵房 加固技术方案 根据变电所泵房的原有支护形式和上述技术分析，决定对变电所泵房采用注浆和锚索加固技术措施。总的技术方案如下： 变电所泵房整体加固，两帮锚索加固，锚索规格：Ф15.24×12000mm间距1000mm，排拒800mm、锚固采用425#水泥浆锚固，凝固96小时后利用涨拉设备涨拉， 地坪钻直径100mm×8000mm钻孔。间距均为1000mm,孔内放置66mm×8000mm钢管（钢管断头焊接20mm×20mm×16mm钢板）然后采用150型高压注浆机70公斤/m㎡压力向孔内注浆。钢管顶端钢板上放置HN250mm×250mm×9mm×14mm钢梁，钢梁两端深入两帮混凝土墙体中（沿轴线在原混凝土墙壁上钻取380mm×200mm孔）不小于300mm,膨胀混凝土填实缝隙。在原地坪上浇筑300mm厚混凝土。施工方式：采用90型潜孔钻机钻孔150型注浆机注浆。配合比为：砂子：石子：水泥=2：1.4：1，水灰比。 采用锚注加固技术，充填碹体与围岩间的不均匀间隙，改善支护与围岩的相互作用关系，形成支护与围岩共同承载体系，发挥支护的整体承载能力。 ③锚注加固后再采用锚索支护对砼体支护进行结构补偿，有效控制顶部及两帮的变形量，以便提高砼体支护整体的承载能力，可大大提高砼体结构本身的稳定性及抵抗变形的能力，实现变电所泵房的长久安全使用。 3 施工安全、技术措施 3.1 注浆 先按设计要求进行打注浆锚索孔，然后采用水泥注浆锚索，待水泥凝固后再进行二次注浆。注浆过程中需要控制注浆量、注浆压力和注浆时间这三个主要注浆参数。 ①注浆量 由于围岩岩性的差异和围岩松动范围、围岩裂隙发育的不均匀性，不同地点的围岩吃浆量差别较大，浆液的水灰比不能一层不变（我矿根据长期实践水灰质量比暂定为0.7～0.8，若围岩裂隙较发育，灰的比例应适当增加，反之应适当减少），注浆量不能一概而论。所以，注浆期间要观察好注浆压力表、注意倾听注浆泵电机声音的变化，同时要注意查看注浆段附近的巷道是否有漏浆现象，若出现跑、浆漏浆现象要及时停止注浆，并用快速水泥对漏浆处进行封堵，封堵完后方可继续注浆。 ②注浆压力 注浆压力是浆液在围岩裂隙中扩散的动力，它直接影响注浆加固质量及效果。注浆压力受注浆材料、注浆方式和地层条件等因素的影响和制约。根据现有注浆经验，在注浆孔深1.5～2.5m时，最终注浆压力为2.8-3M