反井钻机施工竖井施工工艺细则

1. 工艺概述

竖井和斜井施工可采用正井和导井两种方法进行开挖。常用的导井施工方法有正井法和反井法。正井法是由上向下掘一小直径井，然后由上向下扩井到设计尺寸；反井法则是由下向上掘进导井，破碎的岩石靠自重溜到下部，从而省去了岩石的装、提工序，施工速度较快。反井法主要有木垛法、吊罐法、爬罐法和钻机导井法。其中尤以钻井导井法推广更为广泛，这种方法先由反井钻机自上而下先施工导孔, 再自下向上开挖一小断面导井, 然后再由上向下扩挖到设计断面。导井用于扩挖时溜渣、排水、通风。

采用反井钻机施工前必须对工程概况和地质条件进行充分研究, 确定是否具有使用反井钻机施工条件: 包括在上下水平隧洞内能否形成运输、出渣、供水、供电等生产条件；围岩在反井钻井施工过程中和扩挖期间能否稳定，不发生较大的涌水和塌方。在反井施工和扩挖期间，导井无法安设临时支护, 若围岩不能在这段时间内稳定而发生塌方堵塞导井,将会造成严重事故。

2. 适用范围

导井法施工适用于大断面、深竖井开挖、支护施工。

3. 作业内容

本工艺主要作业内容包括：反井钻机架设、导孔施工、导井施工、锁口锚杆施工、起吊系统安装、导井扩挖、全断面扩挖、系统锚喷施工。

4. 施工规范及检验方法

（1） 《水电水利工程斜井竖井施工规范》DL/T 5407-2009； （2） 《水电水利工程施工通用安全技术规程》DL/T5370-2017； （3） 《爆破安全规程》GB6722-2011；

（4） 《水电水利工程爆破施工技术规范》DL/T 5135-2013； （5） 《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》DL/T5099-1999； （6） 《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB506666-2011； （7） 《起重机设计规范》（GB/T 3811）；

（8） 《通用门式起重机》(GB/T 4406)；

（9） 《起重机机械安装工程施工及验收规范》(GB 50278)。

5. 施工工艺流程图

图5-1 竖井施工工艺流程图

6. 工艺步骤及质量控制 6.1 导井技术参数的确定

工程本身已确定了钻孔深度和倾角，现在要确定导井直径，也就是反井钻机扩孔直径。导井的作用是溜渣、排水、通风，因此要有足够的断面和空间，保证扩挖时不被堵塞。导井直径过小，除了容易堵塞外，还增加了扩挖时打眼和出渣工作量，降低了扩挖速度； 导井直径过大， 成本大大增加。因此导井 断面选择必须合理，一般按表 6-1 选择。对于扩挖直径超过 10m 的工程，导井直径可选择在 15m 左右，先由下向上扩挖至 4～ 5m，后再扩挖至设计断面, 这样可加快施工速度，降低成本，减少导井堵塞。

表 6.2-1 导井断面直径选择

扩挖直径/m ﹤5 5-8 ﹥8 反井钻机施工的导井直径 /m 坚硬岩石(﹥100MPa) 较软岩石(﹤100MPa) 1.2-1.4 1.4-1.8 1.8-2.0 1.0 1.2-1.5 1.5-1.4 6.2 导井施工

上下连通洞室开挖完成后，即可进行导井施工。导井施工包括钻机基础浇筑、钻机安装、导孔施工、反拉导井施工。

6.2.1 钻机基础施工

（1） 钻机基础设计

反井钻机基础采用 C25 混凝土浇筑而成，分两层台阶，最大浇筑厚度为 50cm，在浇筑混凝土前时需做好固定反井钻机的槽钢和钢板等埋件埋设。

（2） 钻机基础施工工艺流程

图 6.3-1 钻机基础施工工艺流程图

（3） 钻机基础施工方法

1）施工准备

在浇筑反井钻机基础混凝土前对工作面底板进行清理干净，并保证基础面的平整度，必要时浇筑垫层混凝土形成平面。

2） 测量放样

在浇筑混凝土前进行测量放样，确保反井钻机预埋件埋设的准确性，在混凝土浇筑时主要对埋件的保护，防止埋件移位。

3） 基础混凝土浇筑

反井钻机基础混凝土采用 C25 标号，并掺入早强剂，混凝土由拌合系统集中拌制后由混凝土浇筑车运至施工现场后直接入仓，人工振捣密实，浇筑完成后洒水养护。

6.2.2 反井钻机安装

（1） 测量定位

测量定位主要是确定反井钻的安装位置，由于事故闸门井平面为长方形，为了提高挖掘机出渣施工效益，反井钻钻孔中心定位时设置在长方形中心。

（2） 基座混凝土浇筑

根据反井钻定位位置，将搁机位置基岩进行下挖，宽 3.0m×长 3.0m×深 0.7m 的机坑，清理至完整基岩面，然后采用 C25 混凝土浇筑反井钻基座，顶面与平台岩面平齐（以符合反井钻施工要求为准），并保证表面平整，在终凝后，在混凝土表面放样标识出反井钻中心点及控制线。

（3） 泥浆池（沉淀池）制备

在距钻机附近约 5～10m 不影响施工的地方，采用砖砌筑一个容积约 2m3 的泥浆池，用于导孔钻循环排渣，形状尺寸可视现场情况确定。

（4） 钻机用电

反井钻机总功率约 143kw（主泵电机 132kw，副泵电机 11kw，以及照明用电和潜水泵等）， 施工用电需满足反井钻施工需求。

（5） 钻机用水

反井钻施工中水是至关重要的，其作用最主要有三点：第一用来冷却液压系统油温；第二在导孔钻进中用于循环排渣；第三在扩孔钻进中冷却扩孔头，所以施工用水必须保证连续不断的充足供应，每小时大约需要 40m3 左右。施工用水通过布置在竖井平台上的水池接ф50 软管供应。

（6） 反井钻安装

钻机运到工作面后，按设备布置顺序，将主机推至孔位中心点处。根据钻机中心与行走机构轴距中心的间距，定好钻机位置，对正孔位中点处，将卡轨器固定在轨道上。

将泵站与操纵台，主机连接好，油箱加满液压油。然后接通电源，启动油泵，用斜撑缸竖起主机，然后校准主机的垂直度，连接好主机与车架之间的斜撑杆，调整螺旋千斤顶，固定主机，装好机械手，接上风、水管。至此，反井钻安装完成。

（7） 反井钻调试

钻机安装好后，全面检查主机安装是否牢固，各部位的动作是否准确，液压系统是否完好， 风、水系统压力、流量是否合适，电器系统是否正常，一切正常后再启动主机，空载运行 3 分钟，确认一切无误后方可开钻。

6.2.3 导孔施工

反井钻准备工作完成后，先自上而下进行导孔钻孔，本工程导孔直径采用 A216mm。导孔钻进的过程，也是对竖井地质情况的再次勘探过程，根据对钻进过程观测以及返出岩屑的情况，根据施工经验，可以对地质情况有初步定性分析和了解，为扩孔钻进以及最后扩挖到设计直径提供参考。同时，应十分重视导孔的垂直度控制，导孔的施工精度关系到反井扩挖的成效。

（1） 导孔开孔

开孔钻进时，应首先将基础面凿出一个平面，使导孔钻头能垂直平面开孔，开始阶段应采用低转速钻进，开孔钻杆应选用直径与 A190mm 的导孔钻头同等大小并且加工精细的稳定钻杆，再配合扶正器慢速开孔，第 1 根钻杆完全进入岩石后，再接上第 2 根稳定钻杆继续钻进，第 3 根钻杆换用普通钻杆，这样继续钻进，始终保持稳定钻杆紧紧贴住孔壁，直至第 3 根钻杆完全入岩时，提出所有钻杆，卸下第 1 根和第 2 根特殊稳定钻杆，换上正常的普通钻杆，配合正常的钻具组合，放入孔内，继续钻进，这样就结束了开孔，开始正常的导孔钻进了。

（2） 导孔钻进

一般情况下，导孔钻进钻速高于开孔钻速，并且调整为高速钻进，钻进过程中还需要注意：根据岩石地质条件调整合理的钻压和转速，钻进速度必须均匀，切忌忽快忽慢。密切观察孔内的返水量，发现返水突变时，必须检查处理。导孔钻进返出的岩屑应及时清理。当一根钻杆完成后，必须等钻孔内的岩屑全部排出后，方可停泵接卸钻杆。当导孔钻通后，关闭水管停止水循环，但此时钻机不能停转，直到钻机转动平稳，扭矩变化不大、钻杆上下自如时才能停钻。

（3） 故障排查：

若孔内返水量极少甚至不返水，则说明遇到了断层、裂隙等地质构造。或者孔内不漏水，但钻具旋转困难进尺不明显，有可能遇到了破碎带或岩层塌落。该两种现象都应停止钻进，进行灌浆处理，将钻杆提出，将高标号水泥浆沿孔壁倒入，直到灌满钻孔，等强 2 天后方可重新开钻。

6.2.4 导井反拉施工

在导孔完成后，在井底隧道段将反井钻导孔钻头拆卸掉，安装上反井钻扩孔刀头，自下而上沿导孔方向反拉，开始导井开挖。

扩孔开始前，应先将动力头出轴转速调整为低速。开始扩孔时，慢速上提钻具，直到滚刀开始接触岩石，然后停止上提，用最低转速（5-12rpm）旋转，并慢慢给进、保证钻头滚刀不受过大的冲击而破坏，等钻头全部均匀接触岩石，才能正常扩孔钻进。钻进过程中还需注意：

（1） 扩孔钻压和扭矩的大小是根据地层的具体情况及钻井深度而定的，拉

力一般不超过20MPa，扭矩在 15MPa 以下。

（2） 钻进过程中，若发现钻头剧烈晃动，扭矩起伏过大，进尺困难时，可能是有

大块矸石落在刀具上挤压刀具所致，此时应将钻头放下一定距离，多次高速旋转，将矸石甩掉，若还无效果，把钻头下放到底进行处理。

（3） 掉落到井底隧道段的岩渣应及时清理外运至业隆沟渣场，以防堆积过高堵塞导

井口。

（4） 时刻观察冷却水的供给情况，禁止打干孔，以防损伤刀具。

6.2.5 拆机及井口防护

导井反拉完成后，将扩孔钻头用铁轨等临时吊在钻孔里，先将各种从主机上拆下，拆掉翻转架，再拆掉钻机的后支撑拉杆，将主机放倒，再把钻头提出孔外，全部钻孔工作结束，将钻进运离工作面。将泥浆池等各种附属设施拆除，运往弃渣场。

为了防止材料等意外落入井孔内，沿井口外 1m 范围内安装防护围栏，并安装踢脚板和钢丝网进行安全防护。

6.3 井锁口及圈梁施工

在导井反拉完成后，将反井钻设备拆除撤离工作面，进行井口锁口锚杆和圈梁施工，圈梁施工时做好提升系统预埋件的埋设。同时还应该对底井与下部连通洞室交叉口部位加强支护。

6.4 提升系统 6.4.1 设备及技术参数

提升系统主要有提升系统框架(门式起重机)、电动葫芦及吊篮组成，主要为竖井扩挖时人员钻孔、支护的作业提供作业平台，同时作为竖井施工材料运输的主要方式。具体参数根据实际起吊重量需求确定。

（1） 提升系统框架

提升系统框架由横梁、四根立柱及两根横梁(含行走系统)等组成。门式起重机可通过铺设的轨道进行行走，通过预埋螺栓固定，具体结构详见下图。

图 6.5-1 起重机行走系统及纵梁图 图 6.5-2 起重机立柱图

图 6.5-3 起重机横梁图

（2） 电动葫芦

电动葫芦基本参数包括：起升速度、运行速度、主起升电机、运行电机、钢丝绳直径、起升高度、起升重量、控制电压（安全电压）。具体参数根据实际需求确定。

（3） 吊篮设计

吊篮由具有相应资质的生产厂家设计制作。整个吊篮分上下两层组成，高度为 4m（满足施工空间要求），包括工作平台、安全保护装置、及靠墙轮、支撑等组成，示意图如下：

行车

安全锁钢丝 绳导向管

15mm钢丝绳

万向

安全锁位置

门

门

图 6.5-4 吊篮设计示意图

1） 工作平台

工作平台吊篮采用门式起重机作为起吊动力源，工作钢丝绳直径 17mm，工作平台系双层， 直径 1.35m，单层高度 2m，总高度 4m，额定重量≤500kg（工作平台+载重）。

工作平台两层均加小门，方便工作人员进出。平台护栏高度 0.9m，符合国家高空作业设计安全标准，材料采用加厚壁管，顶部材料 H 型钢，加大承受力的安全系数。平台底板四周装有高度 100～150mm 的挡板，防止异物掉落下一层，底板有防滑措施，顶部加装 2mm 铁板，预防重物坠落伤及人身。上层平台和下层平台之间设计有简易爬梯。

2） 安全保护装置

安全保护装置采用的机械装置，在工作平台的对应两侧装有离心触发式自动安全锁，当工作钢丝绳发生断裂或工作平台快速下坠时，安全锁能自动锁住安全钢丝绳。

安全保护装置主要由绳卡、套板、扭簧、绳轮、离心限速机构等组成，其工作原理是建立在离心限速原理基础上，安全钢丝绳通过绳轮与离心限速机构相连。当下坠速度超过限值时，绳轮快速转动使离心限速机构的甩块触发锁绳装置，从而使绳卡迅速锁紧安全钢丝绳。

3） 靠墙轮与支撑

工作平台上、下周边各加装靠墙轮装置，上下运行稳定，从而避免了整个篮体与

墙面的碰撞。考虑到工作平台在工作状态的稳定性，在工作平台上下层对向各加装三套丝杆调节机构，工作时用丝杠支撑井壁工作面固定篮体，使工作平台在工作的时候更加稳定。

4）钢丝绳

钢丝绳共有三种，分为运行钢丝绳、安全钢丝绳和安全专用钢丝绳。运行钢丝绳和安全钢丝绳固定在电动葫芦上；安全专用钢丝绳固定在龙门架横梁上，作业人员可通过安全带和安全专用钢丝绳固定。

5）钢丝绳的选用及安全计算

钢丝绳的破断拉力与钢丝绳的直径、结构及钢丝绳的强度有关。钢丝绳最小破断拉力除以安全系数才是正常允许使用的安全破断拉力数据。

钢丝绳破断拉力现场简单估算公式： M=d²×52

式中： M 为破断拉力，单位为 Kg； d 为钢丝绳直径，单位为 mm。 钢丝绳的安全系数如下表：

表 6.5-1 钢丝绳安全系数表 使用情况 安全系数 3.5 4.5 8～10 使用情况 机械驱动起重设备 用作吊索 用作载人升降机 安全系数 5-6 6-7 14

用作缆风绳、拖拉绳 人力驱动起重设备 用作捆绑绳索 6.4.2 提升系统安装

（1） 施工准备

① 场地平整

在浇筑轨道混凝土前对竖井平台进行清理干净，并保证基础面的平整度，轨道混凝土需考虑与事故检修闸门室底板混凝土结合。

② 轨道埋件安装

轨道埋件主要为钢筋等的埋设，埋设前由测量进行放样，确保埋件的准确。在混凝土浇筑时主要对埋件的保护，防止埋件移位。

③ 轨道基础混凝土浇筑

考虑与门室底板混凝土结合布置，轨道基础混凝土采用防渗混凝土，冬季施工还需考虑防冻参数。混凝土由拌合系统集中拌制后由混凝土运输车运至施工现场后直接

入仓，人工振捣密实， 浇筑完成后洒水养护。

（2） 轨道安装施工

① 轨道的安装

轨道待浇筑混凝土达到强度后安装，单根轨道长度为 9m，重量为 216kg，由人工配合运输车运输至设计位置后，人工通过扳手将轨道、压板、螺母固定牢固。

② 轨道的测量与调整

轨道的直线性，用拉钢丝的方法进行检查,即在轨道的两端车挡上拉一根 0.5mm 的钢丝，然后用吊线锤的方法来逐点测量，测点间隔在 2m 左右；轨道的标高，可用水平仪测量；轨道的跨度可用钢卷尺来检查，每隔 5m 测量一次。

（3） 起重机安装

门式起重机安装依次按照行走机构及纵梁、立柱、横梁、电动葫芦等进行，各部分结构之间采用螺栓固定。起重机的安装由设置在顶拱的天锚配合安装。

① 行走机构及纵梁安装

在已安装的行车轨道上，安装行走机构及纵梁，并固定好，使两纵梁平行，并前后对齐，安装由人工配合天锚进行。

② 立柱安装

吊装利用立柱上已有的吊耳进行起吊，人工配合吊运至纵梁上后拧紧法兰盘的螺栓。安装后在采用缆绳辅助立柱的固定。

③ 安装主梁(横梁)、小车（电动葫芦）及主梁上的部分电器

在地面上，将电动葫芦及主梁上的电器部分按照要求安装在主梁上，然后吊装主梁。主梁的吊装利用主梁两端的吊耳进行吊装，吊起后由人工配合使主梁法兰盘与支腿上法兰盘对齐，用螺栓将主梁法兰盘与支腿法兰盘紧固好。

④ 拆除立柱辅助缆绳，进行起重机的调试。

（4） 吊篮安装施工

吊篮由具有资质的生产厂家设计制作并运至施工现场后，在事故检修闸门室内平台上安装， 由门式起重机吊运至事故闸门井内。

（5） 运行调试

① 空荷载试验：电动葫芦在额定起升速度在全程提升，下降各 3 次，行走范围

内前后行走各 1 次。大跑在工作范围内来回行走 1 次。

② 额定荷载试验：将电动葫芦停在跨度中间位置，提升额定荷载，离地 100～200mm，悬空时间不小于 10min，然后以额定速度完成电动葫芦提升下降、来回行走及大跑行走各 3 次。试验后，龙门吊不得有裂纹、永久变形、油漆剥落等现象，螺栓连接点无松动现象。

③ 静荷载试验：将电动葫芦停在跨中位置，按 1.25 倍额定荷载加载，离地 100～200mm， 悬空时间不小于 10min，卸去荷载后龙门吊不得有裂纹、永久变形、油漆剥落等。

6.5 导井扩挖

提升系统安装完成，并经载物试验安全合格后，开始第一次钻爆扩挖。第一次扩挖自下而上进行，将直径 140cm 的导井扩挖成直径 340cm。

利用卷扬提升系统吊挂吊笼至井底，笼内共计 2 人，采用气腿凿岩钻配 100cm 长度钻杆，两人相向钻孔。孔深 100cm，孔距 45cm，排距 50cm，连续装药，非电导爆管引爆。钻爆石渣自由下落至井底，集中装运至渣场。

扩挖作业过程中遇不良地质洞段，应由经验丰富作业人员人工排除险情，当险情无法排除时，及时报告现场值班人员及监理工程师进行临时支护作业，确保施工过程中作业人员人身安全。

导井开挖爆破作业施工过程中底井连接洞洞口作业面设障，禁止人员设备进出，待导井爆破完成后，自然通风排烟。

导井分层爆破完成，待通风排烟完成后，首先由安全员及施工技术人员洞查看爆破落渣情况，人员要站在竖井段 10m 以外查看，确保渣料落井后且堆积至洞顶时，安排装载机进行装渣运输。

先导井自下而上分段爆破，为避免落石伤人、损坏设备，设备及人严禁出现在爆破面正下方，等石渣堆积至引水隧洞洞顶时，从侧面由装载机装渣，自卸车运输。

作业现场因故停止施工时，井口应覆盖钢筋防护网罩。

6.6 全断面扩挖

yyyy导井扩挖完成后，即可进行竖井全断面扩挖，全断面扩挖自上而下分块分梯段光面爆破。全断面正井扩挖，每开挖一循环及时进行周边围岩喷锚支护。人员上下通过在井壁设置爬梯。井口布置门式起重机，采用吊盘运输支护材料及小型钻机、电焊机

设备，严禁载人和负荷较大设备。

全断面井身扩挖根据围岩情况控制单循环进尺（不超过 3m），周边光面爆破，爆破开挖严格控制孔径及装药，以减小块石粒径，确保开挖渣料顺利由导井溜至放空洞内，装载机装渣运出洞外。为确保施工安全，在全断面开挖过程中采用盖板覆盖导井井口。爆破后人工扒渣及排险均配置安全带，将安全绳系于井壁锚杆上。

（1） 布孔

第二次扩挖后将达到设计断面，炮孔必须精准布置。采用测量放样出井口轮廓线，并用喷漆将炮孔逐孔标识，确保井口轮廓爆破型体完整、美观。在井筒段每循环爆破扒渣后，人工将炮底清理干净，每个循环对上个循环爆破后井轴线和井筒形体进行测量检查，并对爆孔进行放样布孔。

（2） 钻孔

周边光面爆破孔及缓冲孔采用手风钻竖向钻孔，根据工作面和安全操作距离，合理安排手风钻钻孔台数。为了对钻爆效果具有追溯性，作业人员分区定人定孔。为了保证作业人员安全，防止意外落井事故，除爆破溜渣工序外，其余各工序在施时采用盖板将导井完全覆盖。

（3） 装药、联网

周边孔采用直径 25mm 乳化炸药，间隔装药，导爆索引爆。缓冲孔采用直径 32mm 乳化炸药连续装药，非电塑料导爆雷管引爆。主爆孔即可采用直径 32mm 乳化炸药也可采用直径 32mm 乳化炸药联系装药，非电塑料导爆雷管引爆，联网后在井外采用非电塑料导爆管雷管起爆。

（4） 排险

通风排烟后，爆破人员检查有无哑炮，如有，用高压水冲刷掉或在哑炮周围殉爆距离之内重新钻孔，炮工装药引爆，然后进行掌子面四周围岩的排险，以确保进洞人员和设备的安全。掌子面、边墙及拱顶上的浮石和危岩，由经验丰富的操作手操作挖掘机撬掉。

（5） 出渣

出渣时利用门式起重机起吊挖机进入竖井进行出渣作业，出渣完成后及时进行系统支护作业，在井底使用装载机装渣，自卸汽车经放空洞运输至渣场。

在人工扒渣清理基岩面时，为了预防人员落入井内发生安全事故，要求下井人员

全部佩戴保险带和单独的安全绳，严禁两人或多人共用一条安全绳。

（6） 开挖验收

每循环系统支护施工前，及时申请进行开挖联合验收、评价，并根据联合验收意见确定支护形式和参数。

（7） 全断面扩挖贯通施工

待闸门井扩挖贯通剩余 3m 时暂停开挖，进行测量精确放线，扩挖贯通施工采用一次爆破进行贯通。在钻孔施工前，测量精确测出周边孔及主爆孔的孔位及孔深，钻孔严格按照测量数据进行钻孔，钻孔孔底预留 20cm 保护层，以便装药工作，并确保开挖轮廓满足图纸要求。若在钻孔过程中，没有预留保护层，在装药前先采用炮泥制作堵塞药卷，堵塞药卷先将底部贯通孔进行堵塞，然后再进行装药工作。

为确保安全，在爆破前必须确定闸门井与放空洞洞身段交叉位置支护是否牢固、稳定，避免在爆破后产生安全隐患。

6.7 锚喷支护施工

按照开挖一层支护一层的原则，上层未支护完成不得进行下层钻爆开挖。

6.7.1 锚杆施工

（1）

锚杆安装

按照设计要求加工锚杆。锚杆制作在钢筋加工场统一加工，通过卷扬系统吊笼运至安装工作面安装。

按照设计要求进行锚杆孔位放样及标识，对局部岩岩较差的部位，增设随机锚杆，并征得监理工程师的同意。遇到局部地下渗水集中部位，增加随机排水孔（征得监理工程师同意），孔深符合设计和监理工程师要求，并用喷漆标出明显标记，孔口接 PVC 排水管引至喷混凝土层以外。采用 YT-28 手风钻钻孔，孔向垂直于井壁，局部根据岩层走向进行调整，以与岩层滑动面垂直为宜，局部加固锚杆的孔轴方向应与滑动面大角度相交，交角约 45°。局部加固锚杆的孔轴方向应与滑动面大角度相交，交角约 45°。普通砂浆锚杆的钻孔孔径应大于锚杆直径，若采用“先注浆后安装锚杆”的程序施工，钻头直径应大于锚杆直径 15mm 以上；若采用“先安装锚杆后注浆” 的程序施工，孔口注浆时，钻头直径应大于锚杆直径 25mm 以上，孔底注浆时，钻头直径应大于锚杆直径 40mm 以上。锚杆孔深度必须达到施工图纸的规定，孔深偏差值不大于 50mm。钻孔结束后，用高压风将孔内岩粉、积水吹净。

采用先插杆后注浆形式，注浆时需设置排气管，排气管采用 Φ12mm 的塑料软管，排气管应插至距孔底 30～50mm，注浆管布置于孔口，孔口设置封堵装置，孔口封闭长度 3cm～5cm，注浆时排气管排出浓浆后将排气管对折绑扎，停止注浆，并闭浆至浆液初凝。

注浆管 堵塞段 锚杆 排气管

图 6.8-2 先插杆后注浆施工示意图

（2）

锚杆质量检测

1）锚杆无损检测 ① 检测频率

地下洞室的支护锚杆，按作业分区进行无损检测；抽检数量每作业区不小于施工锚杆总数的10%，且每作业区抽检数量不少于 10 根。

地质条件变化或原材料发生变化时，砂浆密实度和锚杆长度至少分别应抽样1组。 ② 合格标准

单根锚杆合格标准为：锚杆钻孔满足要求，锚杆实测入孔长度不小于设计长度的 95%，且砂浆锚杆注浆密实度不小于 80%。

常规作业区（单元）锚杆质量合格标准为：按照第一条判定的合格锚杆数量占检测锚杆总数的 80%以上，且所有被检测锚杆长度均满足第一条的规定，且检测锚杆中没有出现注浆密实度小于 75%的情况。

作业区（单元）锚杆质量评定不合格时，应加倍检测。对抽检不合格的锚杆，如钻孔和锚杆长度满足第一条的规定，且注浆密实度不小于 75%时，可不补打，否则，应在附近重新补打同规格锚杆。

2）拉拔力试验检测 ① 检测频率

试件数量按每 200 根（包括总数少于 200 根）锚杆至少抽样一组，每组不少于 3 根，

地质条件或原材料变化时，应至少抽样一组，重要结构部位应由监理人指定，适当增加抽查组数。

在砂浆锚杆养护 28 天后，安装张拉设备逐级加载张拉至拔出锚杆或将锚杆拉断为止，拉力方向应与锚杆轴线一致。喷锚支护中抽检的锚杆，当拉拔力达到规定值时，应立即停止加载，结束试验。

同组锚杆的抗拔力平均值应符合设计要求，任意一根锚杆的抗拔力不得低于设计值的 90%。当锚杆抗拉拔力不合格时，将抽查比例增大至每组不少于 6 根，如合格率仍小于 80%时，对作业分区内锚杆全部检测，对不合格的锚杆重新施工。

② 拉拔力合格标准

锚杆拉拔力检测符合设计要求，抗拔力 P 为：P=360×A×0.7（单位：N），A 为锚杆（束） 截面面积（mm²），各种类型锚杆抗拔力经计算见下表：

表6.8-1 锚杆锚杆抗拔力表 锚杆直径（mm） 设计抗拔力（kN） 95.7 123.7 155.2 202.7 256.5

6.7.2 挂钢筋网

22 25 28 32 36 上一层喷混凝土施工完毕后，根据需要开始进行随机挂钢筋网。钢筋网钢筋在钢筋加工场调直、除锈等处理后运至施工现场按设计参数采用人工现场绑扎，并与上一层喷混凝土贴紧，钢筋网与锚杆连接牢固。

6.7.3 喷射混凝土

混凝土由拌和系统拌制，由农用车运至竖井平台后，通过溜管输送至井内平台。 喷混凝土采用 PZ-5B 型喷混凝土机施工。喷混凝土前清除受喷面上因打锚杆孔造成的松散块石等，用高压风将岩面清扫干净。按照分段分片自下而上分层，先凹后凸的原则进行喷混凝土作业，喷射时喷头与受喷面垂直，保持 0.6～1.0m 的距离。局部需要挂网部位，喷射混凝土时适当减小喷头与受喷面距离，并调节喷射角度，以减小混凝土回弹。

6.7.4 质量检测验收

每单元喷混凝土完成后，按照规范要求频率进行锚杆无损检测、喷混凝土厚度，以及锚杆砂浆强度、喷混凝土强度进行检测评定，进行单元工程验收。

7. 施工机械及工艺装备

（1） 反井钻机：主要由钻机车、泵车、操作车、钻具等组成。 （2） 提升系统：主要由框架、电动葫芦、吊篮等组成。

（3） 混凝土机械：混凝土搅拌站、混凝土运输车、溜槽、干喷机等。 （4） 出渣机械：自卸车、装载机等 （5） 测量设备：水准仪、全站仪等。

（6） 试验设备：混凝土试模，台秤，万能材料试验机、压力机等。 （7） 电力设备：变压器。

8. 生产效率

利用导井扩挖需布置提绞设备、井架，在井内铺设压风、供水、下料等各种管线，导向孔施工完成后再在井底风机房内安装扩孔钻头(直径 1.4m)，自下而上反向扩孔，开凿导井。最后采取传统的钻爆法自上而下全断面扩挖，分区分梯段扩挖成井，开挖中采用毫秒微差爆破、加密孔间距等措施，强调块度控制，同时保持空井溜碴，避免导井堵塞。开挖中，排水及运碴难题均得到了很好地解决，使开挖效率大为提升。

序号 工作内容 时间 施工准备(场地平整、泥浆池和钻机基础开挖、浇钻机基础 5～7 天(可提前进行， 混凝土、接通水电 ) 不占直线工期) 设备安装(设备运输到井口、安装、调试、浇地脚螺栓孔混 3 天 凝土、养护) 导孔钻进 平均 15～20m/天 拆导孔钻头接扩孔钻头 4～8 小时 扩孔钻进 5～10m/天 拆机装运 2-3 天 表 8-1 反井钻机施工顺序及时间（仅供参考） 说明 1 2 3 4 5 6 没考虑 处理地 质问题 时间 9. 施工质量保障措施

（1） 作好施工测量准备工作，合理制作施工基准点和测桩，保证井挖施工精度需要，

并妥善进行测量控制点的保护。

（2） 严格按照不同围岩类别，按要求采用合理施工方法进行施工。根据批准的施工方

案，采用现代化的施工技术，合理安排施工工序，科学组织施工。

（3） 严格控制开挖断面，减少超挖，杜绝欠挖。钻爆设计综合研究地质条件、开挖断

面、开挖方法、爆破器材等基础上进行，爆破参数通过试验进行确定。钻孔孔位、孔深、孔向和装药严格按照钻爆设计。

（4） 钻孔时必须保证钻孔的精度，避免由于偏差过大引起破碎度不均匀，产生大石，

造成导井意外堵塞，给施工处理带来困难。

（5） 钻孔时必须保证钻孔的倾角稳定，避免由于倾角的变化引起永久边坡的破

坏或过大超挖；另外由于倾角的变化引起炮孔底部抵抗线的变化，使抵抗线过大引起爆破不到底，抵抗线变小引起过多飞石。

（6） 清除钻孔内的岩粉，孔口采取覆盖等保护措施以防止渣土落入孔内，影响

有效孔内深度。

（7） 爆破装药时，一定要按经爆破试验调整确定后的爆破参数执行，爆破的引

爆系统采用串、并联接法联接，以防止哑炮的发生。

（8） 光面或预裂爆破的爆破质量是体现整个开挖爆破质量的关键项目之一，钻孔倾

角和偏差必须按设计和规范要求施工，装药结构经现场爆破试验确定。

（9） 锚杆的类型和布置，必须按设计要求，孔向与所在部位的岩面垂直。