隧道施工初期支護(hù)相關(guān)要

1、 隧道施工初期支護(hù)相關(guān)要1、 隧道施工初期支護(hù)一）噴射混凝土掌子面開挖后，先在開挖面拱部噴射一層4cm厚C20混凝土，待錨桿、鋼筋網(wǎng)及鋼拱架施工完成后，在噴射混凝土至設(shè)計厚度。噴射混凝土施工采用GSP-D型濕噴機(jī)及配套濕噴技術(shù)?；炷敛捎脧?qiáng)制式拌合機(jī)拌和，自動計量；由6m3攪拌運輸車運到現(xiàn)場后，經(jīng)濕噴機(jī)二次拌合，以高壓風(fēng)為動力，經(jīng)噴頭射至受噴面。施工程序見圖下圖一。圖一 濕噴砼工藝圖1、砼噴射前應(yīng)認(rèn)真檢查隧道斷面尺寸，清除雜物，沖洗受噴面。全面檢查調(diào)試噴射作業(yè)系統(tǒng)。2、砼生產(chǎn)：砼在洞外自動計量拌和站，采用分次投料工藝，按配比集中生產(chǎn)。3、噴射作業(yè)：成品砼采用6m3砼攪拌運輸車運至GSP-D型濕

2、噴機(jī)轉(zhuǎn)子活塞凸輪喂料斗，TX-1型液態(tài)速凝劑在濕噴機(jī)專用入口添加，由計量泵將速凝劑通過膠管壓入噴咀，依靠噴射管中壓縮空氣將速凝劑霧化與物料充分混合后噴出。濕噴機(jī)工作時要求系統(tǒng)風(fēng)壓不小于0.5Mpa，風(fēng)量不小于10m3/min，工作風(fēng)壓一般控制在0.40.5Mpa。4、分段、分片，由下而上噴射作業(yè)，每段長度不超過6m。5、一次噴射厚度據(jù)設(shè)計厚度和噴射部位確定，初噴厚度4cm。初噴砼著重填平補(bǔ)齊，將小的凹坑噴圓順。巖面有嚴(yán)重坑洼處采用錨桿吊模模噴砼處理。一次噴射砼厚度拱部不超過10cm，邊墻不超過15cm。6、后一層噴射在前一層混凝土終凝后進(jìn)行。若終凝后間隔1h以上且初噴表面已蒙上粉塵時，受噴面應(yīng)

3、用高壓風(fēng)水清洗干凈。7、作業(yè)開始時，先送風(fēng)，后開機(jī)，再給料，待砼從噴嘴噴出后，再供給速凝劑；結(jié)束時，先關(guān)閉速凝劑計量泵，之后停止供料，待噴嘴殘留的少量砼和速凝劑完全吹凈后，再停風(fēng)。8、噴射時，噴頭距巖面距離以0.6m1.2m為宜，與受噴面基本垂直；噴射料束螺旋形運動，環(huán)形旋轉(zhuǎn)水平移動并一圈壓半圈，環(huán)形旋轉(zhuǎn)直徑0.3m。噴射行間搭接23cm；噴砼厚度用標(biāo)志鋼筋外露長度控制；表面平整度目測平順為宜。9、鋼架噴射砼先噴鋼架與壁面之間的混凝土，后噴鋼架之間的混凝土，由兩側(cè)拱腳向上對稱噴射，將鋼架覆蓋。噴射砼表面平整，無空鼓、裂縫、松酥。10、噴砼終凝2h后，應(yīng)噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間不少于14d。二） 系統(tǒng)

4、錨桿施工隧道級圍巖系統(tǒng)錨桿為25中空注漿錨桿，施工采用鑿巖機(jī)鉆孔，人工將錨桿推送入孔內(nèi)，注漿泵注漿。、級圍巖系統(tǒng)錨桿為22砂漿錨桿，施工采用鑿巖機(jī)鉆孔，人工將錨桿推送入孔內(nèi)。錨桿孔開孔偏差及鉆孔角度偏差不得大于規(guī)范要求，以充分發(fā)揮錨桿的穿連和楔形分塊的作用。錨桿鉆孔應(yīng)圓而直，孔口巖面整平，并使巖面與鉆孔方向垂直。中空注漿錨桿的注漿壓力控制在0.7Mpa1.0Mpa，持續(xù)15min終止。1、砂漿錨桿采用22mm螺紋鋼筋。檢查錨桿類型、規(guī)格、質(zhì)量及其性能是否與設(shè)計相符。其安設(shè)步驟如下：A、YT-28風(fēng)鉆開孔，方向垂直于巖層層面，開孔直徑為50mm，并用吹管將砂石吹出(風(fēng)壓0.50.6Mpa)鉆孔深

5、度不小于錨桿設(shè)計長度。B、檢查孔內(nèi)有無充填物，如有充填物，用吹管吹出或掏勾勾出。C、注入砂漿，確保注漿飽滿，將錨桿插入。其位置盡量居中，端部外露長度為515cm。錨桿插入過程中，注意旋轉(zhuǎn)，使砂漿充分?jǐn)嚢琛ｅ^桿安設(shè)后，其填充砂漿終凝后立即安裝托板，檸緊螺帽，見圖二。 圖二 砂漿錨桿施工工藝流程圖 2、中空注漿錨桿A、中空注漿錨桿施工流程YT-28風(fēng)鉆鉆孔、清孔錨桿插入錨孔錨桿尾端安裝止?jié){塞、墊板、螺母連接錨桿尾端和注漿泵注漿B、中空注漿錨桿構(gòu)造桿尾：與YT-28風(fēng)鉆連接，可與注漿膠管套接。桿體：中空厚壁全螺紋桿體，外徑25mm，內(nèi)徑15mm。可任意切割，便于安裝配件，同時作為錨桿，齒峰凹槽進(jìn)一步

6、提高錨固力。聯(lián)結(jié)套：使錨桿能邊鉆進(jìn)邊加長到設(shè)計長度，使用聯(lián)結(jié)套接長到設(shè)計長度。C、錨桿安裝采用YT-28型風(fēng)鉆，孔眼間距、深度和布置符合設(shè)計參數(shù)的要求，其方向垂直于巖層層面。鉆孔完成后，將中空錨桿打入巖體。D、注漿用塑膠泥封堵桿體周圍及孔口，工作面上的裂紋也用塑膠泥封堵塞。管端外露20cm，以便安裝注漿管。注漿采用注漿泵進(jìn)行，見圖三。圖三 25中空注漿錨桿施工工藝流程圖 3） 鋼筋網(wǎng)1、鋼筋規(guī)格、材質(zhì)應(yīng)滿足設(shè)計要求，使用前應(yīng)清除銹蝕。2、鋼筋網(wǎng)宜在巖面噴射一層混凝土后隨受噴面起伏鋪設(shè)，并在錨桿安設(shè)后進(jìn)行，要求與受噴面間隙宜控制在2030mm之間。3、采用雙層鋼筋網(wǎng)時，第二層鋼筋網(wǎng)應(yīng)在第一層鋼筋

7、網(wǎng)被混凝土覆蓋后鋪設(shè)。4、鋼筋網(wǎng)應(yīng)與錨桿或其他固定裝置連接牢固，在噴射混凝土?xí)r不得晃動。 鋼筋網(wǎng)片在初噴砼后鋪掛，使其與噴射砼形成整體。按設(shè)計加工制作鋼筋網(wǎng)片，每張鋼筋網(wǎng)片鋪掛時搭接長度為12個網(wǎng)格，與系統(tǒng)錨桿或其他固定裝置連接牢固。監(jiān)理工作主要檢查鋼筋型號、網(wǎng)格尺寸、搭接長度、網(wǎng)片安裝固定。四） 鋼架（鋼格柵）制作安裝1、鋼架加工在工廠集中制作。加工后試拼，允許誤差為：沿隧道周邊輪廓偏差為3cm，平面(翹曲)偏差2cm，不合格禁用。2、初噴砼后，嚴(yán)格按設(shè)計架設(shè)鋼架，鋼架安裝允許偏差橫向和高程均為5cm，傾斜度不得大于23、鋼架兩側(cè)拱腳基礎(chǔ)須牢固堅實。安裝前清干凈底腳處浮碴；拱腳標(biāo)高不足時，設(shè)

8、置鋼板或用砼調(diào)整；安裝先將鋼架節(jié)段預(yù)組裝成安裝段，擰緊連接螺栓。鋼架立起后，據(jù)中線、水平將其校正到正確位置，然后用定位筋固定，并用縱向連接筋將其和相鄰鋼架連接牢靠，鋼架與壁面間用鋼楔或混凝土墊塊楔緊。4、施工應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范做好監(jiān)控量測工作，隨時掌握圍巖及支護(hù)的變形情況，以便及時修正支護(hù)參數(shù)，改變施工方法。圖四 鋼架安裝工藝流程圖 五） 超前預(yù)支護(hù)1、超前小導(dǎo)管圖五 超前小導(dǎo)管預(yù)支護(hù)流程圖 現(xiàn)場注資試驗 小導(dǎo)管采用423.5mm無縫鋼管，L=3.5m，前端呈尖錐狀，尾部焊上6加勁箍，管壁四周按15cm間距梅花形、鉆設(shè)8mm壓漿孔，管端預(yù)留1m不設(shè)壓漿孔。小導(dǎo)管在鋼筋場加工成型。鋼管環(huán)向間距40cm

9、。超前小導(dǎo)管施工時，鋼管與襯砌中線平行以812。仰角打入拱部圍巖，每打完一排鋼管注漿后，開挖拱部及第一次噴射混凝土、架設(shè)鋼架，初期支護(hù)完成后，隔2.0m（2.25m）再打另一排鋼管。成孔后，用吹管或掏勺將孔內(nèi)砂石吹(掏)出，人工推送鋼管入孔，管口用麻絲和錨固劑封堵。然后，小導(dǎo)管口裝上孔口閥，連接注漿管路，用注漿泵，按由下至上、漿液先稀后濃、注漿量先大后小方法注漿，如遇串漿或跑漿則隔孔灌壓。注漿前先進(jìn)行注漿現(xiàn)場試驗，注漿參數(shù)通過現(xiàn)場試驗實際情況確定，以利施工。超前小導(dǎo)管注漿采用單液注漿，當(dāng)巖體止?jié){效果不好時，可改用水泥、水玻璃雙液注漿，注漿參數(shù)如下：1） 水泥漿水灰比：1:1（重量比）；2） 注

10、漿壓力：0.51.0MPa;3）注漿前先進(jìn)行注漿現(xiàn)場試驗，注漿參數(shù)通過現(xiàn)場試驗實際情況確定。效果檢查：開挖檢查漿液滲透及固結(jié)狀況；據(jù)壓力漿量曲線分析判斷；沒達(dá)到設(shè)計要求時，須補(bǔ)注處理。注漿后至開挖前的時間間隔，視漿液種類宜為48h。開挖時保留1.52m的止?jié){墻，防止下一次注漿時孔口跑漿。2、超前錨桿超前錨桿施工工藝采用藥卷錨桿施工工藝藥卷錨桿施工工藝流程見圖六。錨桿制作機(jī)械設(shè)備保養(yǎng)各項工前準(zhǔn)備錨管孔位測量放樣錨管鉆機(jī)就位鉆孔角度定位鉆錨桿孔錨管孔清孔錨孔成孔檢查添加藥卷錨管竣工驗收圖六 藥卷錨桿施工工藝流程圖1.錨桿施工前的準(zhǔn)備檢查錨桿類型，規(guī)格，質(zhì)量及其性能是否與設(shè)計相符。根據(jù)錨桿類型，規(guī)格

11、及圍巖情況準(zhǔn)備鉆孔機(jī)具。2. 錨桿鉆孔隧道采用煤電鉆成孔。煤電鉆施工既可解決土質(zhì)隧道遇水軟化圍巖的問題，又可解決在土質(zhì)隧道施工中采用常規(guī)的沖擊鉆不易排碴、成孔困難的難題，可以提高在黃土隧道的成孔速度和安全性。錨桿鉆孔前按照設(shè)計間距布孔；鉆孔方向盡可能垂直結(jié)構(gòu)面或初噴砼表面；錨桿孔比桿徑大15，深度誤差不得大于50mm；成孔后采用高壓風(fēng)清孔.3. 藥卷錨桿安裝所謂藥卷錨桿就是利用早期凝結(jié)速度快，承載強(qiáng)度大為特征的水泥砂漿制成的錨固劑將錨桿固定在錨固位置的一種支護(hù)方法。錨固劑應(yīng)符合以下幾項要求：初凝時間應(yīng)大于3分鐘，終凝時間應(yīng)小于10分鐘；必須具有足夠的小時抗壓強(qiáng)度，一般在半小時到一小時的抗壓強(qiáng)度

12、應(yīng)在0.2MPa以上；硬化后體積不縮小，且有微膨脹性。藥卷在浸水前上端扎35個小孔（孔徑1mm），浸水11.5分鐘小孔不冒泡即浸水結(jié)束，這時即可將浸好水的藥卷包裝入孔眼。藥包裝入采用比較堅硬順直木棍或相似的物體送至眼底。藥卷包裝入后，將錨桿用TJ-9型風(fēng)動攪拌機(jī)帶動錨桿快速旋轉(zhuǎn)，邊旋轉(zhuǎn)邊徐徐推進(jìn)，錨頭在旋轉(zhuǎn)與推進(jìn)中強(qiáng)烈攪拌浸水后的水泥包，使水泥漿獲得良好的和易性，連續(xù)攪拌水泥卷的時間宜為3060s。水泥漿如沿孔壁下滑，孔口用紙堵塞。二、初期支護(hù)質(zhì)量及安全控制措施一）噴射混凝土噴射混凝土原材料先檢驗合格后才能使用，速凝劑應(yīng)妥善保管，防止變質(zhì)。嚴(yán)格控制拌合物的水灰比，經(jīng)常檢查速凝劑注入環(huán)的工作狀況

13、。噴射混凝土的坍落度宜控制在813cm，過大混凝土?xí)魈剩^小容易出現(xiàn)堵管現(xiàn)象。噴射過程中應(yīng)及時檢查混凝土的回彈率和實際配合比。噴射混凝土的回彈率：側(cè)壁不應(yīng)大于15%，拱部不應(yīng)大于25%。必須在隧道開挖后及時進(jìn)行施作。噴射混凝土嚴(yán)禁選用具有潛在堿活性骨料。噴混凝土厚度應(yīng)預(yù)埋厚度控制標(biāo)志，嚴(yán)格控制噴射砼的厚度。噴射前應(yīng)仔細(xì)檢查噴射面，如有松動土塊應(yīng)及時處理。噴射機(jī)應(yīng)布置在安全地帶，并盡量靠近噴射部位，便于掌機(jī)人員與噴射手聯(lián)系，隨時調(diào)整工作風(fēng)壓噴射完成后應(yīng)檢查噴射混凝土與巖面粘結(jié)情況，可用錘敲擊檢查。同時測量其平整度和斷面，并將此斷面與開挖斷面對比，確認(rèn)噴射砼厚度是否滿足設(shè)計和規(guī)范要求。當(dāng)有空鼓、

14、脫殼時，應(yīng)及時鑿除，高壓風(fēng)吹干凈進(jìn)行重噴，或采用壓漿法充填。在噴射側(cè)壁下部時，需將上半斷面噴射時的回彈物清理干凈，防止將回彈物卷入下部噴層中形成“蜂窩”而降低支護(hù)強(qiáng)度。經(jīng)常檢查噴射機(jī)出料彎頭、輸料管和管路接頭，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。管路堵塞時，必須先關(guān)閉主機(jī)，然后才能進(jìn)行處理。噴射完成后應(yīng)先關(guān)主機(jī)，再依次關(guān)閉計量泵、震動棒和風(fēng)閥，然后用清水將機(jī)內(nèi)、輸送管路內(nèi)殘留物清除干凈。噴射混凝土冬期施工時，洞口噴射混凝土的作業(yè)場合應(yīng)有防凍保暖措施；作業(yè)區(qū)的氣溫和混合料進(jìn)入噴射機(jī)的溫度均不應(yīng)低于5C；在結(jié)冰的層面上不得進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)；混凝土強(qiáng)度未達(dá)到6MPa前，不得受凍。二）錨桿1、開孔前做好量測工作，嚴(yán)格

15、按設(shè)計要求布孔。2、鉆孔采用煤電鉆孔，直徑比錨桿直徑大15mm左右，錨桿孔的孔軸方向應(yīng)盡量與巖面垂直。錨桿鉆孔深度應(yīng)大于錨桿設(shè)計長度10cm。3、用高壓風(fēng)或掏勺沖洗、清掃錨桿孔，確保孔內(nèi)不留石粉或松散土塊，不得用水沖洗鉆孔。4、采用先裝藥后插錨桿的方法安裝錨桿。錨桿用風(fēng)鉆頂入，頂入長度必須達(dá)到設(shè)計規(guī)定，實際粘結(jié)長度不小于設(shè)計長度的96%，孔深偏差值不大于50mm。 三） 鋼筋網(wǎng)鋼筋網(wǎng)格尺寸應(yīng)符合設(shè)計要求。鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)按照以下要求執(zhí)行：鋼筋網(wǎng)在初噴混凝土4cm以后鋪掛。砂層地段應(yīng)先加鋪鋼筋網(wǎng)，沿環(huán)向壓緊后再噴射混凝土。鋼筋網(wǎng)應(yīng)隨初噴面的起伏鋪設(shè)，與受噴面的間隙一般不大于3cm，與錨桿（錨桿安裝3d

16、后）或其它固定裝置連接牢固。開始噴射時，應(yīng)減小噴頭至受噴面的距離，并調(diào)整噴射角度，鋼筋網(wǎng)保護(hù)層厚度不得小于4cm。噴射中如有脫落的石塊或混凝土塊被鋼筋網(wǎng)卡住時，應(yīng)及時清除后再噴射混凝土。四）鋼架鋼架加工的焊接不得有假焊，焊縫表面不得有裂紋、焊瘤等缺陷鋼架應(yīng)按設(shè)計位置安設(shè),鋼架之間必須用鋼筋縱向連接，并要保證焊接質(zhì)量。拱加安設(shè)過程中當(dāng)鋼架與圍巖之間有較大的空隙時，沿鋼架外緣每隔2m應(yīng)用混凝土預(yù)制塊楔緊。鋼架應(yīng)盡可能多地與錨桿露頭及鋼筋網(wǎng)焊接，以增強(qiáng)其聯(lián)合支護(hù)的效應(yīng)。防止鋼架下沉的措施拱部開挖安裝型鋼拱架后，由于黃土隧道圍巖的自穩(wěn)性較差以及各部開挖拉開了一定距離，鋼架短時間內(nèi)不能全斷面閉合，有可能

17、會出現(xiàn)拱頂鋼架下沉，導(dǎo)致圍巖失穩(wěn)或侵入襯砌界限，因此在施工過程中需加強(qiáng)對鋼架安裝以后的監(jiān)控量測，必要時采取有效措施進(jìn)行加固，以防止拱頂鋼架下沉。具體措施如下：強(qiáng)對鋼架的鎖腳固定措施由于采用分部開挖方法，拱部鋼架安裝后，鋼架暫時不能全斷面封閉成環(huán)，同時土質(zhì)隧道拱部鋼架無法座落在堅實的基巖上，因此，拱部鋼架必須采取鎖腳措施，將鋼架兩底腳牢固鎖定，以防止鋼架下沉或兩底腳回收，在拱架下墊設(shè)混凝土墊塊，以增大地基承載力，減小初期支護(hù)閉合前的整體下沉量。墊設(shè)墊塊時，應(yīng)備有相應(yīng)楔子。及時噴射混凝土進(jìn)行覆蓋鋼架安裝完成后，及時進(jìn)行噴射混凝土，噴射時分層、分段進(jìn)行，鋼架應(yīng)全部被噴射混凝土覆蓋，保護(hù)層厚度不得小于40m