洞身支护施工作业指导书.docx

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洞身支护施工作业指导书

洞身支护作业指导书

1.超前支护

本隧道所采用的超前支护有φ42超前小导管、φ108洞口长管棚。

1.1.超前大管棚（洞口、洞身）

洞口长管棚设计图参照“海东施隧参04-03-1、海东施隧参04-03-2”。

施工工艺见“管棚注浆施工工艺框图”。

管棚注浆施工工艺框图

本合同段洞口部分施作超前长管棚，管棚钢管为φ108热轧无缝钢。

管棚支护包括封面、布孔、钻孔安管、注浆四道工序。

封面：

注浆前喷射砼封闭掌子面，防止漏浆。

布孔：

按设计图纸，将注浆管孔位正确测放在工作面上。

钻孔安管：

长管棚采用钻机将钢管分节套钻进，管棚要尽可能水平钻进。

为了增大管棚的刚度，在长管棚钢管内放置钢筋笼，最后注入水泥浆，并封端。

1.2.超前小导管的施工

超前小导管设计图参照“海东施隧参04-04-1及海东施隧参04-05-2”。

小导管施工采用Ф42钢管，在前部管壁按梅花形布置溢浆孔，孔径为6-8mm，间距15cm，小导管间距0.4m，管长3.5m～4.2m，顶部成尖锥状，尾长不小于30cm。

用风枪打入，施工时钢管尾部焊接在钢架上。

小导管注浆采用压浆泵，注水泥浆。

小导管的布置见“小导管超前支护布置图”。

对于预测水压小于1.5MPa，但大于1.0MPa，涌水量难以控制，开挖后围岩可自稳的地段，采用5m径向小导管注浆，地下水压力小于1MPa时，采用3m小导管径向注浆。

浆液采用单液水泥浆，水灰比暂定1.2～1.0：

1，施工时由试验室选定，使用不低于32.5强度的水泥。

小导管注浆工艺流程见“小导管注浆施工工艺流程图”。

小导管注浆施工工艺流程图

小导管注浆见“小导管注浆施工示意图”。

小导管注浆示施工意图

单孔注浆量：

单孔注浆量和围岩的孔隙率有关，可用下式估算，通过试验确定。

Q=π·R2·L·n·β

式中:

Q—单孔浆液注入量（m3）；

R—浆液扩散半径（m）；

L—注浆段长度（m）；

n—岩石空隙率，一般取0.1～0.3；

β—浆液在岩石孔隙中的有效充填系数，一般为0.6～0.9。

注浆压力：

注浆压力为0.5～1.0MPa。

止浆盘：

由于采用低压加固注浆，止浆盘为5～10cm厚喷射砼封闭，防止浆液跑出。

注浆注意事项：

注浆前检查注浆泵、管路及接头牢固程度，防止浆液冲出伤人。

注浆时密切监视压力变化，发现异常及时处理。

注浆时注意防止串浆和跑浆，若发生串浆和跑浆要停止注浆，分析原因随时解决。

做好注浆压力、注浆量、注浆时间等各项记录。

1.3超前锚杆（φ22超前砂浆锚杆）

环向间距：

30~50cm

倾角：

外插角以10°~12°，可根据实际情况作调整

注浆材料：

水泥砂浆

2.初期支护

初期支护有带排气装置的中空注浆锚杆、Φ22边墙砂浆锚杆、C25喷射混凝土、φ8钢筋网、型钢钢架。

2.1.喷砼

喷射砼施工一律采用湿喷砼工艺，详见“喷射砼施工工艺流程图”。

喷射砼施工工艺流程图

在作业时，砼在洞外由砼拌合站拌好，通过汽车向洞内送料，空压机供风，采用砼湿喷机。

由于本隧道为软岩隧道，在喷射混凝土拌和料中加入1.2kg/m3的聚酯纤维，以提高混凝土强度及减少回弹料。

施工工艺：

砼喷射机安装调试好后，在料斗上安装振动筛（筛孔10mm），以避免超粒径骨料进入喷射机；用高压水冲洗干净受喷围岩面，而后即可开始喷射砼。

通过喷射手喷射，送风之前先打开计量泵（此时喷嘴朝下，以免速凝剂流入输送管内），以免高压砼拌合物堵塞速凝剂环喷射孔；送风后调整风压，使之控制在0.45～0.7MPa之间，若风压过小，粗骨料则冲不进砂浆层而脱落，风压过大将导致回弹量增大。

因此，按砼回弹量大小，表面湿润易粘着力度来掌握。

喷射压力与喷射机机械手调配适当，根据喷射仪表反馈的信息及时调整风压和计量泵，控制好速凝剂掺量。

喷嘴与岩面的距离按规范执行，喷射方向尽量与受喷面垂直，拱部尽可能以直径方向喷射。

喷混凝土前，先用高压风吹净岩面。

一次喷射厚度不宜超过（拱部6cm，边墙10cm），分层喷射，两层喷射的时间间隔为15～20min。

为提高工效和保证质量，喷射作业分片进行，可按照先边墙后拱脚，最后喷射拱顶的顺序施喷。

喷前先找平受喷面的凹处，再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动，每圈压前面半圈，绕圈直径约30cm，力求喷出的砼层面平顺光滑。

喷锚施工顺序见“喷锚施工顺序图”。

喷锚施工顺序图

2.2.砂浆锚杆

施工工艺见“砂浆锚杆施工工艺框图”。

锚杆施工工艺流程图

施工方法见“砂浆锚杆施工示意图”。

砂浆锚杆施工示意图

钻孔：

使用锚杆台车钻孔，钻孔前根据设计要求定出孔位，钻孔保证锚杆的方向、深度和间距，孔深偏差≤50mm，钻孔直径φ42mm。

洗孔：

钻完孔后，用高压风吹净孔内岩屑，并检查钻孔深度；

锚杆安装：

将锚杆体送入孔内，直达孔底，并注意转动杆体，锚杆尾端外露孔口10cm，以便和钢筋网进行焊接；

安装止浆塞：

将止浆塞安装在锚杆尾端孔口部位；

压注水泥砂浆：

砂浆锚杆压注水泥砂浆，采用注浆管将锚杆尾端与砂浆锚杆专用注浆泵连接，拱部、边墙采用双管排气法注浆，将内径Φ4～5mm，壁厚1～1.5mm的软塑料排气管同锚杆一起送入钻孔至孔底，并在孔外留1m左右的富余长度，然后将注浆管固定在孔口位置，并将孔口堵塞，在确认排气管畅通后，开始注浆，直到排气管不排气或溢出稀浆时停止，并将排气管拔出，待砂浆达到强度后安装垫板拧紧螺帽。

2.3.中空锚杆

施工工艺见“中空锚杆施工工艺框图”。

中空锚杆施工钻孔使用锚杆台车钻孔，钻孔前根据设计要求定出孔位，钻孔保持直线并与所在部位岩层结构面尽量垂直，钻孔直径φ42mm，钻孔深度大于锚杆设计长度10cm。

中空注浆锚杆施工程序如下：

钻完孔后，用高压风吹净孔内岩屑；

将锚头与锚杆端头组合，戴上垫片与螺母；

将组合杆体送入孔内，直达孔底；

将止浆塞穿入锚杆末端与孔口取平并与杆体固紧；

锚杆末端戴上垫板，然后拧紧螺母；

采用锚杆专用注浆泵往中空锚杆内压注水泥浆，水泥浆的配合比为：

水灰比：

1：

0.4～0.5，注浆压力为0.2～0.5MPa，水泥浆随拌随用。

2.4.钢筋网施工

钢筋网加工：

钢筋网按照设计要求加工成方格网片，纵横钢筋相交处可点焊成块。

工艺流程：

钢筋网一般在初喷砼、锚杆完工之后安设，施工时运至工作面进行敷设，网片要紧贴初喷面，砼保护层厚度必须满足设计要求。

网片与网片间、网片与锚杆间要焊接牢固。

钢筋网施工工艺流程：

下料→调直→除锈、去油污→焊接→运输→安装

技术要点：

钢筋必须经试验检测性能合格；使用前要作钢筋除锈和去污处理；钢筋网节点与锚杆间采用电焊焊接牢固，网片间用铁丝扎紧或焊接，在喷射作业时不得走动；钢筋网铺设随砼初喷面起伏，并与壁面接触密实；复喷砼后，将钢筋网完全覆盖，钢筋网不得外露，而且要有3～5cm厚保护层。

复喷后喷砼面应平整。

2.5.型钢钢架施工

型钢钢架加工图依据施工工法选择：

施工工法

参考图

CRD法

海东施隧参04-10-01

海东施隧参04-10-02

海东施隧参04-10-03

双侧壁导坑法

海东施隧参04-11-01

海东施隧参04-11-02

海东施隧参04-11-03

型钢钢架在洞外按设计加工成型，洞内安装在初喷砼之后进行，与定位系筋、锚杆联接。

型钢钢架间设纵向连接筋，钢架间以喷砼填平。

型钢钢架拱脚安放在牢固的基础上，架立时垂直隧道中线，当型钢钢架和围岩之间间隙过大时设置垫块，用喷砼喷填。

型钢钢架现场制作加工：

型钢钢架按设计要求预先在洞外结构件厂加工成型。

先将加工场地用C15砼硬化，按设计放出1：

1的加工大样。

放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割的加工余量。

将型钢冷弯成形，要求尺寸准确，弧形圆顺。

型钢钢架加工后进行试拼，允许误差：

沿隧道周边轮廓误差不大于3cm；

型钢钢架由拱部，边墙各单元钢构件拼装而成。

各单元用螺栓连接。

螺栓孔眼中心间距误差不超过±0.5cm。

型钢钢架平放时，平面翘曲小于±2cm。

型钢钢架架设工艺要求：

为保证型钢钢架设在稳固的地基上，施工中在钢架基脚部位预留0.15～0.2m原地基；架立钢架时挖槽就位，软弱围岩地段在钢架基脚处设锁脚锚杆和垫槽钢以增加基底承载力。

型钢钢架平面垂直于隧道中线，倾斜度不大于2°。

型钢钢架的任何部位偏离铅垂面不大于5cm。

为保证型钢钢架的稳定性、有效性，两拱脚处和两边墙脚处加设锁脚锚杆，锁脚锚杆由2～4根锚杆组成。

型钢钢架按设计位置安设，在安设过程中，当型钢钢架和初喷层之间有较大间隙时设骑马垫块，型钢钢架与围岩（或垫块）之间的间隙不大于50mm。

为增强型钢钢架的整体稳定性，将型钢钢架与锚杆联接在一起。

沿型钢钢架设直径为ф22mm的纵向连接钢筋。

为使型钢钢架准确定位，型钢钢架架设前均需预先打设定位系筋。

系筋一端与型钢钢架联接在一起，另一端锚入围岩中0.5～1m并用砂浆锚固，当型钢钢架架设处有锚杆时尽量利用锚杆定位。

型钢钢架架立后尽快喷砼作业，并将型钢钢架全部覆盖，使型钢钢架与喷砼共同受力，喷射砼分层进行，每层厚度5cm左右，先从拱脚或墙脚处向上喷射以防止上部喷射料虚掩拱脚（墙脚）不密实，造成强度不够，拱脚（墙脚）失稳。

施工工艺见“型钢钢架安装工艺框图”。

型钢钢架安装工艺框图