隧道支护与衬砌
梧州外环 戚彦平
初期支护施工技术1、施工工艺
2、施工方法 3、施工注意事项
4、质检工艺流程、检查项目及标准 5、工程质量通病防治
施工工艺 二、施工方法 1、锚杆施工方法
洞身开挖完经初喷砼后，先由测量人员用油漆按设计标定锚杆位置。锚杆采用手持风钻进行钻孔，钻孔完成后，需进行检查，发现不合格的孔应补钻。
锚杆必须与岩体主结构面成较大角度布置，当主结构面不明显时，与隧道周边轮廓垂直呈梅花形布置。
锚杆的钻孔及其安装方法应经监理工程师批准，锚杆的钻孔应圆直，孔口岩面应平整，钻孔应与岩面垂直。注浆锚杆的注浆材、所使用的外加剂、拌合方法、注浆压力、设备和注浆方法都应严格按监理工程师批准。 在孔中锚定锚杆后，将锚杆伸至规定的轴向荷载。 每根锚杆的抗拔力不得低于设计规定，不应低于
一、
50KN，每150根锚杆必须抽样一组进行抗拔力试验，每组不少于3根，并符合《锚杆喷射混凝土支护技术规范》喷射混凝土湿拌法
的规定。
2、喷砼施工方法 喷射混凝土干拌法
干拌法是将水泥、砂、石在干燥状态下拌合均匀，用压缩空气将其和速凝剂送至喷嘴并与压力水混合后进行喷灌的方法。此法须由熟练人员操作，水灰比宜小，石子须用连续级配，粒径不得过大，水泥用量不宜太小，一般可获得28~34兆帕的混凝土强度和良好的粘着力。但因喷射速度大，粉尘污染及回弹情况较严重，使用上受一定限制。
是将拌好的混凝土通过压浆泵送至喷嘴，再用压缩空气进行喷灌的方法。施工时宜用随拌随喷的办法，以减少稠度变化。此法的喷射速度较低，由于水灰比增大，混凝土的初期强度亦较低，但回弹情况有所改善，材料配合易于控制，工作效率较干拌法为高。
将预先配好的水泥、砂、石子、水和一定数量的外加剂，装入喷射机，利用高压空气将其送到喷头和速凝剂混合后，以很高的速度喷向岩石或混凝土的表面而形成。宜采用普通水泥，要求良好的骨料，10mm以上的粗骨料控制在30%以下，最大粒径小于25mm;不宜使用细砂。
（1）、准备工作
①、检查锚杆安装是否符合设计要求，发现问题及时处理。
②、清理喷射现场的矸石杂物，将喷浆机安设在顶帮围岩稳定安全地点，距离道轨间隙不能小于0.5m。接好风、水管路，输料管路要平直不得有急弯，接头要严密，不得漏风，严禁将非抗静电的塑料管做输料管使用。 ③、检查喷浆机是否完好，并送电空载试运转，紧固好磨擦板，不得出现漏风现象。
④、喷射前必须用高压风水冲洗岩面，在巷道拱顶和两帮应安设喷厚标志。
⑤、喷射人员要佩戴齐全有效的劳保用品。 （2）、配拌料
①、利用筛子、斗检查粗细骨料配比是否符合要求。②、检查骨料含水率是否合格。
③、按设计配比把水泥和骨料送入拌料机，上料要均匀。 水泥:砂:石子，砼重量配合比水泥∶砂∶石子=1∶2∶2，人工拌料时采用潮拌料，水泥、砂和石子应清底并翻拌三遍使其混合均匀。
④、检查拌好的潮料含水率，要求能用手握成团， 松
开手似散非散，吹无粉尘。
⑤、速凝剂按水泥含量的2.5-4%在喷浆机上料口均匀加入。
（3）、喷射工作
喷射工作开始前，应首先在喷射地点铺上旧皮带，以便收集回弹料，回弹率不超过10%。
①、开水开风，调整水量，保持风压不得低于是0.4MPa, 水压应比风压高0.1MPa左右，加水量凭射手的经验加以控制，水灰比0.4。
②、喷射手操作喷头，自上而下冲洗岩面。 ③、送电，开喷浆机拌料机，上料喷浆。
④、根据上料情况再次调整风水量，保证喷面无干斑，无流淌，粘着力强，回弹料少。
⑤、喷射手分段按自下而上先墙后拱的顺序进行喷射。
⑥、喷射时喷头尽可能垂直受喷面，夹角不得小于70度。
⑦、喷射时，喷头运行轨迹应呈螺旋形，按直径200-300mm, 一圆压半圆的方法均匀缓慢移动。 ⑧、一次喷射混凝土厚度50~70mm，并要及时复喷，复喷间隔时间不得超过2个小时。否则应用高压水重新冲洗受喷面。
⑨、应配两人，一人持喷头喷射，一人辅助照明并负责联络，观察顶帮安全和喷射质量。 （4）、停机
①、喷浆结束后，按先停料、后停水再停电最后关风的顺序操作。
②、喷射工作结束后，卸开喷头， 清理水环和喷射机内外部的灰浆或材料，盘好风水管。
③、清理收集回弹料，并应将当班拌料用净。 ④、喷射砼2小时后开始洒水养护，28天后取芯检测强度。
（5）、喷射质量
喷射前必须清洗岩帮，清理浮矸，挖出墙基础，拉好线，喷射均匀，无裂隙，无\"穿裙，赤脚\"。
3、钢架加工制作及架设的施工方法
钢架加工制作时，构件是连接关键性工艺，应按《钢结构工程及验收规范》的规定执行，确保各类焊缝及螺栓连接质量。 （1）钢架加工制作
①钢架预制按设计图放大栏，放样时应根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割、刨边的加工余量。将主钢筋、要求尺寸准确、弧形圆顺。
②格栅钢架架设按设计图配置加强筋与主筋焊接。焊接时沿钢架两边对称焊接，防止变形。 ③严格焊前及焊缝检查
焊接材料均应附有质量证明书，并应符合设计文件的要求和国家标准规定。
钢筋及其他钢材应按照材质证明书进行现场复检。 有锈蚀的钢格禁止使用，对轻微浮锈、油污等应清楚干净并应对焊点进行防锈处理。
焊制前进行焊工摸底试焊，按照手工电弧焊规范经考试合格评定焊接等级。并按规范选用焊接电泫、电压、引弧速度等，并要求供电质量稳定。
施焊前焊工应复查组装质量及焊缝区的处理情况，如不符合要求，应修整合格后才能施焊。
接完毕后应清除熔渣及金属飞溅物。按规范要求检查焊接质量，不允许出现漏焊和假焊现象,必要时进行连接钢补焊。
④钢架加工后要进行试拼，其允许误差沿隧道周边
轮廓误差不应大于3cm。
钢架由拱部，边墙各单元构件拼装而成。各单元采用高强螺栓连接，保证螺栓设计数。螺栓眼中心眼间距公差不超过±0.5cm。钢架平放时，平面翘曲应小于±2cm。
（2）钢架架设
①为保证钢架置于稳固的地基上，施工中应在钢架基脚部位顶0.15~0.20m原地基，架立钢架时挖槽就为，并在钢架基脚处设槽钢以槽增加基底承载力。 ②钢架平面应垂直于隧道中线，其倾斜度不大于2度。钢架的任何部偏离铅垂面不应大于5cm。 ③钢架应按设计位置安设，在安设过程中当钢架和初喷层之间有较大间隙时应设骑马垫块、钢架与围岩（或垫块）接触间距不应大于50mm。
④为增强钢架的整体稳定性，将钢架与锚杆焊接在一起，各种钢架应设纵向连接筋。
⑤钢架架立后应尽快施作喷射混凝土，并将钢架全部覆盖，使钢架与混凝土共同受力。喷射混凝土应分层
进行，每层厚度5-6cm左右，先从拱脚或墙角喷射，一免回弹料虚掩拱脚（或墙角）而不密实，强度不够，造成拱脚（墙角）失稳。
三、施工注意事项
1、喷射混凝土
①、分次喷射时，复喷应在前一次砼终凝后进行，若
终凝一小时后进行喷射时，应先用水清洗喷层表面。有超挖或裂缝低凹处，应先补喷平整，然后再正常喷射。 ②、严禁将喷头对准人员。
③、喷射过程中，如发生堵管、停风停电等故障时， 2、锚杆
应立即关闭水门，将喷头向下放置，以防水流入输料管内;处理堵管时采用敲击法输通料管。
④、喷射人员要配戴防尘口罩、乳胶手套和眼镜。 ⑤、喷射工作结束后，喷层在七天以内， 每班洒水一次，7天以后，每天洒水一次，持续养护28天。
⑥、喷浆机司机必须经过专门培训，熟悉喷浆机性能结构和工作原理，并能排除一般故障，进行日常维修和养护。
⑦、喷浆机进气口密封良好,防止漏风吹起粉尘;排气口畅通，废气排放顺利;喷浆管接头牢固、密封良好、摆放整齐。个人配带防尘口罩，粉尘浓度不超过6mg/m3。 ①锚杆类型、规格、技术性能应满足设计要求。 ②孔位允许偏差±150mm，钻孔数量符合设计规定。 ③水泥砂浆锚杆钻孔直径应大于锚杆杆体直径
15mm。其他形式锚杆钻孔直径应满足设计要求。
④孔内应无积水、岩粉应吹洗干净。
⑤砂浆应在初凝前使用，以初凝的砂浆不得使用。⑥中空注浆锚杆施工时应保持中空畅通，并留有专
门排气孔。螺母应在砂浆初凝后拧紧。
⑦水泥砂浆药包锚杆，药包不应有受潮结块现象，锚杆插到设计深度时孔口应有砂浆流出。
3、钢筋网
①钢筋网材料应满足设计要求，钢筋网在使用前应
调直、清楚锈蚀和油渍，
②钢筋网应在初喷一层混凝土后再进行钢筋网铺
设。
③采用双层网钢筋网时，第二层网应在第一层钢筋
网被喷射混凝土全部覆盖后进行铺挂。
④钢筋搭接长度不得小于30d（d为钢筋直径），并
不得小于一个网格长边尺寸。
⑤钢筋网应随受喷岩面起伏铺设，与受喷面的最大
间隙不宜大于30mm。
4、钢架
①钢架底脚基础应坚实、牢固。 ②相邻的钢架应连成整体。
③已安装的钢架发生扭曲变形时，应及时逐榀更换，不得同时更换相邻的钢架。 ④拱脚不得脱空，不得有积水侵泡。
⑤临时钢架支护应在隧道钢架支撑封闭成环并满
足设计要求后拆除。
四、质检工艺流程、检查项目及标准 1、 喷射混凝土支护施工标准
6 锚杆长度 满足设计要求 按锚杆数的3％，或不少于3根 3、 钢筋网支护施工质量标准 序号 序号 1 检查项目 喷射混凝土强度 规定值或允许偏差 在合格标准内 检查方法和频率 按设计要求检验 1 2 3 平均厚度≧设计厚度；检查点的90％设凿空法或雷达探测仪：每10m检查一2 喷射厚度 计厚度；最小厚度≧0.5倍设计厚度；且个断面，每个断面从拱顶中线起每3m≧50mm 3 空洞检测 无空洞、无杂物 检查一点 同上 4 网的长、宽（mm） ±10 尺量 检查项目 网格尺寸（mm） 钢筋保护层厚度 与受锚岩面的间隙（mm） 规定值或允许偏差 ±10 满足设计要求 ≦30 检查方法和频率 尺量 凿孔检查：每10m检查5点 尺量：每10m检查10点 4、 钢架支护施工质量标准
2、 锚杆支护施工质量标准 序号 1 2 3 检查项目 锚杆数量 锚拔力 孔位（mm） 规定值或允许偏差 不少于设计 拔力平均值≧设计值，最小拔力≧90％设计值 ±50 ±50 满足设计要求 检查方法和频率 现场逐根清点 按锚杆数1％且不少于3根做拔力试验 尺量 尺量 尺量 5 2 3 序号 1 检查项目 安装间距（mm） 净保护层厚度 倾斜度（°） 横向 规定值或允许偏差 50 满足设计要求 ±2 ±50 检查方法和频率 尺量：每榀检查 凿孔检查：每榀自拱顶每3m检查1点 仪器测量：每榀检查 4 钻孔深度（mm） 5 钻孔直径 4 安装偏差（mm） 竖向 拼装偏差（mm） 不低于设计高度 ±3 尺量：每榀检查 尺量：每榀检查
五、工程质量通病防治 1、喷射混凝土
①、一次喷射混凝土厚度要适当，过薄过粗集料不易黏结牢固，增加回弹量；过厚则由于混凝土自重下坠，影响混凝土与岩面的黏结力，不易保证喷层致密。 ②、初衬施工前，应先考虑施工误差、超欠挖控制，否则影响衬砌厚度、喷混凝土质量，保证外观平整无肋状。
③、在有架设钢架的超挖地段，禁止填塞木板、包装袋、片石等作为受喷面，使初期支护与围岩脱离，或造成喷混凝土与岩面之间留有空洞。
2、锚杆
锚杆种类选择应符合设计要求。作为永久锚杆，砂浆的饱满程度是确保锚杆安装质量的关键。岩孔内砂浆不饱满密实，将影响锚固效果，因此必须保证锚杆孔内注满砂浆，保证全长黏结效果。
3、钢筋网
①钢筋网每个交叉点都应进行焊接或绑扎。 ②钢筋网应与锚杆或临时锚杆焊接牢固，在喷射混凝土时不得晃动。
③采用双层钢筋网时，应保持两层网之间有一定的距离，以更好的发挥两层钢筋网的作用。 4、钢架
施工病因：①现场管理人员质量意识较差；②型钢拱架的弯曲设备对两端的弧度控制有偏差；电焊工技术差，责任心不强。
处理办法：①加强现场管理人员的质量控制意识，拱架架立间距偏差控制在±50mm；②型钢拱架的每节弯曲时，两端60cm范围内的弧度要严格控制，确保整个拱架的几何尺寸；③提高电焊工的业务水平和增强责任心，确保连接板和拱架之间的焊接质量。
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