隧道施工洞身开挖初期支护作业指导书

1、隧道施工洞身开挖初期支护作业指导书2.4.1锚杆 2.4.1.1砂浆锚杆本工程隧道边墙设置22砂浆锚杆，砂浆锚杆施工采用风动凿岩机成孔，先注浆后插入锚杆工艺。2.4.1.1.1施工工艺砂浆锚杆施工工艺见图2-20。施工准备锚杆孔位放样钻孔角度定位钻孔设备就位钻锚杆孔锚杆制作准备注浆材料注浆设备就位清孔锚杆成孔检查搅拌砂浆注浆插入锚杆、加垫板拧扣安锚杆排气管止浆塞锚杆抗拔力检查验收砂浆饱满度检查图2-20砂浆锚杆施工工艺流程图2.4.1.1.2施工要点（1）施工准备锚杆杆体、锚垫板在加工厂加工，并进行相关试验，确保锚杆质量。每段工程取代表性段落对锚杆进行抗拔试验，锚杆抗拔力大于80kN/根，通过

2、试验修正施工参数，指导大面积施工。砂浆锚杆采用双管排气法注浆作业，浆液采用水泥砂浆，施工准备阶段主要完成有关水泥、砂料的相关试验和水质化验，进行浆液配合比设计试验。（2）钻孔测量放样，按设计要求准确放出锚杆孔位，采用风动钻岩机钻孔。系统锚杆孔位允许偏差5cm。锚杆孔应保持直线，应与其所在部位的围岩主要结构面垂直，深度及直径应与杆体相匹配，锚杆杆体露出岩面长度不大于喷层厚度，有水地段应先引出孔内的水或在附近另行钻孔。（3）清孔利用高压风清孔，严禁采用高压水洗孔，避免人为塌孔。清孔完成后进行孔道检查，检查开孔孔径、孔深、孔道倾斜度。（4）注浆注浆机选用挤压式注浆泵。采用单管注浆工艺，直接将注浆管插

3、入锚杆孔底，距孔底10cm，开始注浆后反复将注浆管向孔底送，使砂浆将孔内多余的水挤压出孔外，随后边注浆边拔出注浆管， 砂浆达到孔深2/3时，停止注浆，准备插杆。水泥砂浆的强度等级不应低于M20，砂浆配合比，灰砂比为1:11:2，水灰比为0.380.45。砂浆配合比通过试验确定，砂浆浆拌制坚持随拌随用的原则，对超过初凝时间的砂浆做报废处理。砂浆的干缩率必须在允许的范围内。（5）插杆随水泥砂浆的灌入缓慢均匀地拔出，随即迅速将杆体插入，杆体插入长度不得短于设计长度的95%。若孔口无砂浆流出，应拔出杆体重新注浆。杆体插入锚杆孔时，应保持位置居中，插入深度应满足设计要求，砂浆锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实，

4、砂浆或水泥浆内可添加适量的微膨胀剂和速凝剂。锚杆安设后不得随意敲击，其端部在填充砂浆终凝前不悬挂重物。（6）安装垫板锚杆孔内砂浆达到设计强度80%以上时，方可安装垫板。锚垫板尺寸15156mm，锚杆垫板应与孔口混凝土密贴，并随时检查锚杆头的变形情况，及时紧固垫板螺帽。2.4.1.2中空注浆锚杆2.4.1.2.1施工工艺本工程隧道拱部设22组合中空注浆锚杆，施工工艺见图2-21。施工准备中空注浆锚杆订购中空注浆锚运输注浆材料试验、进场浆液配合比设计锚杆钻孔定位钻机就位钻 孔高压风清孔安装锚杆杆体组装锚杆杆体安装止浆塞、垫板、螺母钻孔孔深检测长度检测管注浆注 浆进入下一道工序注浆检查浆液拌制注浆站

5、布置浆液运输合格不合格图2-21 中空注浆锚杆施工工艺流程图2.4.1.2.2中空锚杆施工方法中空注浆锚杆在专业厂家购买，中空注浆锚杆由中空锚杆杆体和垫板、螺母、排气管等附件组成，锚杆钻机钻孔，液压平台辅助人工安装，专用高压注浆泵注浆。中空锚杆结构见图2-22。图2-22 中空锚杆（用于拱部）结构示意图2.4.1.2.3施工要点（1）施工准备严格按照设计要求选择专业厂家订购中空注浆锚杆，锚杆体及附属结构的内外表面不得有裂缝、折叠、轧折、离层、结疤和锈斑等缺陷，存放及使用中材料内外表面必须除去油污。注浆浆液采用水泥浆，施工准备阶段主要完成有关水泥相关试验和水质化验，进行浆液配合比设计及相关试验。

6、（2）测量放样锚杆孔开孔前做好量测工作，按设计要求布孔并做好标记，开孔偏差不大于5cm；锚杆孔垂直于开挖面，局部加固锚杆的孔轴方向与可能滑动面倾向相反，交角大于45。（3）钻孔采用锚杆钻机钻孔，测斜仪控制孔身倾斜角度，利用短杆冲孔，然后接长钻杆钻孔到设计长度。锚孔位置、方向、直径严格控制，锚孔钻完后用高压风清孔。清孔完成后进行锚孔位置、方向、直径进行严格控制，检查锚孔是否平直畅通，不合格的孔位重新钻孔。（4）锚杆杆体安装组装中空注浆锚杆杆体，安装可测长锚头、长度检测管。人工辅助锚杆钻机安装，锚杆边旋转边送入锚孔。隧道拱部采用带防弊气联接套的中空注浆锚杆，锚杆组装时，同时安装防弊气联接套、排气管

7、。杆体安装完成后，安装止浆塞、垫板、球形螺母，利用中空锚杆扳手拧紧。安装锚杆垫板时确保垫板与锚杆垂直，并与初喷混凝土面密贴紧压。锚杆安装后，不得随意敲击，3d(天)内不得悬挂重物。（4）注浆利用专用高压注浆泵注浆，通过锚杆杆体预留通道接孔口注浆，排气管排气，确保锚杆孔内注浆饱满。注浆浆液配合比设计：注浆采用水泥浆，水灰比0.40.5:1。浆液扩散半径r的确定：根据已有资料进行工程类比及现场碴体注浆试验情况选定注浆压力范围，确定浆液扩散半径r的大小。注浆孔距D与排距L的计算：L=Dsin60，D=2rcos30单孔注浆量Q注=r2h式中：r-浆液扩散半径，m；h-压浆段有效长度，m；-岩石裂隙率

8、；-浆液在裂隙内的有效充填系数。洞内注浆结束的标准：注浆压力控制在设计规定范围内。2.4.1.3锚杆质量检查和验收锚杆孔主要检查锚杆的孔位、孔向、孔径、孔深、洗孔质量等项目，锚杆体主要检查锚杆材质、长度、直径、浆液性能等，最后是按规范要求抽样进行锚固力检查，其平均值不能低于设计值，以确保锚杆施工质量。2.4.2钢架本工程有钢支撑类型为型钢钢架。2.4.2.1施工工艺钢架施工工艺见施工工艺流程图图2-23。初 喷清除底脚浮碴定位锚杆施工高程测量钢架加工、质量验收钢架预拼台架上安装钢架定位锚杆焊连定位加设鞍形垫块安装纵向连接筋隐蔽工程检查验收包裹底脚连板喷混凝土图2-23钢架安装施工工艺流程图2.

9、4.2.2钢架的施工2.4.2.2.1钢架制作钢架按设计尺寸在加工厂下料分节焊接制作，制作时严格按设计图纸进行，保证每节的弧度与尺寸均符合设计要求，每节两端均焊连接板，节点间通过连接板用螺栓连接牢靠，加工后必须进行试拼检查，严禁不合格品进场。2.4.2.2.2钢架安装钢架应按设计要求安装，安装尺寸允许偏差应满足相关规定。当拱脚开挖超深时，加设钢板或混凝土垫块。安装后利用锁脚锚杆定位；超挖较大时，拱背喷填同级混凝土，以使支护与围岩密贴，控制围岩变形的进一步发展，两排钢架间用22钢筋拉杆纵向连接牢固，环向间距1m，以便形成整体受力结构。钢架安装时，应严格控制其内轮廓尺寸，且予留沉降量，防止侵入衬砌

10、净空。钢架与围岩间的间隙必须用喷混凝土充填密实；钢架应全部被喷射混凝土覆盖，保护层厚度不得小于40mm。2.4.2.3钢架安装应符合下列条件：2.4.2.3.1安装前应清除底脚的虚碴及杂物；2.4.2.3.2安装允许偏差：横向和高程为：5cm，垂直度为2；2.4.2.3.3各节钢架间应以螺栓连接，连接板应密切，连接板局部缝隙不超过2mm；2.4.2.3.4钢架外缘应与基面密贴，如有缝隙应每隔2m用钢楔或混凝土预制块楔紧；2.4.2.3.5钢架之间宜用直径为22mm的钢筋采用焊接方式连接，环向间距符合设计要求。2.4.2.3.6钢架间距允许偏差100mm，保护层和表面覆盖层厚度允许偏差-5mm。

11、2.4.3钢筋网2.4.3.1钢筋网材料采用HPB235钢，钢筋材质、规格、性能满足设计要求。2.4.3.2钢筋网使用前要除锈，在洞外分片制作，用汽车运至洞内。2.4.3.3钢筋网铺设2.4.3.3.1钢筋网宜在初喷混凝土后铺挂，使其与喷射混凝土形成一体，底层喷射混凝土的厚度宜不小于4cm。2.4.3.3.2采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设，其覆盖厚度不应小于3cm.2.4.3.3.3钢筋网可利用风钻气腿顶撑，以便贴近岩面，钢筋网应与锚杆或其它固定装置连接牢固，和钢架绑扎时，应绑在靠近岩面一侧；2.4.3.3.4喷射混凝土时，应调整喷头与受喷面的距离、喷射角度，

12、以减少钢筋振动，降低回弹，并保证钢筋网喷混凝土保护层厚度不小于4cm。2.4.3.3.5喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时，应及时清除。2.4.4喷射砼2.4.4.1喷射混凝土采用湿喷工艺。湿式喷射混凝土施工工艺见图2-23。施工准备施喷面的处理计量配料装运喷料拌和结束检查、试验砂、石、水泥、水、外加剂及钢纤维混凝土搅拌站补喷混凝土合格现场施喷不合格图2-23 喷射混凝土施工流程图2.4.4.2喷射砼施工2.4.4.2.1湿式喷射混凝土作业程序见图2-24。图2-24 湿式喷射混凝土作业程序示意图2.4.4.2.2喷射混凝土作业前，施工准备(1)检查开挖断面净空尺寸；(2)清除松动岩

13、块和墙脚岩碴、堆积物，并向料斗加水冲洗受喷面（当岩面受水容易潮解、泥化时，只能用高压风清扫）；(3)设置控制喷射混凝土厚度的标志；(4)检查机具设备和风、水、电等管线路，并试运转，喷射机应具有良好的密封性能，输料连续、均匀，附属机具的技术条件应能满足喷射作业需要；2.4.4.2.3喷射施工（1）喷射混凝土严格按设计配合比进行拌和，由洞外自动计量拌和站生产，混凝土搅拌车运输，材料：水泥选用普通硅酸盐水泥，砂采用细度模数大于2.5的硬质洁净砂，碎石采用粒径512mm连续级配碎石，拌合用水必须经化验合格。（2）喷射砼施工要点1）喷射作业应分段分片依次进行，喷射顺序自下而上；2）一次喷射厚度可根据喷射

14、部位和设计厚度确定，拱部不得超过10cm，边墙不得超过15cm；3）喷嘴与岩面保持垂直，距受喷面0.81.2m；4）喷砼时控制好风压和速凝剂掺量，减少回弹，喷射压力控制在0.150.2MPa；5）分层喷射时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再喷射，应先用风水清洗喷射表面；6）对于较大的凹洼处，首先喷射填平。7）喷射作业紧跟开挖作业面时，下一循环爆破应在喷射混凝土终凝3h以后进行；8）对有渗水和大面积潮湿的的岩面与喷混凝土不易粘结，为了增加粘结性，初喷在岩面上的混凝土可适当增加水泥用量。9）喷射混凝土作业完成后应及时对机具进行清洗。10）混凝土喷射终凝2h后，应采用养护台架进行湿润养护，养护时间不得少于14d；（3）涌水地段喷射混凝土1）当涌水点不多时，设导管引排水后再喷射混凝土；当涌水量范围较大时，设树枝状排水导管后再喷射混凝土；当涌水严重时可设置泄水孔，边排水边喷混凝土。2）增加水泥用量，改变配合比，喷混凝土由远而近逐渐向涌水点逼近，在涌水点安设导管，将水引出，再向导管附近喷混凝土。3）当岩面普遍渗水时，先喷砂浆，并加大速凝剂掺量，初喷后再按原配合比施工。当局部出水量较大