隧道施工洞身开挖作业指导书

1、隧道施工洞身开挖作业指导书2.1 洞身开挖施工方案本工程为200km/h客货共线铁路，隧道净空92m2。各级围岩衬砌均采用曲墙断面形式，大于6km隧道洞内采用双块式无渣轨道，洞口段铺设25m无渣轨道过渡段。隧道穿越的围岩地质主要为III、IV、V级，围岩结构主要为砂岩、页岩，洞口段及洞身断层带节理裂隙发育，围岩破碎，易坍塌，隧道埋深大于400m地段易出现弱岩爆，长大隧道内有可能出现突涌水、泥地质灾害，高天隧道出口段隧底有暗河危害，为全线重点工程之一。部分隧道地下水具有硫酸盐侵蚀性，砼采用耐久性砼。隧道开挖掘进按照新奥法原理，应遵循“短开挖、弱爆破、强支护、勤量测”的原则进行施工。根据地质条件本

2、隧道工程施工可采用全断面法、台阶法、大拱脚台阶法、环形开挖预留核心土法及交叉中隔壁法（CRD法）等方法。2.1.1全断面法级围岩地段施工可采用全断面法开挖，施工时应配备钻孔台车及高效率装运机械设备，尽量缩短循环时间，各道工序应尽可能平行交叉作业，提高施工进度。其施工工艺流程见图2-1。施工准备超前地质预报爆破设计测量放线钻 眼装 药爆 破初喷混泥土装渣运输断面检查、爆破效果分析完成初期支护监控测量下一循环施工按规定处理并反馈信息差良好图2- 1 全断面法开挖施工流程图2.1.2台阶法(大拱脚台阶法)级、级及V级围岩地段采用台阶法施工，台阶高度应根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定，

3、本工程上半断面台阶高5.5m。台阶长度根据围岩条件及施工机械合理确定，其施工工艺流程见图2-2。施工准备超前地质预报爆破设计上、下台阶测量放线上台阶钻眼下台阶钻眼装药爆破通风初喷后出渣上台阶检查和爆破效果评价下台阶检查和爆破效果评价初期支护监控量测下一循环施工按规定处理并反馈信息按规定处理并反馈信息图2-2台阶法开挖施工流程图2.1.3 CRD法V级围岩浅埋地段，隧道开挖掘进采用台阶法不能保证顺利组织施工，且安全无保证，易造成隧道坍塌事故发生，隧道开挖掘进应采用 CRD法。其施工工艺流程见图2-3。图2-3 交叉中隔壁法施工流程图2.2洞身开挖施工工艺洞身开挖方法根据地质条件和周围环境等因素确

4、定，开挖可采用全断面法、台阶法等方法，洞身开挖在洞口护拱或大管棚施作完成后开始施工。隧道洞身开挖施工工艺流程见图2-4。（1）每循环开挖前必须测量施线，并采用红油漆标出开挖轮廓线及钻孔位置点。开挖作业必须保证安全，开挖时应减少对围岩的扰动，开挖面及未衬砌地段应随时检查，险情应及时处理。开挖工作面与衬砌的距离应在确保施工安全并力求减少施工干扰的原则下合理选定，并必须满足铁道部质量信誉评价相关要求。 （2）隧道开挖断面应以衬砌设计轮廓线为基准，考虑预留变形量、施工误差等因素适当放大。开挖施工不得危及衬砌、初期支护及施工设备的安全。预留变形量见表2-1。表2-1 预留变形量见序号围岩类别双线隧道15

5、0802801003100150（3）隧道洞身钻爆开挖采用光面爆破，施工前必须编制爆破设计，施工中应根据每循环爆破效果及量测报告调整爆破参数，不断优化爆破设计。（4） 隧道开挖必须严格控制超欠挖，开挖后每循环采用全站仪测量检测开挖断面，绘制实际开挖断面与设计开挖断面核对，初期支护完成后每5m测量检查1个断面，采用断面仪量测，绘制实测断面与设计断面核对。隧道开挖超挖应满足下表2-2规定。表2-2 隧道允许超挖值 围岩级别 开挖部位级围岩级围岩拱 部线性超挖（cm）1510最大超挖（cm）2515边墙线性开挖 （cm）10仰拱、隧底线性超挖（cm）10最大超挖（cm）25隧道欠挖控制，隧道开挖严禁

6、欠挖，当围岩完整、石质坚硬时，岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入衬砌应小于5cm；拱脚和墙脚1m内断面禁止欠挖，隧底围岩完整、石质坚硬时，岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入衬砌应小于5cm。（5） 隧道爆破、通风后，应立即对工作面暴露围岩进行初喷混凝土。采用分部开挖时，应在初期支护喷射混凝土强度达到设计强度的70及以上时进行下一部分的开挖。隧道通过膨胀性围岩或破碎围岩时，支护应紧跟开挖工作面，尽快封闭。（6）施工时，按规定做好围岩量测，地质核对和描述及地质超前预报，所有隧道采用SWS地震波物探法进行地质超前预报，地质断层地段增设红外探水及108超前探孔，每循环设5孔

7、，单孔长度为30m左右，相邻探测孔之间的搭接长度为5m。在孔口设置孔口管和闸阀，以便采取适当处理措施。及时整理相关信息，以指导开挖施工。（7）当两相对开挖工作面接近贯通时，两端施工应加强联系，统一指挥。当两开挖工作面间的距离剩下20m时，从一端开挖贯通。（8）岩爆地段隧道施工应遵循以防为主，防治结合的原则，对开挖面前方的围岩特性，水文地质情况等进行预测、预报，当发现有较强烈岩爆存在的可能性时，应及时研究施工对策措施，作好施工前的必要准备。施工时应采用光面爆破技术，使隧道周边圆顺，降低岩爆发生的强度。微弱岩爆地段，可直接在开挖面上洒水，软化表层，促使应力释放和调整。施工准备风水电就绪测量、布孔台

8、车、台架就位钻 孔装药连线爆 破通 风清危、初喷混凝土断面检查、爆破效果分析支 护下一循环按规定处理并反馈信息出 渣图2-4隧道开挖作业施工流程图2.2.1明洞施工明洞施工前应完成堑顶排水设施，开挖坡度及高度根据地形、地质条件等因素确定，明洞路堑底标高在明暗交界处开挖至上半断面标高。 其施工流程见图2-5。图2-5 明洞施工流程图2.2.1.1 明洞施工前按设计要求，对地层进行预加固，然后分层开挖和支护，边、仰坡分层施做锚喷支护、框架梁、植草等方法保持其稳定。2.2.1.2明洞侧壁基础应设在稳固的地基上，基础埋设宽度和深度应符合设计要求；当两侧侧壁地基松软或软硬不均匀时，应采取措施加以处理，采

9、用挖井或拉槽施工时，应加强支护，随挖随支。2.2.1.3明洞衬砌采用衬砌台车，混凝土浇筑前应复核中线、高程和模板的外轮廓尺寸（考虑预留沉降），确保衬砌不侵入设计轮廓线，墙、拱混凝土应整体浇注。当拱圈混凝土强度达到混凝土设计强度等级的100%时，方可拆除明洞拱架。2.2.1.4安装衬砌台车时应预留施工误差，以保证衬砌不侵入建筑限界。衬砌台车端头按设计要求加工定型挡头板和外模，挡头板和外横采用木模，浇筑砼时随着灌筑逐步向上安设，为使外模不因捣固及混凝土挤压而移动变形，外模应与内模及衬砌钢筋连接固定，砼浇筑时控制浇筑速度，并安排专人监控，如有变形及时处理。2.2.1.5明洞基底，基底必须置于稳定的基

10、础上，基础挖到设计标高后，应核对地基承载力是否与设计要求相符。遇有地下水时，须将地下水引离基础范围。 2.2.1.6明洞外模拆除后及时施作防水层及排水盲管，且应和隧道的排水侧沟、中心水沟及洞顶的截排水设施统筹考虑，墙后的排水设施应与填土同时完成，保证出水口畅通。2.2.1.7明洞回填应在明洞外防水层施作完成且混凝土强度达到设计强度后进行。侧墙回填应两侧对称进行。土质地层，应将墙背坡面挖成台阶状，用片石分层码砌，缝隙用碎石填塞密实。拱部回填应两侧分层夯实，每层厚度不大于0.3米，两侧回填土面的高差不得大于0.5米。回填与拱顶齐平后，再分层满铺填筑至设计高程。采用机械回填时，应在人工夯填超过拱顶1

11、.0米以上后进行。拱顶需做黏土隔水层时，隔水层应与边仰坡搭界平顺、封闭紧密，防止地表水下渗。持力层，基底不得受到雨水浸泡。2.2.2正洞施工2.2.2.1全断面法开挖施工全断面法为全断面一次开挖，仰拱填充紧跟施工，开挖采用凿岩机钻孔，光面爆破，每循环进尺34m。开挖形式见图2-6。施工工艺：2.2.2.1.1测量放样，根据测放的隧道中线桩，测放掌子面标高及中线，在掌子面上划出开挖轮廓线及钻孔位置。（1）钻孔采用自制钻孔台车，采用光面爆破，严格按照钻爆设计装药，掏槽眼间距和深度误差不大于5cm，周边眼间距偏差不大于5cm，外插角应符合钻爆设计，循环间错台不大于15cm以内。（2）爆破通风后，挖掘

12、机检查找顶，人工配合，排除盲炮，碴堆洒水防尘。装载机、自卸汽车装运出碴，挖掘机找底清理掌子面。（3）、每循环采用全站仪或断面仪测量实际开挖轮廓线与设计进行核对，检查超欠挖。并跟据检查情况进行处理满足要求后施作初期支护。（4）初期支护完成后，按围岩量测设计布设量测断面，埋设检查点后，转入下一循环施工。图2-6全断面法施工步序图2.2.2.2台阶法开挖施工台阶法开挖施工适用于与III级、V级各级围岩，台阶法施工工序见台阶法施工示意图图2-7。图2-7 台阶法施工工序示意图台阶法施工程序：开挖1 部，施作拱部初期支护；开挖3，施作曲墙部分初期支护；施作及步仰拱及填充；适时进行步施工，施作防排水系统及

13、二次衬砌。开挖顺序图见2-72.2.2.2.1 开挖施工（1）台阶法施工，上台阶高度采用5.5m，上下台阶之间距离，应能满足机具正常作业，并减少翻碴工作量。（2）下台阶开挖掘进紧跟上台阶，仰拱开挖可采用全幅或半幅开挖，应符合下列要求：挖至设计要求深度，底面平顺，清除渣物，排净积水，做好排水设施，隧道底角隅侧墙连接处应平顺。仰拱部开挖时，采取临时栈桥保证洞内临时交通畅通。（3）出碴后及时施作上下台阶初期支护。（4）隧道仰拱砼全断面一次浇筑施工, 填充混凝土以中间水沟为界左右分两次施作，施工时采取临时栈桥,保证洞内车辆通行。2.2.2.2.2断层破碎围岩地段下断面开挖施工破碎围岩地段下断面开挖施工

14、采取开挖中槽跳挖马口法。开挖施工顺序见图2-8。 图2-8下断面拉中槽跳挖马口开挖顺序图拉中槽开挖施工顺序： 第一步，开挖中槽；要求宽度5米左右，保证车辆通行即可； 下半断面开挖距离隧道上断面掘进掌子面50米左右，保证上断面出碴空间需求；且下断面中槽和上断面之间挖成斜坡道，以满足车辆通行。 第二步，开挖单侧马口，要求开挖后立即进行边墙初期支护；两侧马口可交错开挖，但两侧马口严禁同时开挖；单侧马口开挖也可分多个作业面。第三步，开挖支护完成10m后，立即进行仰拱及回填施工。仰拱及仰拱回填应超前二次衬砌距离保持3倍以上衬砌循环作业长度，避免爆破冲击影响衬砌作业。马口开挖宽度2米左右，一次开挖支立接长

15、2榀钢架，隧道两侧马口交错开挖。施工如图2-9所示。图2-9 隧道下断面马口开挖示意图马口施工工艺要点：（1）开挖后及时清理上断面钢架，露出接头钢板；凿除上断面混凝土面呈斜形接口，如图2-10所示；图2-10上下半断面钢架接口图（2）上下断面钢架安装可能存在由于连接板的误差，调整到位困难；为保证下断面钢架安装垂直，上下断面钢架连接板之间存在的空隙楔入钢筋等并焊接牢固。（3）上下断面的钢筋网应焊接连接成整体，单面焊接长度不小于10d。（4）下断面钢架脚部一定要落在围岩上，将拱脚浮碴清理干净当出现拱脚超挖现象，应采用干硬性混凝土回填，严禁将钢架架立在浮碴上。2.2.2.3大拱脚台阶法开挖施工大拱脚

16、台阶法施工工序同台阶法施工工序。大拱脚台阶法开挖，为了避免上断面沉降超过设计预留限值侵入二次衬砌净空之内，切实保证下断面开挖时，上断面支护结构稳定。除每榀格栅钢架的连接点和拱脚设置锁脚锚杆外，隧道的V级围岩上断面设加大拱脚，大拱脚高2.5m，宽1m。大拱脚台阶法详见图2-11。图2-11大拱脚台阶法示意图隧道开挖采用风动凿岩机钻孔，光面爆破，围岩较好地段采用非电毫秒雷管起爆、严格控制超欠挖，软弱围岩地段采用微震光面爆破技术或非爆破开挖，以减轻对围岩的扰动和破坏。上半断面出碴后，采用风镐人工修凿扩大拱脚，满足大拱脚尺寸后，支立加工好的拱架，施作初期支护。2.2.2.4分部台阶法开挖施工当围岩破碎

17、，台阶法施工不能保证安全，开挖掘进可采用分部台阶法，台阶分步法施工程序：施工拱部超前管棚，开挖上台阶弧形导坑1，施工上台阶拱部支护部，开挖核心土3，左右交错开挖下台阶4，边墙、底部支护，开挖6，施工边墙、底部支护，施工仰拱和填充，施工边墙拱部衬砌。开挖顺序图见2-12 图2-12 IV、V级围岩微台阶法施工工序示意图2.2.2.5CRD法开挖施工若隧道开挖掘进采用台阶分步法不能保证顺利组织施工，且安全无保证，易造成隧道坍塌事故发生，隧道开挖掘进应采用 CRD法。详见图2-13 CRD法施工工序示意图。2.2.2.5.1临时支护方式横向和竖向采用I18型钢临时支撑，临时支撑与钢架之间通过法兰盘采

18、用螺栓连接，临时支撑之间采用螺栓连接。要进行临时喷射砼。横向临时型钢支撑在底部挖槽，埋设横撑。临时支撑设置局部锚杆，并喷射混凝土，底部有必要时设置临时喷射混凝土仰拱。2.2.2.5.2施工工序施作隧道拱部超前大管棚（或42超前小导管）然后开挖先行导坑部，再施作部导坑周边的初期支护及临时支护。开挖 部35m后，开挖先行导坑部，施作部周边初期支护及底部临时支护；施作部一定距离后，及时开挖部，施作部的初期支护及临时支护；图2-13 V级围岩中壁(CRD)法施工工序示意图开挖部35m后，开挖部，施作部初期支护；当初期支护形成支护闭合环，部开挖支护1015m后，及时进行全断面仰拱及填充砼施工，拆除临时型

19、钢支撑，并对拆除节点补喷砼加强。2.2.2.5.3施工工艺要点隧道V级围岩开挖采用CRD法施工除应遵循前述开挖方法规定外。尚应遵循以下规定：（1）超前支护砂浆强度达到设计要求后，方可进行爆破掘进开挖；（2）应加强对超前支护的质量效果进行评估，确认隧道开挖后短时间具有自稳能力，不易发生坍塌事故，方可进行爆破掘进；否则，应加强超前支护；（3）隧道爆破开挖后应初喷3cm混凝土封闭开挖面拱部后，方可进行出碴作业；（4） 隧道开挖后应在6h内完成初期支护及临时支护；（5）采用CRD法法施工，各部开挖底部钢架（或临时钢架）应设置锁脚锚杆，以确保钢架体系的整体稳定。2.2.2.6光面爆破2.2.2.6.1隧

20、道开挖采用光面爆破技术，施工前应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破材料等进行钻爆设计，并应根据爆破效果不断调整和优化。 钻爆设计的内容应包括炮眼（掏槽眼、辅助眼、周边眼）的布置、数目、深度和角度，钻爆器材、装药量和装药结构，起爆方法和起爆顺序，钻眼机具和钻眼要求等。钻爆设计图应包括炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要技术经济指标及必要的说明。2.2.2.6.2炮眼布置应符合下列规定：1)掏槽炮眼可采用直眼掏槽或斜眼掏槽；2)周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置，保证开挖断面符合设计要求；3)辅助炮眼交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间，力求爆破出石块块度适合装碴的

21、需要；4)周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上，掏槽炮眼应加深10cm；2.2.2.6.4光面爆破参数应通过试验确定。设计时可参照下表2-3选用。表2-3 光面爆破参数岩石类别周边眼间距E（cm）周边眼抵抗线W（cm）相对距离E/W装药集中度q(kg/m)极硬岩506055750.80.850.250.30硬岩405050600.80.850.150.25软质岩354545600.750.80.070.122.2.2.6.5爆破起爆应采用导爆管起爆。2.2.2.6.6掘进眼、内圈眼、底板眼采用连续装药结构，周边眼采用小直径连续装药或空气柱状间隔装药结构；当岩石很软时，可采用导爆索装药结构。

22、2.2.2.6.7钻爆作业必须按照钻爆设计进行测量放线、钻眼、装药、接线和起爆，其施工工艺如下：（1）测量放线测量人员测放出隧道中线和开挖轮廓线，用红油漆按钻爆设计图画出炮眼位置，经检查符合设计要求后方可钻眼。（2）钻眼1）钻眼施工采用自制的钻爆台车，风动凿岩机钻孔，在钻孔过程中，设专人负责指挥钻孔，确保钻孔位置和角度正确，提高钻孔质量；2）炮眼的深度和角度应符合设计，掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm；3）辅助眼眼口排距、行距误差不大于10cm；周边眼眼口位置误差不得大于5cm，眼底不得超出开挖断面轮廓线15cm；4）当开挖面凸凹较大时，应按实际情况调整炮眼深度，使周边眼和辅助眼

23、眼底在同一垂直面上。5）钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查并做好记录，对不符合要求的炮眼应重钻，经检查合格后方可装药。6）周边眼在断面轮廓线上开孔，要严格控制外插角，外斜率不得大于5cm/m，以尽可能使前后两排炮接茬处台阶减小。（3）清孔装药清孔采用25钢管输入高压风吹出孔内残渣和泥浆。装药按自上而下顺序装填，雷管要分段对号入座。炮孔按规定药量装药后，炮口用炮泥堵塞，长度不小于20cm。周边孔装药量较小，采用小直径药卷间隔装药，用竹片固定药卷，用导爆索、非电毫秒雷管起爆；辅助孔和掏槽孔采用连续装药，用非电毫秒雷管起爆，当裂隙水较多时采用防水乳化炸药。（4）联网爆破用联结元件将导爆管联结成复式起爆网

24、络，在检查无误后，人员设备撤离至安全区域，由爆破工起爆。炮孔的装药、堵塞和起爆网路的联结应严格按爆破规定由考核合格的炮工完成。2.2.2.6.8爆破作业时，所有人员应撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的安全地点。安全地点至爆破工作面的距离，在独头坑道内不应小于200m，当采用全断面开挖时，应根据起爆方法与装药量计算确定。2.2.2.6.9爆破后检查其效果，爆破效果应符合下列要求：（1）超欠挖应符合2-2表规定；（2）开挖轮廓圆顺，开挖面平整；（3）爆破进尺达到设计要求，爆出的石块块度满足装碴要求；（4）炮眼痕迹保存率（残留有痕迹的炮眼数）/（周边眼总数）100，硬岩80，中硬岩60，并在开挖轮廓

25、面上均匀分布；（5）两次爆破的衔接台阶尺寸不大于15cm。2.2.2.6.10根据爆破效果，分析原因及时修正爆破参数，根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况以及爆破后石碴的块度，及时修正眼距、用药量，特别是周边眼的用药量；根据爆破振动，调整单段起爆炸药量及雷管段数。2.2.2.7隧道施工防排水本工程长大隧道进口及出口工区均为顺坡排水，坡白山隧道进口和隧道斜井工区为反坡排水，反坡排水地段洞内一侧每隔400m左右布置一个集水坑，集水坑之间离心水泵接力抽水，直至排到洞外污水净化池达标后排放。每集水坑配备3台离心式水泵，水泵流量不小于54m3/h。同时施工中配备备用抽水设备及管道，以防突水，在突水情况下除

26、启用全部排水设备和备用设备外，同时将高压风管、水管切断，将其改装为临时排水管路。2.3超前支护2.3.1超前小导管小导管采用423.5mm的无缝钢管加工，长度3.5m；前端加工呈尖锥状，在管前端2.5m范围内按间距10-20cm梅花形布置注浆孔，孔径为6-8mm，小导管构造如图2-14所示。 图2-14小导管构造图（单位：cm）2.3.1.1设计参数隧道V级围岩，在拱部120范围内设置，环向间距40cm，纵向间距为200cm,外倾角为10122.3.1.2超前小导管施工工艺,见图2-15。风钻钻孔顶入钢管连接管路停止注浆注下一孔检查加固效果是否达到要求压水试验有无渗漏注浆检修管路泄露封闭岩面工

27、作面泄露补钻注浆孔否无制浆图2-15 超前小导管施工流程图2.3.1.3超前小导管的施工2.3.1.3.1布孔：按设计要求，由测量人员负责测绘孔位，并用红漆在工作面标示。2.3.1.3.2钻孔：采用风动凿岩机按测设孔位钻孔，选用50钻头；钻孔时应注意钻进深度和倾角的控制。钻孔的方向垂直于开挖面，仰角1015,钻孔钻进避免钻杆摆动，保证孔位顺直。钻至设计孔深后，用吹管将碎渣吹出，避免塌孔。2.3.1.3.3小导管安装：安装前，检查钻孔的孔位、外倾角、孔径满足质量标准，且应将孔内杂物清洗干净。小导管安装采用凿岩机安装，安装前加工的冲击锤，如图2-16。图2-16冲击锤示意图小导管端部安放好冲击锤后

28、，开动钻机，利用钻机的冲击力将钢花管顶入围岩中，孔口露出喷射混凝土面15cm，钢管顶进钻孔长度90%管长。顶管至设计孔深后，将孔口用水泥-水玻璃胶泥将钢花管与孔壁之间的缝隙封堵。孔口露出喷射混凝土面15cm，安装钢拱架后与拱架焊接在一起。 2.3.1.3.4注浆：小导管注浆采用注浆机，注浆前，孔口应安装止浆塞，连接小导管设置球形止浆阀，如图2-17。 图2-17小导管注浆配套设施示意图1-注浆孔 2-小导管 3-止浆塞 4-球形止浆阀 5-注浆软管水泥浆采用自制水泥浆搅拌捅搅拌，水泥浆水灰比为0.51.0：1，注浆结束标准为，注浆压力达到1.0MPa且注浆量也达到设计时，即可停止注浆。结束注浆

29、关闭止浆阀，待浆夜初凝后拆下止浆发并清洗干净。注浆施工要求：注浆应首先用清水压注清孔；注浆应由下向上进行；出现相邻孔穿浆，应将出浆孔堵塞好后再压注，直至注浆压力达到设计值。2.3.1.3.5小导管与格栅钢架连接超前小导管与格栅钢架联接成整体，如图2-18。图2-18格栅钢架和小导管布置示意图1小导管 2-格栅钢架 -超前倾角 -超前小导管环向间距2.3.2超前锚杆2.3.2.1设计参数IV级围岩在拱部设置25锚杆拱部设水平超前锚杆，长度3.54米，环向间距为0.4米，纵向间距2.0米；图3-5超前锚杆施工工艺图超前锚杆施工成孔采用手风枪钻孔，早强砂浆锚固。2.3.2.2超前锚杆施工工艺施工工艺

30、见图2-19 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锚杆孔冲洗 清孔锚杆成孔检查搅拌砂浆锚杆加垫板拧扣安锚杆排气管止浆塞注 浆修建上挡检测锚杆抗拔力检查查锚杆竣工验收砂浆饱满度检查图2-19 超前砂浆锚杆施工工艺流程图2.3.2.3超前锚杆施工2.3.2.3.1锚杆制作：按设计将螺纹钢筋加工成设计长度的锚杆，并在一端车丝。2.3.2.3.2钻孔：钻孔前，测量放线，按设计用红油漆标出锚杆位置。用风钻钻孔，钻孔前确定钻杆方向和夹角，保证锚杆夹角正确。钻孔时控制用水量，以防坍孔。2.3.2.3.3注浆：采用注浆泵注浆，浆体为早强水泥砂浆。注浆时，以水引路

31、，将搅拌好的砂浆装入注浆器并充满管路，并将注浆管插入孔中，管口离孔底10cm间隙，开进风阀门，用高压空气将水泥砂浆压入孔眼中，注浆管逐渐被砂浆向外推挤，注到孔深的23以上时停止注浆，由插入的钢筋将孔内砂浆挤出填满为止。注浆过程中要始终保持罐内有足够的砂浆(14以上)。尤其是最后一根锚杆，防止高压风将孔眼中砂浆吹掉，确保安全。 2.3.2.3.4锚杆安装：锚杆钢筋在使用前应矫直和清除污锈并用水湿润，以保证和砂浆紧密结合。一般先注浆后插入锚杆，先将钢筋头部加工成扁铲形，以利于减少钎阻力并增大锚固力；插入钢筋时，要沿孔轴线缓慢推入。如遇插入阻力大，可用锤子轻轻打入。2.4初期支护2.4.1锚杆 2.

32、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

33、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，直接将注浆管插入锚杆孔底，距孔底10cm，开始注浆后反复将注浆管向孔

34、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，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

35、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布置浆液运输合格不合格图2-21 中空注浆锚杆施工工艺

36、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。（2）测量放样锚杆孔开孔前做好量测工作，按设计要求布孔

37、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。杆体安装完成后，安装止浆塞、垫板、球形螺母，利用中空

38、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；-浆液在裂隙内的有效充填系数。洞内注浆结束的标准：注

39、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2.4.2.2钢架的施工2.4.2.2.1钢架制作钢架按设

40、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

41、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。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