隧道工程初期支护施工工艺

隧道工程初期支护施工工艺初期支护在每步开挖后及时进行，主要有初喷、安装格栅、挂网、喷混凝土等工序。1、初喷初喷作用为封闭工作面、防止风化，一般喷层厚度为3-5cm，在开挖之后立即进行。2、格栅钢架制作安装格栅钢架挂网安装在每步开挖后及时进行，格栅定点预制，分片安装。格栅分片之间用角钢打眼螺栓连接，格栅之间用纵向连接筋相连。格栅架立中心和垂直度进行测量控制；钢筋网均挂在格栅上，钢筋网需挂靠牢固，在喷射混凝土时不得晃动。钢筋网随受喷面的起伏铺设。2.1钢架制作格栅钢架在钢筋加工棚设置的1:1制作样台上，采用冷弯制作，格栅钢架分段制作，按单元拼焊后，运至现场安装。首先用2cm厚钢板铺设成加工平台，在平台上放出每个单元格栅的大样，再沿大样线焊接侧向定型模具和端头定型钢板。按设计尺寸（外放50mm作为预留变形量）进行钢筋下料，并预留焊接收缩余量。将下料主钢筋按设计弧度冷弯成型，放入定型模具定位焊接。焊接时应对称，焊接后清除熔渣和金属飞溅物。将已加工完毕的单元格栅取出进行整体试拼，检查试拼误差并纠正。2.2钢架安装安装工作内容包括定位测量、安装前的准备和安设。（1）安装前的准备工作运至现场的单元钢架分单元堆码，并挂牌标识，以防用错。安设前进行断面尺寸检查，及时处理欠挖部分，保证钢架正确安装，钢架外侧有不小于5cm的喷射混凝土，安设前将格栅拱脚或墙脚部位的松渣清理干净，并垫上钢板或木板，防止钢架下沉或失稳。（2）定位测量首先控制中线架设格栅，按设计拱顶标高控制格栅顶部高程，然后再检查格栅支距，格栅钢架安设于曲线上时，安设方向为该点的法线方向，安设于直线上时，安设方向垂直于线路中线。直线地段安装激光指向仪控制中线。（3）钢架安装钢架与初喷混凝土之间紧贴，在安设过程中，当钢架与围岩间有较大间隙时安设混凝土垫块，或用水泥砂浆找平，两榀钢架间沿周边设φ22纵向连接筋，环向间距为1.0m，内外双层布置。形成纵向连接体系，并及时打入锁脚锚管，锚管应与格栅焊牢，然后挂设钢筋网片，绑扎在钢架的设计位置，并与格栅钢架连接牢固，然后喷射混凝土，封闭成环。（4）格栅架设质量要求格栅钢架应架设在与隧道轴线垂直的平面内，格栅间距允许偏差为±30mm，垂直度不大于5‰。格栅钢架保护层厚度在35-40mm，其背后应保证喷射混凝土密实。格栅钢架安设正确后，纵向必须用钢筋连接牢固，并与锁脚锚管焊接连成一个整体。2.3钢筋网采用φ6的钢筋编制而成，网格间距150mm，钢筋交叉处点焊，在场外加工成片状以便于安装。在钢架的内外两侧设置单层或双层网片，网片与格栅钢筋焊接牢固。2.4喷射混凝土施工工艺喷射混凝土采用干喷工艺。隧道开挖后先在掌子面喷一层3～5cm混凝土，封闭洞壁并使基面平顺。钢架安装后由下至上分层、分片喷射混凝土，一次喷射厚度边墙不超过10cm，拱部不超过6cm。喷头应与受喷面垂直，距离受喷面60～100cm，连续缓慢地做横向环形运动。混凝土表面应湿润光泽、无干、无滑和流淌现象。在拱脚处用土将格栅连接板埋20cm，在下台阶续接格栅时用高压风吹净。（1）喷射机械安装好后，先注水、通风、清除管道内杂物。（2）保证连续上料，严格按施工配合比配料，严格控制水灰比及坍落度，保证材料运送顺畅。（3）操作顺序：喷射时先开液态速凝剂泵，再开风，后送料，以凝结效果好、回弹量小、表面湿润光泽为准。（4）原材料的要求：水泥：采用不低于PO32.5普通硅酸盐水泥，使用前做强度复查试验，其性能符合现行的水泥标准。细骨料：采用硬质、洁净的中砂或粗砂，细度模数大于2.5。粗骨料：采用坚硬耐久的碎石，粒径不大于15mm，级配良好。使用碱性速凝剂时，不得使用含有活性二氧化硅的石料。水：采用不含有影响水泥正常凝结与硬化有害杂质的自来水。速凝剂：使用前与水泥做相容性试验及水泥凝结效果试验，其初凝时间不得大于5min，终凝时间不得大于10min。掺量根据初凝、终凝试验确定，一般为水泥用量的5%左右。（5）喷射混凝土作业在满足《锚杆喷射混凝土支护规范》有关规定的基础上，增加以下技术要求：搅拌混合料采用普通混凝土搅拌机，搅拌时间不小于2分钟。原材料的称量误差为：水泥、速凝剂±1%，砂石±3%；拌合好的混合料运输时间不得超过1小时；混合料应随拌随用。混凝土喷射机具性能良好，输送连续、均匀，技术性能满足喷射混凝土作业要求。喷射混凝土作业前，清洗受喷面并检查断面尺寸，保证尺寸符合设计要求。喷射混凝土作业区有足够的照明，作业人员佩戴好作业防护用具。（6）喷射混凝土在开挖面暴露后立即进行，作业符合下列要求：喷射混凝土作业分段分片进行。喷射作业自下而上，先喷格栅钢架与拱壁间隙部分，后喷两钢架之间部分。喷射混凝土分层进行，一次喷射厚度根据喷射部位和设计厚度而定，拱部宜为5cm～6cm，边墙为7cm～10cm，后喷一层应在先喷一层凝固后进行，若终凝后或间隔一小时后喷射，受喷面应用风水清洗干净。喷射时自下而上，即先墙脚后墙顶，先拱脚后拱顶，避免死角，料束呈螺旋旋转轨迹运动，一圈压半圈，纵向按蛇形喷射，每次蛇形喷射长度为3～4m。正常情况采用干喷混凝土工艺，混凝土的回弹量边墙不大于15%，拱部不大于25%。喷射混凝土终凝2小时后开始洒水养护，洒水次数应以能保证混凝土具有足够的湿润状态为度；养护时间不得少于14天。喷射混凝土表面应密实、平整，无裂缝、脱落、漏喷、空鼓、渗漏水等现象，平整度允许偏差为±3cm。（7）保证喷射混凝土密实的技术措施严格控制混凝土施工配合比，配合比经试验确定，混凝土各项指标都必须满足设计及规范要求，混凝土拌合用料称量精度必须符合规范要求。严格控制原材料的质量，原材料的各项指标都必须满足要求。喷射混凝土施工中确定合理的风压，保证喷料均匀、连续。同时加强对设备的保养，保证其工作性能。喷射作业由有经验、技术熟练的喷射手操作，保证喷射混凝土各层之间衔接紧密。初喷混凝土紧跟掌子面，复喷前先按设计要求完成超前小导管、钢筋网、格栅钢架的安装工作。喷射混凝土由专人喷水养护，以减少因水化热引起的开裂，发现裂纹用红油漆作标记，进行观察和监测，确定其是否继续发展，若在继续发展，找出原因