隧道初期支護(hù)施工(管鵬與注漿小導(dǎo)管)

1、支護(hù)施工（1） 大管棚施工南華隧道通道進(jìn)口20m,臥龍端30m長管棚預(yù)支護(hù)，管棚布置見圖18、19，施工工藝見圖20。管棚設(shè)計參數(shù)：熱軋無縫鋼管Ø108mm,壁厚6mm,節(jié)長4m、6m；環(huán)向間距中之中為40cm；鋼管軸線與襯砌外緣線夾角13°；鋼管施工徑向誤差不大于15cm。鋼管接頭采用絲扣連接，絲扣長15cm。隧道縱向同一斷面處的接頭數(shù)不大于50%，相鄰鋼管的接頭至少錯開1m。管棚施工a配備電動油壓鉆機(jī)23臺，用以鉆孔及推進(jìn)鋼管。b采用C25砼套拱作為管棚導(dǎo)向墻，套拱內(nèi)埋設(shè)I16、I18工字鋼，工字鋼與管棚鋼管焊成整體。導(dǎo)向管采用外徑Ø127mm×4m

2、m熱扎無縫鋼管，導(dǎo)向管單根長2m。施工過程中與鋼拱架焊接成整體。c管棚的鋼管：注漿孔采用注漿用鋼花管，鋼花管漿液滲濾布置如圖所示（無縫鋼管加工而成）。d管棚應(yīng)按設(shè)計位置施工，鉆機(jī)立軸方向必須準(zhǔn)確控制，每鉆完一孔便頂進(jìn)一根長鋼管。管棚施工順序為自下而上。拱部管棚施工前必須架設(shè)拱部管棚施工平臺。管棚施作時應(yīng)先鉆設(shè)鋼花管，注漿凝固后再鉆設(shè)無孔鋼管。在無孔鋼管的鉆孔過程中應(yīng)檢查鋼花管的注漿質(zhì)量，當(dāng)注漿質(zhì)量達(dá)到要求時，再安裝無孔鋼管，并注漿時管周漿液飽滿；當(dāng)注漿質(zhì)量達(dá)不到要求時，則安裝鋼花管并進(jìn)行補充注漿。e為保證鉆孔方向準(zhǔn)確，應(yīng)運用測斜儀測鋼管鉆進(jìn)的偏斜度，當(dāng)偏斜度較大適應(yīng)及時糾正。各鉆孔均應(yīng)做好施工

3、記錄。f套拱基底承載力大于0.3MPa。 圖18 橫洞進(jìn)口超前大管棚布置圖圖19 南華隧道臥龍端洞口大管棚布置圖水泥水緩凝劑拌漿機(jī)儲裝桶注漿泵混合器注漿管孔口閥輸漿管儲漿管補孔測量放線導(dǎo)向墻及導(dǎo)向管安裝鉆孔是否有坍孔、探頭石固定注漿管孔口處理噴混凝土封閉注漿注漿效果檢查進(jìn)入開挖工序下管安裝不合格是加工鋼管鉆機(jī)掃孔注漿口防護(hù)圖20 洞口超前大管棚施工工藝框圖管棚注漿a.注漿機(jī)械：注漿泵24臺。b.灌注漿機(jī)：水泥漿液。c.注漿參數(shù)：水泥漿水灰比：0.51，可添加早強(qiáng)劑；注漿壓力：0.51.0PMa，施工中根據(jù)現(xiàn)場情況，確實必要時，可加大至2.0MPa。e.注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：注漿壓力逐步升高，達(dá)到設(shè)計終

4、壓并繼續(xù)注漿15min以上；進(jìn)漿量一般為2030L/min。注漿前應(yīng)進(jìn)行注漿試驗，以調(diào)整注漿參數(shù)。施工中，管棚范圍內(nèi)的徑向錨桿的布置根據(jù)管棚鋼管位置進(jìn)行局部調(diào)整。主要技術(shù)措施a.所有操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn)，并實行崗位責(zé)任制，在注漿前充分做好各項準(zhǔn)備工作。b.認(rèn)真檢查注漿管路系統(tǒng)，包括混合器、接頭、閥門等，如有破損立即更換，不好用的接頭、閥門，不得使用，防止在高壓下發(fā)生脫扣的危險事故。（2） 超前注漿小導(dǎo)管超前注漿小導(dǎo)管支護(hù)外插角1014°，級圍巖按拱部90°范圍布置，級圍巖按拱部120°范圍布置。超前支護(hù)單根長4.5m，搭接長度不小于1.0m，端部焊接在鋼架上。

5、小導(dǎo)管用熱軋無縫鋼管加工制成，直徑42mm，壁厚4mm。小導(dǎo)管管壁應(yīng)鉆注漿孔，孔徑8mm，孔間距10cm，成梅花型布置。尾部30cm不鉆注漿孔作為止?jié){段。小導(dǎo)管加工圖見圖21。圖21 小導(dǎo)管構(gòu)造圖當(dāng)?shù)貙訛橥翆忧宜瘔K粒徑小于15cm時，可利用擺錘將小導(dǎo)管直接打入；當(dāng)?shù)貙訛槠扑閹r層，小導(dǎo)管難以打入時，可利用風(fēng)槍鉆孔，然后插入導(dǎo)管。小導(dǎo)管打入地層后應(yīng)對地段進(jìn)行注漿，注漿材料采用純水泥漿（w/c=1.0），地下水大時采用水泥-水玻璃漿，其參數(shù)為：水泥漿/水玻璃=1:0.8(體積比)，整體性較好，可采用水泥砂漿（w/c=0.50.8），以充填導(dǎo)管孔，注漿水泥的強(qiáng)度等級為42.5。注漿異?，F(xiàn)象處理發(fā)生

6、串漿現(xiàn)象，即液漿從其他孔中流出時，采用多臺泵同時注漿或堵塞串漿孔注漿。漿液壓力突然升高，可能發(fā)生了堵管，停機(jī)檢查。漿液注漿量很大，壓力長時間不升高，則應(yīng)調(diào)整漿液濃度及配合比，縮短凝膠時間，進(jìn)行小量低壓力注漿或間歇式注漿，使?jié){液在裂隙中有相對停留時間，以便凝膠，但停留時間不能超過混合漿的凝膠時間，才能避免產(chǎn)生注漿不飽滿。施工工藝流程見圖22。工作面泄露連接管路頂入鋼管有無滲漏風(fēng)鉆鉆孔壓水試驗注下一孔注 漿補鉆注漿孔停止注漿是封閉巖面檢 修否管路泄露檢查加固效果是否達(dá)到要求圖22 小導(dǎo)管超前支護(hù)施工工藝流程圖（3） 初期支護(hù)隧道開挖后，級、級圍巖首先立即初噴35cm厚的混凝土，待出碴完畢再按設(shè)計要

7、求施作錨、網(wǎng)、鋼拱架聯(lián)合支護(hù)，并噴射混凝土至設(shè)計厚度。初期支護(hù)工藝流程見圖23。超前小導(dǎo)管、注漿（錨桿）施工準(zhǔn)備洞身開挖清理危石、處理欠挖吹凈巖面初噴混凝土封閉巖面施作錨桿、掛設(shè)鋼筋網(wǎng)噴射混凝土至設(shè)計厚度圍巖量測小導(dǎo)管及錨桿加工漿液及砂漿制備調(diào)整檢 查安設(shè)格柵拱架信息反饋、確定合理二襯時間通風(fēng)排煙圖23隧道初期支護(hù)施工工藝流程圖 藥卷錨桿a.工藝流程隧道系統(tǒng)錨桿采用Ø22藥卷錨桿，施工工藝流程見圖24。插入錨桿檢 查結(jié) 束鉆 孔清 孔放入化學(xué)藥卷施工準(zhǔn)備布 孔加墊板、擰緊螺帽固定桿體圖24 藥卷錨桿施工工藝流程圖b.施工方法施工中按設(shè)計要求定出位置，鉆孔，孔位準(zhǔn)確，深度符合設(shè)計要求。

8、錨桿安設(shè):鉆孔完畢，安裝錨桿前，先用高壓風(fēng)清洗錨桿孔內(nèi)石屑，再將藥卷插入孔內(nèi)，錨桿插入錨桿孔，錨桿插入深度應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定，錨桿外露1020cm，以便于固定。墊板安裝:安裝錨桿專用墊板，擰緊螺帽。墊板應(yīng)保證與支護(hù)面巖面密貼。藥包錨桿a.工藝流程隧道鎖腳錨桿采用Ø25藥包錨桿，施工工藝流程見圖25。施工準(zhǔn)備布 孔鉆 孔清 孔放入化學(xué)藥包安止?jié){塞加墊板、擰緊螺帽固定桿體漿液配制、攪拌插入錨桿結(jié) 束注漿及注漿檢查圖25 藥包錨桿施工工藝流程圖b.施工方法鉆孔:藥包錨桿鉆孔方法同砂漿錨桿鉆孔方法。施工中按設(shè)計要求定出位置，孔位準(zhǔn)確，深度符合設(shè)計要求。錨桿安設(shè):鉆孔完畢，安裝錨桿前，先用高壓風(fēng)清

9、洗錨桿孔內(nèi)石屑，再將化學(xué)藥包插入孔內(nèi)，錨桿插入錨桿孔，錨桿插入深度應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定，錨桿外露1020cm，以便于與壓漿機(jī)出漿管連接。壓漿:壓漿前，錨桿孔處預(yù)裝錨桿專用止?jié){塞，壓漿時，錨桿頭與注漿機(jī)出漿管連接，開始壓漿。當(dāng)孔內(nèi)水泥漿壓滿后，立即頂緊止?jié){塞，防止?jié){液流出。墊板安裝:壓漿完畢，待達(dá)到額定強(qiáng)度后，開始安裝錨桿專用墊板，擰緊螺帽。墊板應(yīng)保證與支護(hù)面巖面密貼。鋼筋網(wǎng)鋼筋網(wǎng)采用HPB235級鋼筋加工而成，為方便施工，事先在洞外加工成1×2m的方片，施工時運至工作面進(jìn)行安裝。鋼筋網(wǎng)加工制作及安裝時應(yīng)注意：除銹、去油污、確保鋼筋質(zhì)量符合要求。鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)時，應(yīng)隨混凝土初噴面起伏敷設(shè)，并與壁

10、面接觸緊密，每片鋼筋網(wǎng)搭接長度不小于12個網(wǎng)眼。鋼筋網(wǎng)的節(jié)點與錨桿和鋼架接頭采用點焊的辦法焊接牢固，防止噴射混凝土?xí)r晃動。鋼格柵、鋼拱架鋼格柵、鋼支撐作為剛性拱架，支撐的剛度和強(qiáng)度大，可作臨時支撐并單獨承受較大的圍巖壓力，在軟弱破碎圍巖中需要立即承載的場合使用。所以鋼支撐施工質(zhì)量的好壞直接影響到結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定，要把好各道加工工序的質(zhì)量關(guān)。施工工藝流程見圖26。a.施工準(zhǔn)備鋼格柵、鋼支撐所用鋼材進(jìn)場時按批量和型號分批試驗。檢驗內(nèi)容包括對標(biāo)志、廠家、品種、數(shù)量、外觀檢查，并按規(guī)定抽樣做力學(xué)性能試驗。鋼筋工、電焊工必須持證上崗，以保證加工出質(zhì)量好的產(chǎn)品。b.鋼格柵、拱架加工制作拱架加工制作工藝要求

11、:按設(shè)計圖放大樣，放樣時應(yīng)根據(jù)工藝要求預(yù)留焊接收縮余量及切割、刨邊的加工余量。鋼格柵加工時必須在鋼板上布設(shè)拱架控制樁，鋼拱架根據(jù)設(shè)計尺寸在鋼拱架冷彎機(jī)上先試加工1-2片，加工時調(diào)整千斤頂檢驗鋼拱架半徑滿足設(shè)計要求后，將千斤頂固定，進(jìn)行批量生產(chǎn)加工，將型鋼冷彎成形。成品拱架要求尺寸準(zhǔn)確，弧形圓順。嚴(yán)格焊前及焊縫檢查:焊接材料均應(yīng)附有質(zhì)量證明書，并應(yīng)符合設(shè)計文件的要求和國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定;鋼筋、型鋼應(yīng)按照鋼材質(zhì)量證明書進(jìn)行現(xiàn)場復(fù)檢;有銹蝕的鋼材嚴(yán)禁使用，對輕微浮銹油污等應(yīng)清除干凈并應(yīng)對焊點進(jìn)行防銹處理;焊制前進(jìn)行焊工摸底試焊，按照手工電弧焊規(guī)范經(jīng)考試合格評定焊接等級，并按照規(guī)范選用焊接電流、電壓、引弧速

12、度等，并要求供電質(zhì)量穩(wěn)定;施焊請焊工應(yīng)復(fù)查組裝質(zhì)量及焊縫區(qū)的處理情況，如不符合要求，應(yīng)修整合格后才能施焊;焊接完畢后應(yīng)清除熔渣及金屬飛濺物，按鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范要求檢查焊接質(zhì)量，不允許出現(xiàn)漏焊和假焊等現(xiàn)象。鎖腳錨桿焊接縱向連結(jié)筋鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)噴射混凝土施工準(zhǔn)備隧道開挖初噴混凝土架立鋼架斷面檢查結(jié) 束洞外加工、制作、運輸返 工連接鋼筋加工位置檢查圖26 鋼拱架施工工藝流程圖c.鋼架加工后要進(jìn)行試拼，然后編號，安裝時按原編號進(jìn)行安裝。其允許誤差：沿隧道周邊輪廓誤差為±3cm;鋼架由拱部、邊墻及仰拱各單元鋼構(gòu)件拼裝而成。各單元用螺栓連接。螺栓孔眼中心間距公差不超過±0.5mm

13、;鋼架平放時，平面翹曲應(yīng)小于±2cm。d.鋼拱架的運輸在加工好的鋼拱架運至掌子面過程中，要輕搬輕放，不能亂扔，或者用重物敲打，注意保護(hù)，防止發(fā)生拱架扭曲變形。e.鋼拱架的安裝:為保證鋼架置于穩(wěn)定的地基上，施工中應(yīng)在鋼架基腳部位預(yù)留0.150.20m原地基,架立鋼架時挖槽就位;鋼架平面應(yīng)垂直于隧道中線，其傾斜度不大于2度。鋼架的任何部位偏離鉛垂面不應(yīng)大于5cm;為保證鋼架位置安設(shè)準(zhǔn)確，在隧道開挖時在鋼架的各連接拌處預(yù)留安裝鋼架連接板凹槽;鋼架應(yīng)按設(shè)計位置安放，在安設(shè)過程中當(dāng)鋼架與噴層之間有較大間隙時應(yīng)設(shè)騎馬墊塊，鋼架與初噴混凝土（或墊塊）接觸間距不應(yīng)大于100cm;為增強(qiáng)鋼架的整體穩(wěn)定

14、性，鋼架架設(shè)前均需預(yù)先打設(shè)定位系筋，將鋼架與定位系筋焊接在一起;采用分部開挖時，在不同分部間鋼架接頭處設(shè)置鎖腳錨桿。噴射混凝土a.工藝流程噴射混凝土施工采用濕噴工藝施工，施工工藝流程見圖27。施工準(zhǔn)備隧道開挖巖面清理噴射料裝運混凝土初噴混凝土復(fù)噴結(jié) 束效果檢查監(jiān)控量測設(shè)計配合比厚度不足調(diào)整配合比強(qiáng)度不足調(diào)整設(shè)計圖27 噴射混凝土施工工序流程圖b.施工方法噴射前將巖面的松動石塊進(jìn)行清理，并埋設(shè)噴層厚度控制標(biāo)志釘，每12m設(shè)一根?；炷劣脧?qiáng)制式拌和機(jī)分次投料拌合，人工上料，合成纖維嚴(yán)格按設(shè)計摻量添加，并加長攪拌時間，防止纖維攪團(tuán)。拌和料采用混凝土專用輸送車運送到作業(yè)點。拌和料采用混凝土專用輸送車運送到作業(yè)點。為減少回彈量，降低粉塵，提高噴層質(zhì)量，采用機(jī)械手作業(yè)。噴射混凝土施工分初噴和復(fù)噴二次進(jìn)行，初噴在開挖(或分部開挖)完成后立即進(jìn)行，以盡早封閉巖面，防止表層剝落。復(fù)噴混凝土在錨桿、掛網(wǎng)和鋼架安裝后進(jìn)行，盡快形成聯(lián)合支護(hù)體系，以抑制圍巖變形。鋼架間用混凝土噴平，保護(hù)層不得小于4cm?；旌狭弦S拌隨噴，供料連續(xù)；噴射作業(yè)分段、分片、分層，由下而上依次進(jìn)行。分層噴射時，后一層在前一層混凝土終凝后進(jìn)行，若終