隧道系统支护施工作业指导书.doc

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1、隧道系统支护施工作业指导书系统支护采用锚喷支护，内容包括：挂钢筋网、安装钢架、钻设系统锚杆、喷混凝土。具体采用带排气装置的中空注浆锚杆、22mm砂浆锚杆、钢筋网、工字钢架、C25喷射（改性聚脂纤维）混凝土等支护措施。支护紧跟开挖面及时施作，以减少围岩暴露时间，抑制围岩变形，防止围岩在短期内松弛剥落。钢架、钢筋网和锚杆由洞外构件厂加工，人工安装钢架，挂设钢筋网，锚杆钻机或锚杆台车及凿岩机施作系统锚杆。喷射机械手或TK961型湿喷机作业。喷锚支护施工程序见“图5-1 喷锚支护施工程序框图”。1.1.中空注浆锚杆施工超前地质预报否初喷混凝土4cm施 工 放 样安装钢架及挂钢筋网是否符合标准调整施作系

2、统锚杆喷射混凝土达到设计厚度监 控 量 测反馈、调整确定支护参数是开 挖图5-1 喷锚支护施工程序框图中空注浆锚杆施工工艺其施工工艺详见“图5-2 中空注浆锚杆施工工艺流程图”。中空注浆锚杆施工方法中空注浆锚杆主要用来作系统支护。本隧道正洞拱部均采用待排气装置的中空注浆锚杆，做法是：开挖后在拱部按设计要求间距打设锚杆，然后压注水泥砂浆，在隧道的拱部形成整体支护结构。检查锚杆锚杆连接标出锚杆位置锚杆钻进检查孔眼是否畅通并装止浆塞备 料注浆制备浆液上垫板、紧固螺帽、封口清洗整理图5-2 中空注浆锚杆施工工艺流程图放样：按设计位置及间距在隧道拱部标出锚杆位置；连接锚杆：先清理钻头、锚杆孔中异物，然后

3、将钻头安装在锚杆一端，用连接套将锚杆另一端与凿岩机连接。钻进及安装：将锚杆的钻头对准拱部标出的锚杆位置孔位，对凿岩机供风供水，开始钻进，钻进应以多回转、少冲击的原则进行，以免钻碴堵塞凿岩机的水孔；钻至设计深度后，用水或高压风清理锚杆孔，确认畅通后卸下钻杆连接套，保持锚杆的外露长度为1015cm。注浆：锚杆注浆采用专用锚杆注浆机。为了保证注浆不停顿地进行，注浆前应认真检查注浆泵的状况是否良好、配件是否备齐、制浆的原材料是否备齐、质量是否合格等。采用水泥砂浆，按以下程序进行注浆：将锚杆、注浆管及注浆泵用快速接头连接好；开动注浆泵注浆，直至浆液从孔口周边溢出或压力表达到设计压力值为止。一根锚杆完成后

4、，应迅速卸下注浆软管和锚杆接头，清洗后移至下一根锚杆使用。施工注意事项浆液应严格按配合比配制，并随用随配。为保证注浆效果，止浆塞打入孔口不应小于10cm，而且待排完气后应立即用快凝水泥砂浆封闭止浆塞以外的孔隙，保证在规定压力下浆液不致窜出。若停泵时间较长，则在下根锚杆注浆前要放掉注浆管内残留的灰浆；注浆过程中，每次移位前应及时清洗快速接头，以保证注浆连续进行。注浆前应检查排气管，当确认排气管畅通时即可注浆。1.2.砂浆锚杆施工隧道锚喷支护设计边墙均采用22mm砂浆锚杆，钻锚杆孔使用锚杆钻机或YT-28风动凿岩机，钻孔直径42mm。钻孔前根据设计要求定出孔位，径向锚杆钻孔尽量保持与岩面垂直，超前

5、锚杆外插角取1015，并根据岩体节里面产状确定锚杆的最佳方向。具体施工方法如下：锚杆制作：砂浆锚杆采用螺纹钢筋现场制做，锚杆长度和环向间距根据围岩状况及设计确定。钻孔：采用锚杆钻机或手持风动凿岩机钻孔，孔深误差不大于5cm。然后用高压风将孔内杂物吹净。钻孔应圆而直，孔口岩石整平，并使岩面与钻孔方向垂直。锚杆采用全自动液压升降平台配合安设。配拌、压注砂浆：砂浆用净浆搅拌机拌合均匀，随拌随用。用注浆泵往钻孔内压注早强水泥浆，注浆时注浆管要插至距孔底510cm处，随水泥浆的注入缓缓匀速拔出。要求锚孔内砂浆饱满，灌浆工作连续不中断，保证锚杆、砂浆、围岩间的粘结力。锚杆安装：注浆完成后迅速将锚杆插入，轻

6、轻锤击锚杆使之深入孔底。锚杆杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。若孔口无砂浆溢出，要将杆体拔出重新注浆。1.3.钢筋网施工钢筋网采用8mm钢筋，按设计预先在洞外钢构件厂加工成型。钢筋类型及网格间距符合设计要求。钢筋网根据初喷混凝土面的实际起伏状铺设，并与受喷面间隙不大于3cm。钢筋网与钢筋网、钢筋网与锚杆、钢筋网与钢架连接筋点焊在一起，使钢筋网在喷射时不晃动。钢筋网在构件加工厂加工成片，洞内焊接形成整体。施工注意事项：钢筋网制作前对钢筋进行校直、除锈及油污等处理；安装前，岩面初喷4cm厚混凝土形成钢筋保护层，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。1.4.工字钢架施工

7、本隧道工程有两种钢支撑类型：I20、I18工字钢钢架。钢架安装工艺流程见“图5-3 钢架安装工艺框图”。中线标高测量清除底脚浮碴安装钢架隐蔽工程检查验收复 喷 砼初喷钢架加工质量检验钢架组拼和锚杆焊接定位图5-3 钢架安装工艺框图型钢钢架和格栅钢架按设计预先在洞外结构件厂加工成型，在洞内用螺栓连接成整体。洞内安装在初喷混凝土后进行，与定位系筋焊接。型钢钢架之间设纵向连接筋，钢架间以喷混凝土填平。钢架拱脚必须安放在稳固的基础上，拱脚两侧设锁脚锚杆，架立时垂直隧道中线，当钢架和围岩之间间隙过大时设置混凝土楔形垫块或橡胶垫块，用喷射砼喷填。钢架制作:钢架按设计要求预先在结构件厂加工成型，运至施工现场

8、。加工场地用混凝土硬化，按设计放出加工大样。型钢放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割刨边的加工余量；型钢采用冷弯机按设计弧度分段、分节加工，弯制时要求弧形圆顺、尺寸准确；拱部边墙等各单元钢架应分别加工。各单元用螺栓连接。栓孔用钻床定位加工，螺栓、螺母采用标准件。加工成型后的型钢进行详细标识，分类堆放，做好防锈蚀工作后待用。钢架加工后进行试拼，允许误差：沿隧道周边轮廓误差为3cm；螺栓孔眼中心间距公差不超过0.5cm；钢架平放时，平面翘曲小于2cm。钢架架设：保证钢架置于稳固的地基上，施工中在钢架基脚部位预留0.150.2m原地基，架立钢架时挖槽就位，富水软弱地段在钢架基脚处设槽钢以增加基底

9、承载力。钢架平面垂直于隧道中线，其倾斜度不大于2。钢架的任何部位偏离铅垂面不大于5cm。为保证钢架位置安设准确，钢架架设前均需预先打设定位系筋。隧道开挖时在钢架的各连接板处预留钢架连接板凹槽，拱脚或墙脚处预留安装钢架槽钢凹槽。初喷混凝土时，在凹槽处打入木楔，为架设钢架留出连接板（或槽钢）位置。钢架按设计位置安设，在安设过程中当钢架和初喷层之间有较大间隙应设混凝土垫块或橡胶垫块，钢架与初喷混凝土或垫块围岩接触间距不应大于50mm。为增强钢架的整体稳定性，钢架架设前均需预先打设定位锚杆，将钢架与定位锚杆焊接在一起。沿钢架按设计设置22mm纵向连接筋。有仰拱钢架地段，一次开挖到位，清除底部虚碴，将墙

10、脚预留连接钢板处喷射混凝土凿除，用螺栓连接成整体。钢架架立后尽快喷射混凝土，并将钢架全部覆盖，使钢架与喷混凝土共同受力。钢架施工应满足客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准6.5节相关要求。钢架安装允许偏差应满足表5-1要求。表5-1 钢架安装允许偏差序号项目允许偏差1间距100mm2横向50mm3高程50mm4垂直度25保护层和表面覆盖层厚度-5mm1.1.喷射混凝土喷混凝土采用改性聚脂纤维混凝土。喷射混凝土前先对岩面进行修整，清除松动岩块，对个别欠挖突出部分进行凿除，对个别超挖部分用混凝土补平；用高压风清扫岩面，并使岩面保持一定湿度；要进行喷射试验，一切正常后进行混凝土喷射作业。为保证喷

11、射混凝土的厚度和质量，喷射混凝土分二次完成，即初喷和复喷。喷射混凝土以湿喷为主，含水量较大地段采用潮喷工艺。喷射料由洞外的混凝土拌和站拌合，混凝土输送车运输。初喷在刷帮、找顶后进行，喷射混凝土厚度45cm，及早快速封闭围岩，放炮后由人工在碴堆上喷护。复喷在初喷混凝土层及加固后的围岩保护下，在完成立拱架、挂网、锚杆工序的作业后进行。喷射混凝土施工工艺详见“图5-4 喷射砼施工工艺流程框图”。回弹量的多少取决于混凝土的稠度、速凝剂的使用、喷射技术骨料级配等多种因素。施工时要将边墙部分回弹率控制在15%以内，拱部回弹率控制在20%以下。施工前制定相应的作业指导书并在施工中根据实际情况不断完善。在实际

12、工作中尽快摸索掌握有关工作风压、喷射距离、送料速度三者之间的最佳参数值，使喷射的混凝土密实、稳定、回弹最小。必要时，在混凝土中掺加硅粉或粉煤灰，以增加混凝土的和易性而减少回弹。配备设备及劳动力组织方法混凝土制备运输方案、喷射方法喷射试验配合比报批材料试验报告施工准备材料、机具、劳力准备风、水、电准备断 面 检 查清 洗 岩 面强制式拌合机拌合分次投料拌合混凝土运输车运输混凝土运输湿 喷 机初 喷复 喷质量检查先墙后拱、分层、分区进行S形运动、螺旋状喷射首层着重填平、补齐强度检验：压试件方案报批混凝土拌和方案报批结束图5-4 喷射砼施工工艺流程框图作业开始时，应先送风后开机，在给料，待混凝土从喷

13、嘴喷出后，再供给速凝剂，结束时，先关闭速凝剂剂量泵，之后停止供料，待喷嘴残留的少量混凝土和速凝剂完全吹净后，再停风。喷射机的风压应满足喷头处的压力在0.1Mpa左右，喷射作业完毕或因故中断时，必须将喷射机和输料管内的积料清除干净。喷射混凝土强度必须符合设计要求。用于检查喷射混凝土强度的试件，应采用大板切割法制取；当不具备切割条件时也可采用边长150mm的立方体无底试模，在其内喷射混凝土制作试件，试件成型的喷射方向应与边墙相同，喷射混凝土标准养护试件的试验龄期为28d。当对强度有怀疑时，可在混凝土喷射地点采用钻芯取样法随机抽取制作试件做抗压试验。喷射混凝土的厚度和表面平整度应符合下列要求：平均厚度大于设计厚度；检查点数的80%及以上大于设计厚度；最小厚度不小于设计厚度2/3；表面平整度的允许偏差为100mm。喷射混凝土终凝2h后，应按施工技术方案及时采取有效措施进行养护，养护时间不少于14d。喷射混凝土表面应密实、平整，无裂缝、脱落、漏喷、露筋、空鼓和渗漏水，锚杆头钢筋无外露。严格控制原材料配合比，喷射混凝土原材料每盘称量的允许偏差应符合表5-2的要求。表5-2 原材料每盘称量的允许偏差序号材料名称允许偏差1水泥2%2粗、细骨料3%3水、外加剂2%4钢（合成）纤维2%关于原材料要求及进场检验规定必须符合客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准6.2节规定。