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1、初期支护施工作业指导书一、 隧道设计支护的形式 所辖隧道初期支护的形式分别为： 分离式隧道复合式衬砌：V围岩浅埋段；IV级围岩浅埋段；IV级围岩深埋段（软岩）段；III级围岩普通段；III级围岩横通道加强段； 紧急停车带衬砌支护：IV级围岩紧急停车段；III级围岩紧急停车段； 车行横通道衬砌支护：车行横通道IV级围岩普通段及加强段；车行横通道III级围岩普通段及加强段； 人行横通道衬砌支护: III级围岩人行横通道普通段；III级围岩人行横通道加强段；IV级围岩人行横通道普通段。围岩级别初期支护二次衬砌（mm）喷射混凝土C20厚度锚杆钢筋网A-2020B-2525钢架类型及间距(mm)拱、墙仰
2、拱拱、墙仰拱位置长度纵环间距S-Va2626拱、墙3.00.61.0双层8，A120b,6050钢砼S-Vb24-拱、墙3.00.61.0双层8，A118,6050钢砼S-Vc24-拱、墙3.00.751.0双层8，A118.7545钢砼S-IVa22-拱、墙3.01.01.2单层8，B22，10040砼40砼S-IVb20-拱、墙3.01.21.2单层8，B22，12040砼40砼S-IVc20-拱、墙3.01.21.2单层8，B22，12040砼-S-IIIa20-拱2.51.21.2单层8，B22，12035砼-S-IIIb12-拱2.51.21.2局部8，B-35砼-S-II10-局部
3、2.5局部局部8，B-30砼-二施工方法与工艺2.1、辅助施工2.1.1超前小导管隧道围岩较差,该岩层强度低且遇水软化崩解,为确保安全,对该里程段拱顶进行小管棚顶注浆以改善土体性能，增加围岩强度。其方法如下：、小导管制作：超前小导管采用42无缝钢管，壁厚3.5mm, 管节长度3.5米。钢管四周梅花形钻10mm出浆孔眼，孔间距10mm，孔口部1m不钻孔。管体头部10mm长做成锥形，钢管尾部焊上6钢筋箍。42超前小导管加工示意图见下图。注浆小导管结构图6mm加劲箍小钢管普通焊110mm15mm、超前小导管施工、主要工序和工艺流程图超前小导管施工工艺流程见下图。喷砼支护备料钻孔顶入施工前准备安 设小
4、 导 管安设注浆管路管路压水试验 配浆注浆结束设备检修制小导管定孔位吹管记录 分析、主要施工方法：小导管钻孔：首先严格按图纸要求定出孔位。小导管钻孔采用专门的小导管钻机。钻孔深度为3.5 mm、钻孔夹角a=7度，采用凿岩风钻配50钻头成孔，钻孔完成后，要用高压风、水清洗，然后用凿岩风钻顶进小导管。导管的制作和安设：小导管采用423.5mm无缝钢管，管棚夹角a=7度。先将导管一端做成尖形，另一端焊上铁箍，在距铁箍端1米开始按设计钻进浆孔。导管沿周边按设计布设，导管在钢拱架之间穿过，导管安设后，用速凝胶封堵孔口间隙，并在导管附近及工作面喷射砼，做为止浆墙。待喷射砼强度达到要求时再进行注浆。注浆泵搅
5、拌机水泥储浆桶缓凝剂水胶管止浆塞注浆管压力表注浆孔泄浆阀、注浆 单液注浆工艺流程图隧道设计采用注单液水泥浆进行围岩加固，并掺入外加剂。在施工中对渗水严重或涌水地段，采用水泥水玻璃双浆液注浆防水。注浆压力12.0Mpa。注浆管的止浆和固定：在注浆管预定的位置，用沾有胶泥的麻丝缠绕成不小于钻孔直径的纺锤形柱塞，把管子插入孔内，再用台车把管顶入孔内，距孔底5-10mm。使麻丝柱塞与孔壁充分挤压紧，然后在麻丝与孔口空余部分填充胶泥，确保密实，防止跑浆。注浆前，要认真做好机具设备的检修工作，并用清水进行试运转，发现问题及时排除和修复，使其处于良好工作状态。对注浆管路系统，包括接头、阀门等，都要认真检查如
6、有破损，应予以更换，不好用的接头、阀门，不得使用，以免注浆时在较高压力下发生脱扣的危险事故。在注浆时，为防止管路堵塞，结束注浆后，应尽快卸开孔口接头，开清水泵冲洗管路，以免造成管路中的剩余浆液凝结、堵塞管路。在注浆过程中，随时注意检测所注浆液的凝胶时间，是否与要求相一致，否则，要及时检查，找出原因，予以排除，以符合要求。注浆作业前后配合，统一指挥，保证注浆计划的实现。施工时配备专业电工，防止电路、电器设备发生问题，中途停电，造成意外事故。 注浆完成后，在拱圈部位的管棚内各插入一根22螺丝钢，钢筋外露钢管10mm，以备与拱架相焊接，加强整体稳定性。注浆作业完毕后，所有的机具设备，特别是搅拌机、注
7、浆管、接头、阀门、贮浆桶等，都要认真清洗干净，收好后撤出洞外，并定期进行检查、保养，保证其处于不漏气、不堵塞的良好状态，以备下段注浆使用。为充分发挥机械效能，加快注浆进度，可在小导管前安设分浆器，一次可注入35根小导管。分浆器见下图:分浆器示意图2.1.2超前锚杆（1）、砂浆锚杆施工工艺：洞身开挖类围岩超前支护采用25早强水泥砂浆锚杆，其工艺流程为：钻孔清孔注入砂浆插入杆体。如下图所示钻孔清孔插入锚杆注浆进行下道工 序锚杆检查注浆设备就位浆液设备（2）、砂浆配合比确定根据锚杆设计长度为3.5m，采用先插后注的施工方法，砂 浆配合比为：水泥:砂=1:1，水灰比一般为0.450.50。（为确保注浆
8、质量，掺入适量膨胀剂）。（3）、对药卷锚杆，应采用排气注浆法，即将内径45mm壁厚11.5mm的PE软塑料排气管沿锚杆全长固定于杆体上，并在孔外留1m左右长的富余长度。（4）、将锚杆缓慢送入孔中至设计位置，将长250300mm，外径25mm左右的薄壁钢管用早强或超早强水泥固定在孔口位置并将孔口堵密。（5）、先采用风钻按设计要求钻孔，钻孔直径比锚杆直径大15mm，用风钻顶入，顶入长度不小于锚杆长度95%，锚杆尾端焊接于格栅钢支撑上，以增强共同支护作用。2.2、锚杆依据设计文件，所辖标段隧道径向锚杆均采用22药卷锚杆、中空注浆锚杆、25超前锚杆，锚杆均设置垫板。锚杆呈梅花型布置，长度及间距依据围岩
9、级别进行确定。、锚杆施工工艺药卷杆施工工艺流程见图1，中空注浆锚杆施工工艺流程见图2。、锚杆施工前的准备、检查锚杆类型，规格，质量及其性能是否与设计相符。、根据锚杆类型，规格及围岩情况准备钻孔机具。、锚杆钻孔采用风动凿岩机成孔，锚杆钻孔利用开挖台阶搭设简易台架施钻，按照设计间距布孔；钻孔方向尽可能垂直结构面或初喷砼表面；锚杆孔比杆径大15，深度误差不得大于50mm；成孔后采用高压风清孔。锚杆制作各项工前准备锚杆钻机就位钻锚杆孔钻孔角度定位锚杆孔位测量放样锚杆孔清孔机械设备保养准备注浆材料注浆设备就位锚孔成孔检查搅拌砂浆注 浆插入锚杆锚杆竣工验收安装垫板药卷锚杆施工工艺流程图锚杆制作各项工前准备
10、锚杆钻机就位钻锚杆孔钻孔角度定位锚杆孔位测量放样锚杆孔清孔机械设备保养准备注浆材料注浆设备就位锚孔成孔检查搅拌砂浆注 浆插入锚杆锚杆竣工验收安装垫板中空注浆锚杆施工工艺流程图、药卷锚杆的施作、锚杆施工工艺流程测设布孔钻机就位钻孔清孔药卷填装打入锚杆。、施工方法设计为全长药卷锚杆，打设采用钻孔打入法。梅花形布置，间距符合设计要求，锚杆材料为级钢筋22，采用水泥药卷填装。采用气腿风动凿岩机钻锚杆孔。为增加锚固效果，设置1501506mm钢垫板及螺栓，钢垫板座浆以确保与围岩密贴。根据锚杆设计深度3.0（2.5）m，采用先填塞药卷后插锚杆的方法。先采用风钻按设计要求钻孔，钻孔直径比锚杆直径大15mm左
11、右，用风钻顶入，顶入长度不小于锚杆长度的95%，实际粘结长度不小于设计长度的96%。锚注完成后，应及时清洗，整理注浆用具，除掉砂浆凝聚物，为下次使用创造好条件。、中空注浆锚杆施作、安装前，应检查锚杆体钻头的水孔是否畅通，若有异物堵塞，应及时清理。、锚杆体装入设计深度后，应用水和空气洗孔，直至孔口返水或返气。、注浆材料宜采用纯水泥浆或1:1水泥砂浆，水灰比宜为0.40.5。采用水泥砂浆时砂子粒径不应大于1.0mm。、注浆料应由杆体中孔灌入，上仰孔应设置止浆塞和排气孔。2.3、钢筋网的施工隧道初期支护钢筋网采用8、6钢筋，网格尺寸为20mm20mm，根据围岩级别的不同分为全断面布设、局部布设或拱部
12、布设。、钢筋网片加工钢筋网片采用级8、6钢筋焊制，在钢筋加工场内集中加工。先用钢筋调直机把钢筋调直，再截成钢筋条，钢筋网片尺寸根据拱架间距和网片之间搭接长度综合考虑确定。钢筋焊接前要先将钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均清除干净；加工完毕后的钢筋网片应平整，钢筋表面无削弱钢筋截面的伤痕。、成品的存放制作成型的钢筋网片必须轻抬轻放，避免摔地产生变形。钢筋网片成品应远离加工场地，堆放在指定的成品堆放场地上。存放和运输过程中要避免潮湿的环境，防止锈蚀、污染和变形。、安装按图纸标定的位置挂设加工好的钢筋网片，钢筋片随初喷面的起伏铺设，绑扎固定于先期施工的系统锚杆之上，再把钢筋
13、片焊接成网，网片搭接长度为12个网格。2.4、格栅钢架施工（包含钢支撑）隧道钢架支护分为型钢钢架和格栅钢架两种，型钢钢架主要由工字钢弯制而成，格栅钢架主要由四根主筋和其它钢筋制成。隧道各部开挖完成初喷砼后，分单元及时安装钢架，采用与定位锚杆、径向锚杆以及双侧锁脚锚管固定，纵向采用22钢筋连接，钢架之间铺挂钢筋网，然后复喷混凝土到设计厚度。钢架施工工艺流程图见下图。2.4.1、型钢钢架加工加工场地用砼硬化，精确抹平，按设计放出加工大样。钢架弯制结合隧道开挖方法采用型钢弯制机按照隧道断面曲率分节进行弯制，弯制完成后，先在加工场地上进行试拼。各节钢架拼装，要求尺寸准确，弧形圆顺，要求沿隧道周边轮廓误
14、差不大于3mm；型钢钢架平放时，平面翘曲小于2mm。2.4.2、格栅钢架加工格栅钢架在现场设计的工装台上加工。工作台为=20mm的钢板制成，其上根据不同断面的钢架主筋轮廓放样成钢筋弯曲模型。钢架的焊接在胎模内焊接，控制变形。按设计加工好各单元格栅钢架后，组织试拼，检查钢架尺寸及轮廓是否合格。初 喷定位锚杆施工中线标高测量清除底脚浮碴钢架、格栅加工、质量验收钢架、格栅预拼分部安装钢架、格栅与定位锚杆焊连定位设锁脚锚管锁定加设垫块安装纵向连接筋挂钢筋网复喷混凝土围岩监控量测型钢钢架、格栅施工工艺流程图加工允许误差：沿隧道周边轮廓误差不大于3mm，平面翘曲应小于2mm，接头连接要求同类之间可以互换。
15、格栅钢架各单元必须明确标准类型和单元号，并分单元堆放于地面干燥的防雨蓬内。2.4.3、钢架安装、钢架安装钢架在掌子面开挖初喷完成后立即进行。根据测设的位置，各节钢架在掌子面以螺栓连接，连接板应密贴。为保证各节钢架在全环封闭之前置于稳固的地基上，安装前应清除各节钢架底脚下的虚碴及杂物。同时每侧安设2根锁脚锚管将其锁定，底部开挖完成后，底部初期支护及时跟进，将钢架全环封闭。为保证钢架位置安设准确，隧道开挖时在钢架的各连接处预留连接板凹槽。初喷砼时，在凹槽处打入木楔，为架设钢架留出连接板位置。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每隔2m用砼预制块楔紧，钢架背后用喷砼填充密实
16、。钢架纵向连接采用钢筋，环向间距1m。钢架落底接长在单边交错进行，每次单边接长钢架12排。在软弱地层可同时落底接长和仰拱相连并及时喷射砼。接长钢架和上部钢架通过垫板用螺栓牢固准确连接。架立钢架后应尽快进行喷砼作业，以使钢架与喷砼共同受力。喷射砼分层进行，先从拱脚或墙角处由下向上喷射，防止上层喷射料虚掩拱脚（墙角）不密实，造成强度不够，拱脚（墙角）失稳。、加强对钢架的锁脚固定措施、由于采用分部开挖方法，拱部钢架安装后，钢架暂时不能全断面封闭成环，同时土质隧道拱部钢架无法座落在坚实的基岩上，因此，拱部钢架必须采取锁脚措施，将钢架两底脚牢固锁定，以防止钢架下沉或两底脚回收，钢架锁脚采用两根L=4.0
17、m的42锁脚锚管锁定，锚管采用钢花管，压注水泥浆液进行锚固，如地质较差时，采用加长锁脚锚管长度和再增设锁脚锚管以加强钢架的稳定。、加设钢架基础连接纵梁，扩大开挖底脚，防止钢架悬空为防止钢架下沉，视地质情况，必要时在拱部钢架底脚增设连接纵梁，纵梁采用32槽钢，与钢架底脚采用焊接连接，以增加钢架底脚的承力面积。、及时喷射混凝土进行覆盖钢架安装完成后，及时进行喷射混凝土，喷射时分层、分段进行，钢架应全部被喷射混凝土覆盖，保护层厚度不得小于40mm。、防止施工过程中的碰撞和损坏机械开挖时，为防止挖掘机等大型机械对已支护好钢架进行碰撞和冲击，造成钢架损坏，因此，开挖时，要委派专人对开挖作业进行指挥，严格
18、限制机械作业界限，以防止碰撞钢架。三、施工注意事项3.1、超前小导管施作注意事项3.1.1、钻孔采用YT-28型风钻钻孔，孔深适当加深。钢管插入及孔口密封处理：钢管由专用顶头顶进，顶进钻孔长度不小于90%管长。钢管末端除焊上上述挡圈外，再用胶泥麻筋缠箍成楔形，以便钢管顶进孔后与其孔岩壁间隙堵塞严密。钢管尾端外露足够长度，并与拱架焊接在一起。3.1.2、注浆注浆前导管孔口应达到密闭标准，以防漏浆，然后按设计配比配浆，采用双液电动注浆机压注，注浆压力为0.5-1.0Mpa，一般按单管的设计注浆量作为结束标准。注浆结束后，将管口封堵，以防浆液倒流管外。注浆异常现象处理:串浆时及时堵塞串浆孔；泵压突然
19、升高时，可能发生堵管，应停机检查；进浆量很大，压力长时间不升高，应重新调整浆液浓度及配合比，缩短胶凝时间。3.1.3、施工注意事项在施作超前小导管的围岩段地质条件较差，在小导管成孔后，应及时快速安设小导管，保证在钻孔稳定时将小导管顺利送到管底。小导管方向与隧道中线平行，外插角要符合设计要求。当注浆压力达到设计终压（1.0-1.5Mpa）不少于5分钟，进浆量仍达不到注浆终量时，亦可结束注浆。钢管顶进时，注浆保护管口不受损变形，以便注浆连接。3.2、药卷锚杆的施工注意事项、锚杆孔开孔前做好量测工作，严格按设计要求布孔并做好标记，开孔偏差不大于10mm；锚杆孔的孔轴方向满足施工图纸的要求，操作工把凿
20、岩机钻杆的位置摆好并用定位块将其稳固地顶在岩面上。、锚杆孔深度必须达到施工图纸的规定，孔深偏差值不大于50mm。、用高压风冲洗、清扫锚杆孔，确保孔内不留石粉，不得用水冲洗钻孔。、根据锚杆长度的不同，采用先填装水泥药卷后插锚杆技术3.3、中空注浆锚杆施工注意事项、锚杆安设应在初喷混凝土完成后，按设计要求进行，先在岩面上画出需施工安设的锚杆孔点位，采用YT-28型风钻或电钻钻孔，高压风枪清孔，孔位偏差不大于15mm。、锚孔清净后，药卷锚杆施工是在先注浆后插入锚杆，然后加设垫板和螺母，待锚杆与砂浆有一定的强度后，拧紧螺母。、自进式注浆锚杆，则将加工好的锚杆体钻至设计深度不拔出，然后安设止浆塞，接注浆
21、管，把锚杆与孔壁间的空间用早强水泥浆注满，最后加垫板和螺母，待锚杆有一定的抗拉强度后拧紧螺母。、中空注浆锚杆则将锚杆塞入锚孔，安设排气孔管，安止浆塞，接注浆管，用早强水泥浆注满，最后加设垫板和螺母，待锚杆有一定的抗拉强度后拧紧螺母。3.4、超前锚杆的施工注意事项、锚杆钻孔分布成交错式尽量与所在曲面法向方向重合。、钻孔前进行浮石等的检查，加以清除；钻孔后要清孔。、注浆人员的防护配备要整齐。、做好作业脚手架的日常安全检查3.5、钢筋网施工注意事项、钢筋网格尺寸应符合设计要求。、钢筋网在初喷混凝土4mm以后铺挂，且保护层厚度不得小于2mm。、砂层地段应先加铺钢筋网，沿环向压紧后再喷射混凝土。、钢筋网
22、应随初喷面的起伏铺设，与受喷面的间隙一般不大于3mm，与锚杆（锚杆安装3d后）或其它固定装置连接牢固。、开始喷射时，应减小喷头至受喷面的距离，并调整喷射角度，钢筋网保护层厚度不得小于4mm。、喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时，应及时清除后再喷射混凝土。3.6、格栅、钢架（包含钢支撑）施工注意事项、钢架应按设计位置安设,钢架之间必须用钢筋纵向连接，并要保证焊接质量。拱加安设过程中当钢架与围岩之间有较大的空隙时，沿钢架外缘每隔2m应用混凝土预制块楔紧。、钢拱架的拱脚采用纵向托梁和锁脚锚管等措施加强支承，锁脚锚管斜向下3045，同时与钢架焊接牢固。、钢架应尽可能多地与锚杆露头及钢筋网焊接
23、，以增强其联合支护的效应。、喷射混凝土时，要将钢架与岩面之间的间隙喷射饱满达到密实。、喷射混凝土应分层次分段喷射完成，初喷混凝土应尽早进行“早喷锚”，复喷混凝土应在量测指导下进行，即“勤量测”的基本原则，以保证喷射混凝土的复喷适时有效。、型钢钢架应采用冷弯成型，钢架加工的焊接不得有假焊，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。、每榀钢架加工完成后应放在水泥地面上试拼，周边拼装允许误差为3mm，平面翘曲应小于2mm。、钢架应在初喷混凝土后及时架设, 各节钢架间以螺栓连接，连接板必须密贴。、钢架安装前应清除底脚下的虚碴及杂物,钢架底脚应置于牢固的基础上。、钢架及钢筋网片后严禁用石棉瓦及其他背材遮挡以形成初
24、支背后空洞，对于断面超挖过大处预留喷射口，待喷射混凝土达到强度后补喷密实。四、质量控制关键点及保证措施4.1、锚杆（药卷锚杆、中空注浆锚杆的质量验收标准）4.1.1、基本要求、锚杆的材质、类型、规格、数量、质量和性能必须符合设计和规范的要求。、锚杆插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。、砂浆锚杆和注浆锚杆的灌浆强度应不小于设计和规范要求，锚杆孔内灌浆密实饱满。、锚杆垫板应满足设计要求，垫板应紧贴围岩，围岩不平时要用M10砂浆填平。、锚杆应垂直于开挖轮廓线布设。对沉积岩，锚杆应尽量垂直于岩层面。4.1.2、实测项目锚杆支护实测项目项次检 查 项 目规定值或允许偏差检查方法和频率权值1锚杆数量(
25、根)不少于设计按分项工程统计32锚杆拔力(kN)28d拔力平均值三设计值，最小拔力：0.9设计值按锚杆数1做拔力试验，且不小于3根做拔力试验23孔位(mm)50尺量：检查锚杆数的10%24钻孔深度(mm)50尺量：检查锚杆数的10%25孔径(mm)砂浆锚杆：杆体直径+15；其他锚杆：符合设计要求尺量：检查锚杆数的10%26锚杆垫板与岩面紧帖检查锚杆数的10%14.1.3、外观鉴定钻孔方向应尽量与围岩和岩层主要结构面垂直，锚杆垫板与岩面紧贴。4.2、钢筋网分项质量验收标准4.2.1、基本要求、所用材料、规格、尺寸等应符合设计要求。、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
26、。4.2.2、实测项目钢筋网支护实测项目项次检 查 项 目规定值或允许偏差检查方法和频率权值1网格尺寸(mm)10尺量：每50m2检查2个网眼32钢筋保护层厚(mm)10凿孔检查：检查5点23与受喷岩面的间隙(mm)30尺量：检查10点24网的长、宽(mm)10尺量14.2.3、外观鉴定 钢筋网与锚杆或其他固定装置连接牢固，喷射混凝土时不得晃动。4.3、格栅钢架（包含钢支撑）质量要求4.3.1、基本要求、钢支撑的型式、制作和架设应符合设计和规范要求。、钢支撑之间必须用纵向钢筋联接，拱脚必须放在牢固的基础上。、拱脚标高不足时，不得用块石、碎石砌垫，而应设置钢板进行调整，或用混凝土浇筑，混凝土强度
27、不小于C20。、钢支撑应靠紧围岩，其与围岩的间隙，不得用片石回填，而应用喷射混凝土填实。4.3.2、实测项目钢支撑支护实测项目项次检 查 项 目规定值或允许偏差检查方法和频率权值1安装间距(mm)50尺量：每榀检查32保护层厚度(mm)20凿孔检查：每榀自拱顶每3m检查一点23倾斜度()2测量仪器检查每榀倾斜度14安装偏差(mm)横向50尺量：每榀检查1竖向不低于设计标高5拼装偏差(mm)3尺量：每榀检查14.3.3、外观鉴定无污秽、无锈蚀和假焊，安装时基底无虚渣及杂物，接头连接牢靠。4.4、质量检查验收4.4.1、施工过程检查、在施工过程中，项目部将认真对工区施工是否按施工图纸、施工规范、批
28、准的方案等要求正确组织施工，核查工程质量是否符合设计及业主要求；、工程原始记录是否完整、准确，是否及时上报、归档。、在施工过程中每天的质量记录是否齐全，工程日志簿填写是否符合业主要求。、工班自检、互检、专检是否严格执行。（一般工序进行“三检制”，即工班自检、分部质检员与值班工程师检查、技质部检查，内部检查合格后并按要求填写检查证，再向现场监理报检，待监理工程师检查合格并签证后，方可施作下道工序。、有关工程质量保证措施是否满足创优需求，是否进行了工序技术交底；、施工测量放样是否按要求进行复核，精度是否满足要求；、是否按规定的频率进行材料试验，其结果是否达到要求，是否按要求建立了台帐4.4.2、隐蔽工程检查隐蔽工程隐蔽前，应严格进行“三检制”，即班组自检、分部质检员与值班工程师检查、技术主管检查、技质部检查，内部检查合格并按要求填写检查证及有关附件，再向现场监理报验，待监理工程师检查合格并签证后，方可进行下道隐蔽工序的施作。