初期支护首件工程施工总结

一、编制依据

1．业主提供合同段招标文件、设计图纸和有关补遗资料。

2. 我国现行的公路工程施工技术规范及工程质量检验评定标准、安全规范等。

3．本工程所在地的社会及自然环境等条件和现场踏勘调查所获得的有关资料。

4. 我公司既有的科研成果、先进施工方法和承建类似工程的施工经验。

5. 我项目部拟投入本工程的主要施工机械设备、测量仪器和检测设备等。

二、施工说明

我标段首件初期支护工程选定槐尖山隧道右幅RK182+430～RK182+465段，衬砌类型为Ⅴ级围岩浅埋洞口加强段衬砌，超前支护采用长管棚加双层小导管。

根据招标文件、规范及设计文件要求，编制了初期支护施工方案，在得到驻地办和总监办的批复后，我标段经过细致的施工准备，严格按照相关技术规范和初期支护方案进行了首段初期支护的施工。

在施工过程中，技术人员全过程现场值班，做好了相关记录，做为施工总结的编制依据，在经过整理分析后，可做为以后初期支护施工参考依据，基本达到进行首段初期支护施工的重要意义。

三、施工人员情况

合同段首件洞身开挖工程主要人员分工明细表

㈠施工准备

1.熟悉施工图，认真做好图纸会审和技术交底工作。

2.根据施工坐标及设计提供的导线点，做好定位放线及水准点的引测并复核，将测量报告提交监理工程师审查。

㈡施工过程

隧道为分离式隧道，本段隧道的初期（超前）支护主要有长管棚、小导管注浆、中空注浆锚杆、型钢钢架支撑、钢筋网及喷砼等。因现场对此往往都不重视，如砂浆锚杆用锚固剂锚固、小导管中不注浆等现象比比皆是，下面就超前长管棚的超前注浆支护机理阐述一下。

长管棚的注浆主要是加强围岩的整体性和稳定性，在施工中起减震抗压的作用，整个方案以岩体力学为理论依据，隧道结构受力是以受压为主，长管棚由Ф108钢管组成，在隧道拱顶上部拱型布置，与围岩、注浆液相互作用。在横向，相当于一座钢筋砼小拱桥，隧道开挖后，在围岩达到新稳定的过程中，这座“小拱桥”起到了明显减震抗压作用。在纵向，长管棚与闭合拱架结合，形成了小跨度的短梁，跨度一般不超过1m，这种弧型梁，由于上半部份是压了浆的围岩，抗压能力强，受压变形小，下半部份有钢管受拉且跨度小。长、短管棚注浆加上工字钢与喷射砼的初期支护，形成钢筋砼拱。砼的抗压性能好，当它被注入钢管后，由于砼三面受压，令砼在各个面不易变形，根据应力应变关系，可知砼被注满钢管后，其抗压强度已大大增强。钢管抗拉和抗压性能都好，这样钢管砼抗压强度会远高于其它砼。由于围岩比较破碎，节理发肓，风化厉害，洞室开挖，容易产生大变形以及坍塌、风化等，发生重大安全事故，带来重大经济损失。长管棚从超前支护和永久性支护两方面出发，改善围岩的内部环境，令围岩在开挖后更加容易达到一种新的稳定，且实现永久稳定。原因是长管棚注浆可使钢管为中心的1m半径内的围岩裂隙注满浆液，既加大了围岩的强度，也加强了围岩的粘结性，减缓了围岩的风化，围岩的稳定性和整体性都得到了大大的加强。长管棚注浆有很好的防地下水作用，由于裂隙被堵塞，减少了地下水的渗透。开挖过程也是最危险过程，长管棚在开挖时起了关键作用，它象悬臂梁或简支梁一样抵抗部分围岩压力，防止围岩的坍塌。

V级围岩开挖时超前小导管采用双层Φ50热轧无缝钢管，壁厚5mm，管节长度4.5米，管口段0.5m钢管不开孔，其余部分按15cm间距交错设置注浆孔，注浆孔直径6㎜，采用机械钻孔。注浆材料为水泥浆，水泥浆水灰比为1:1，注浆压力为0.5~1.0Mpa，必要时可在孔口处设置止浆塞。

1. 系统锚杆

本隧道拱部、边墙系统锚杆采用RD25N中空注浆锚杆，锚杆预先在洞外钢结构厂制作，按设计要求钻孔，达到标准后，用高压风清除孔内岩屑；锚杆安设好后用注浆泵通过尾部向孔内注水泥砂浆。注浆顺序必须自下而上逐根进行。注浆前将止浆塞塞入钻孔，用速凝水泥封孔，防止浆液泄露。。

锚杆钻孔位置及孔深必须准确；锚杆要除去油污、铁锈和杂质；锚杆体插入孔内不小于设计长度的95%。

1.1锚杆施工工艺为：

①布孔打眼：按设计要求将孔位用红漆标识在掌子面上，凿岩机钻孔，钻孔应保持顺直，并与岩面垂直。

②锚杆安装：先采用高压风清孔，再将装有锚头的中空注浆锚杆插入孔内，注浆完毕后安装止浆塞，垫板和螺母。

③注浆：注浆前，安上注浆接头，注浆采用注浆泵自下而上进行，浆液用砂浆搅拌机搅拌，浆液水灰比具体按试验确定，压力和注浆量须达到设计要求

1.2施工注意事项：

锚杆孔位必须精确，符合设计及规范要求：锚杆孔保持顺直，并与其所在部位岩面垂直，尤其拱顶水平岩层层面，必须按设计施作达到要求，以防塌顶；杆体在使用前必须严格保管，防止遇水生锈，以保证锚杆质量；锚杆孔注浆压力，要达到设计要求；锚杆垫板须与喷射砼面密贴。

1.3改进措施：

1）宜先喷一层砼再安设锚杆。

2）锚杆露出岩石长度不应大于喷层厚。

3）沿隧道周边直径向钻孔，但钻孔不宜平行于岩层层面。

4）砂浆锚杆孔径大于杆体直径15mm。

2．钢筋网

钢筋网的铺设，可在岩面喷射一层砼后进行，如有锚杆则在锚杆安装后进行。隧道钢筋网预先在洞外制作，钢筋冷拉调直后使用，钢筋表面不得有裂纹、油污、颗粒或片状锈蚀。安装搭接长度为1个网格，采用点焊焊接。钢筋网随受喷面铺设，与受喷面的间隙一般不小于3cm。与锚杆或其它固定装置连接牢固。

注意事项：

(1) 钢筋网使用前必须清除锈蚀。

(2) 钢筋网必须随受喷面的起伏铺设，与受喷面的间隙宜为3cm。钢筋网的喷砼保护层厚度不得小于2cm。

(3) 钢筋网必须与锚杆或其他固定装置连接牢固，在喷射砼时钢筋网不得晃动。

3．钢架支撑

工字钢型钢钢架采用冷弯成型，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放在水泥地面上试拼，周边拼装允许误差为±3cm，平面翘曲小于2cm。钢架在开挖或喷砼后及时架设。

3.1质量控制措施

安装前清除底脚下的虚碴及杂物。钢架安装允许偏差：钢架间距、横向位置和高程与设计位置的偏差不超过±5cm，垂直度误差为±2。 钢架拼装可在开挖面以外进行，各节钢架间以螺栓连接，连接板密贴。沿钢架外缘每隔2m用钢楔或砼预制块楔紧。钢架底脚置于牢固的基础上。钢架尽量密贴围岩并与锚杆焊接牢固，钢架之间按设计纵向连接。

钢架与喷砼形成一体，钢架与围岩间的间隙用喷砼充填密实；各种形式的钢架全部被喷射砼覆盖。

3.2注意事项：

① 钢架支撑加工尺寸等必须符合设计要求。

②钢架支撑必须具有必要的强度和刚度，钢架的设计强度，必须保证能单独承受2~4cm高的松动岩柱重量，其形状必须与开挖断面相适。

③钢架连接板由螺栓连接牢靠。

④钢架必须按设计位置架设，钢架之间必须用纵向钢筋联结，拱脚必须放在牢固的基础上。钢架与围岩必须尽量靠近，但必须留2~3cm间隙做混凝土的保护层。当钢架和威严之间的间隙过大时必须设垫块。

⑤钢架必须垂直于隧道中线，横向允许偏差±5cm，钢架倾斜度应小于2°。拱脚标高不足时，不得用土石回填，而必须设置钢板进行调整，必要时可用混凝土加固基底。拱脚高度必须低于上半段面底线15~20cm，当拱脚处围岩承载力不够时，必须向围岩方向加大拱脚接触面积。

⑥当钢架喷射混凝土作为永久性支护结构时，钢架与围岩之间的间隙必须用喷射混凝土充填密实。间隙过大时，可用钢楔或混凝土楔块顶紧，其点数单侧不得少于8个。喷射混凝土必须由两侧拱脚向上对称喷射，并将钢架覆盖。

4. 喷射混凝土

喷混凝土的配合比，应符合混凝土强度和喷射工艺的要求，可按经验选择后通过实验确定。

喷射作业应进行在划定的区段进行，最好开挖后就喷射，区段长度不宜超过6m。喷射时，应由下而上顺序进行，喷射路径呈S形上升。

4.1质量控制措施：

(1) 检查开挖断面净空尺寸。

(2) 清除松动岩块和墙脚岩碴，并用风、水冲洗受喷面（当岩面受水容易泥化时，只能用高压风吹）。

(3) 设置标志或利用锚杆外露长度以掌握喷射砼厚度。

(4) 检查机具设备和风、水、电等管线，并试运转。

(5) 岩面如有渗漏水必须予以妥善处理。

4.2注意事项：

①在喷射混凝土之前，必须用水或高压风管将岩壁面的粉尘和杂物冲洗干净。

②喷射中发现松动石块或遮挡喷射混凝土的物体时，必须及时清除。

③喷射作业必须分段、分片由下而上顺序进行，每段长度不宜超过6m。

④一次喷射厚度必须根据设计厚度和喷射部位确定，初喷厚度不得小于4~6cm。

⑤喷射作业必须以适当厚度分层进行，后一层喷射必须在前一层混凝土终凝后进行。若终凝后间隔1h以上且初喷表面已蒙上粉尘时，受喷面必须用高压气体、水清洗干净。岩面有较大凹洼时，必须结合初喷予以找平。

⑥回弹率必须控制，拱部不超过15%，边墙不超过10%，尽量采用经过验证的新技术，减少回弹率，回弹物不得重新用作喷射混凝土材料。

⑦喷射混凝土终凝2h后，必须喷水养护，养护时间一般不少于7d。

⑧喷射混凝土作业需紧跟开挖面时，下次爆破距喷混凝土作业完成时间的间隔，不得小于4h。

六、出现问题及解决方案

1. 钢架拱脚悬空。

解决方案：严格控制拱脚部位超挖，必要时可用混凝土加固基底。

2．初期支护背后有空洞。

解决方案：用与喷射混凝土同级别的混凝土回填密实。

3.喷射混凝土表面不平整。

解决方案：进行复喷，补喷平整，在以后施工中加以注意，杜绝再次发生。

4.锚杆打设角度不规范

解决方案：锚杆打设应垂直于岩面，在以后施工中严格控制锚杆打设角度，杜绝再次发生。

通过本次首件初期支护工程，我项目部充分认识到首件工程的重要性，为后续工作提供了可行性参数。