隧道初期支護施工技術(shù)探索

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1隧道開挖支護施工中常見的支護工具

1.1錨桿

一般情況下，較為常見的錨桿包括有預應力、水泥藥卷、自進式、中孔砂漿以及普通砂漿等類型，其具體作用主要是用于懸吊和局部加固，進而實現(xiàn)在穩(wěn)定的巖層上錨固破碎的巖塊，并且還具有組合梁或組合拱的效果，讓層狀巖層得以有效聯(lián)結(jié)，組成組合梁或組合拱。值得一提是務必要有效粘結(jié)錨桿和巖層，且需要將墊板安裝在錨桿端頭時需要確保安裝可靠。

1.2鋼架

在實施隧道施工時，因為部分圍巖破碎后，穩(wěn)定性大大下降，所以需要采取鋼架在其初期支護時實施支護，以確保施工安全以及圍巖的穩(wěn)定。但是在對鋼架進行安裝時，務必要確保能夠緊密連接鋼架和圍巖，且采取楔形的預制砼塊來對圍巖與鋼架空隙進行固定。

1.3超前小導管

在實施超前小導管支護施工時一個重要工具就是超前小導管，其通常是使用Φ42×3.5mm規(guī)格的無縫鋼管開展加工，控制其長度在3-5m范圍內(nèi)，首先把其前端制作成尖錐狀，且將梅花形注漿孔間距為設定為15cm，孔徑為7mm。此工具目的在于能夠有效預支護自穩(wěn)時間較短的淺埋段、砂卵石段、斷層破碎段、洞口偏壓段、砂層段以及弱破碎帶等，在根本上保證整體施工的安全與穩(wěn)定。

2隧道初期支護施工技術(shù)分析

2.1鋼筋網(wǎng)施工

通常情況下，在隧道初期支護過程中采取的是Φ8鋼筋，20cm×20cm大小的網(wǎng)格作為鋼筋網(wǎng)，實行全斷面布設。其工藝流程主要是施工準備、加工、存放、掛網(wǎng)以及質(zhì)量檢查。第一，在加工鋼筋網(wǎng)片式，需要使用Ⅰ級φ8鋼筋焊制而成，且需要在加工場內(nèi)實施集中加工，首先采取鋼筋調(diào)直機調(diào)直鋼筋，隨后把其截成鋼鋸條，且需要結(jié)合網(wǎng)片與拱架間距間搭接長度來將鋼筋網(wǎng)片尺寸全面確定下來。其次，在焊接鋼筋前需使用錘將鋼筋表面的水泥漿、漆污以及油漬等能夠剝落的鐵銹、浮皮等敲擊掉落，并清理干凈。再者，加工完成后，需要保證鋼筋網(wǎng)片憑證，且表面不存在傷痕，避免其會對鋼筋截面產(chǎn)生削弱影響。第二，存放成品。一旦鋼筋網(wǎng)片制作成型則務必要注意輕抬輕放，防止其摔地而導致變形情況出現(xiàn)。需要注意是，應當要保證鋼筋網(wǎng)片成品與加工場地具有足夠距離，且在規(guī)定的成品堆放場地上堆放成品。在進行存儲于輸送過程中務必要避免環(huán)境潮濕，避免出現(xiàn)污染、銹蝕以及變形等情況。第三，掛網(wǎng)。根據(jù)圖紙對頂位置來將加工完畢的鋼筋網(wǎng)片進行掛設，且跟著出噴面的起伏來對鋼筋片進行鋪設，在實現(xiàn)作業(yè)錨桿上進行綁扎固定，且焊接鋼筋片成網(wǎng)，網(wǎng)片搭接長度為1~2個網(wǎng)格。

2.2錨桿支護施工

錨桿支出主要往巖體中插入錨桿來達到對圍巖進行加固目的，從而有效提升圍巖承載能力，實現(xiàn)支護的效果。該項支護施工具有干擾小、機械施工、工藝簡單、節(jié)省材料、支護能力強等優(yōu)點，所以獲得了廣泛的運用。

2.2.1錨桿支護施工方法

第一，開挖完畢洞身，且通過初噴混凝土后，讓測量人員根據(jù)設計來將油漆標定在錨桿位置。第二，采取人工手持風鉆方式來開展錨桿鉆孔，鉆孔完畢后要求開展檢查，一旦出現(xiàn)孔的質(zhì)量不達標則需要實施補鉆。第三，在布置過程中，需要確保巖體主結(jié)構(gòu)面和錨桿間的角度較大，如若主結(jié)構(gòu)面不明顯情況下，需要垂直于隧道周邊輪廓，且呈梅花形布置。第四，需要通過監(jiān)理工程師批準后才能確定錨桿鉆孔和安裝方式。需要注意是，需要保證錨桿鉆孔圓直，鉆孔垂直于巖面，且應當保證孔口巖面棉平整。第五，必須要切實根據(jù)監(jiān)理工程師審批通過的標準來選用注漿錨桿所使用的注漿方法、設備、壓力、材料以及外加劑等內(nèi)容。通常控制注漿壓力在0.5-1.0MPa左右，終壓在2.0-2.5MPa范圍內(nèi)。第六，將錨桿錨定在空中后，需伸其到特定軸向荷載當中。且需要保證每根錨桿其抗拔力均達到設計規(guī)定要求，且在50KN以上，每300根錨桿必須抽樣一組進行抗拔立試驗，每組不少于3根，并符合《錨桿噴射混凝土支護技術(shù)規(guī)范》(GBJ-85)的規(guī)定。

2.2.2施工要點

第一，需要確保所使用錨桿與粘結(jié)劑材料均與設計要求相符，且需要根據(jù)設計要求來截取錨桿，且實施除油、除銹以及整直工作，對于錨桿其萬端不需墊板一側(cè)則需要將彎制彎頭，均勻攪拌粘結(jié)砂漿后對其和易性進行調(diào)整，做到隨拌隨用，需要在初凝前用完一次拌合的砂漿。第二，先灌后錨過程中，需要先往鉆孔底部插入注漿管，注漿開始后，均勻慢慢的向外抽出注漿管，且需要一直維持注漿管口埋在砂漿內(nèi)，避免漿內(nèi)有空洞情況出現(xiàn)。需要注意是，需要控制珠江體積稍大于所需體積，全部抽出注漿管后，需要馬上快速將桿體插入，可以采取套管用風鉆沖擊或是錘擊來完成，讓桿體能夠牢固插入鉆孔當中。且確保桿體插入孔內(nèi)長度在設計要求95%以上，具體粘結(jié)長度也要在設計要求95%以上。第三，根據(jù)孔口有無實砂漿擠出來判斷注漿飽滿與否。第四，確定桿體到位后，需要采取小石子或木楔卡住孔口，避免桿體滑出。如若砂漿強度沒有達到設計要求70%情況下，禁止對其進行碰撞，通常要求禁止在三天內(nèi)懸掛重物。

2.3噴射混凝土支護施工

噴射混凝土主要是以壓縮空氣作為動力，直接噴射摻有速凝劑的混凝土到顏面上，讓其快速凝結(jié)硬化而成。噴射混凝土具有早期強度大、支護及時、施工效率高、節(jié)省材料等優(yōu)點，能夠給快速掘進提供有利條件。

2.3.1施工方法

開挖完畢隧道后，需要馬上對巖面進行混凝土噴射，避免巖體出現(xiàn)松弛現(xiàn)象。通常情況下，噴射混凝土使用的是濕噴工藝，先是使用壓力水或壓縮空氣來吹干凈將要噴射面，將其表面的石粉以及松散雜質(zhì)吹除干凈。且混凝土需由預制廠生產(chǎn)，采取強制攪拌機的方式來進行均勻拌合，利用混凝土輸送車進行輸送，將其運至濕噴機料斗，讓專業(yè)工作人員噴射至待噴面。在噴射過程中，需按照由上至下S型噴射方法實施分層噴射，且確保噴射混凝土初凝后才能夠?qū)ο乱粚舆M行噴射。需要注意是，在噴射環(huán)節(jié)，需要對風壓進行嚴格把控，并且要合理控制噴射速度，維持噴嘴和受噴面距離在0.6m~1.2m左右，盡可能確保噴射角與90°相接近。而且還需要對噴射順序進行正確把握，防止角隅鋼筋前面有砂襄或蜂窩情況出現(xiàn)，一旦有該類問題出現(xiàn)，則需要在第一時間將受噴面上的下垂混凝土或砂襄清理干凈，并進行重新噴射。確保實際混凝土噴射厚度與質(zhì)量與設計要求以及相關(guān)規(guī)定要求相符。噴射完畢后需要仔細清潔噴嘴。

2.3.2施工要點

第一，需要結(jié)合混凝土顆粒間的凝聚力、回彈損失、噴射效率、巖層面和噴射面間的粘著力等因素來進行綜合考慮從而確定出一次噴射厚度。如若噴射厚度過大，則會大大降低混凝土顆粒間的凝聚力，尤其是對拱頂進行噴射過程中，更易由于混凝土自重影響而出現(xiàn)脫落或分層情況。而如若厚度不足，則會大大增加回填量，且導致混凝土質(zhì)量下降，所以需要控制其最小厚度不得小于最大骨料粒徑的2倍。在一次噴射混凝土時，通常其拱部厚度為3-5cm，邊墻厚度為5-7cm。將速凝劑摻入其中后，可以合理增加一次噴射厚度，在施工現(xiàn)場中通常都是以拱部厚度為5-7cm，邊墻厚度為7-10cm為宜。如若所需噴射混凝土厚度過大，則需要分層開展噴射施工，通常分為2-3層。此外，需要結(jié)合水泥類型、作業(yè)溫度、是否具有速凝劑、混凝土凝結(jié)情況等內(nèi)容來確定兩次噴射時間間隔，防止間隔時間過短，通常需在上一次噴射層混凝土終凝后方可開展復噴作業(yè)。如若需要間隔較長時間，則需要清洗干凈上一噴射層混凝土表面后才能開展復噴。在進行復噴時需對凹陷部位進一步找平。

3隧道初期支護施工質(zhì)量控制要點

3.1支護施工質(zhì)量控制

第一，拱架加工質(zhì)量控制。在加工拱架過程中，需要設置檢測平臺以及開展尺寸效驗。不但要與設計尺寸要求相符，而且還需要確保連接板和螺栓孔穩(wěn)固焊接，位置精準、拱架弧線平順。第二，拱架安裝質(zhì)量控制。在正式開始安裝前，需要將底腳下的廢渣和其他雜物清理干凈，對于超挖部分必須要禁止回填松散碴體，應當要填充混凝土。安裝允許偏差橫向和高程均為±5cm，垂直度允許偏差為±2cm。

3.2噴射混凝土質(zhì)量控制

第一，進行混凝土噴射時，如若出現(xiàn)鋼筋網(wǎng)架住混凝土或是出現(xiàn)脫落巖石情況，則需要理解清理干凈，才能實施噴射。第二，如若需要在圍巖破碎部位實施混凝土噴射，則需要與巖面緊貼進行鋼筋網(wǎng)鋪掛，采用鋼筋環(huán)向壓緊后再噴射。

4結(jié)束語

總而言之，初期支護作為永久性承載結(jié)構(gòu)的一部分，必須要能夠正確把握其施工技術(shù)及其質(zhì)量控制措施，為整個隧道的施工創(chuàng)造有利的條件和安全性

參考文獻：

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作者:甘成功 單位:廣東水電二局股份有限公司