隧道衬砌支护施工

隧道衬砌支护施工

摘要：本文重点阐述了公路工程隧道衬砌支护的几个关键问题，杜绝工程隐患，保证工程质量。

关键词：公路隧道；支护技术

一、喷射混凝土

（1）选用普通硅酸盐水泥，细度模数大于2.5的硬质洁净砂或粗砂，料径5-12mm连续级配碎石，化验合格的拌和用水。

（2）喷射混凝土严格按设计配合比拌和，配合比及搅拌的均匀性每班检查不少于两次。

（3）喷射混凝土前，认真检查隧道断面尺寸，对欠挖部分及所有开裂、破碎、崩解的破损岩石进行清理和处理，清除浮石和墙角虚渣，并用高压水或高压风冲洗岩面，达到清洁干净。

（4）喷射混凝土作业采用分段、分块，先墙后拱、自下而上的顺序进行，喷射作业时，喷嘴做反复缓慢的螺旋形运动，螺旋直径约20-30cm，以保证混凝土喷射密实。同时掌握风压、水压及喷射距离，减少混凝土的回弹量。

（5）隧道喷射混凝土厚度大于5cm，分两层作业。第二次喷射混凝土如在第一层混凝土终凝1小时后进行，需冲洗第一层混凝土面。两次喷射注意找平岩面，以便于铺设防水层。

（6）喷射混凝土终凝2小时后，进行喷水养护，养护时间不小于14天。

（7）喷射混凝土开挖时，下次爆破距喷射混凝土完成时间的间

隔，不得小于4小时。

（8）在有水地段，喷射混凝土采取如下措施：

a、当水量不多时，可设导管引排水后再喷射混凝土，当涌水量范围较大时，可设树枝状导管后喷射混凝土，当涌水严重时可设置泄水孔，边排水边喷混凝土。

b、增加水泥用量，改变配合比，喷混凝土由远而近向涌水点逼近，然后在涌水点安设导管将水引出，再向导管附近喷射混凝土。（9）锚杆。巧马林场隧道采用d25中空注浆锚杆以及φ22砂浆锚杆。锚杆在洞外加工制作，施工时锚杆钻孔位置及孔深必须精确，并在使用前清除锚杆表面的油污、铁锈和杂质，并作好试验。钻孔采用凿岩机钻孔，水泥注浆泵注浆。锚杆注浆压力控制在

0.5-1.0mpa，并注意随时排除孔中空气

（10）挂钢筋网。按设计要求加工钢筋网，随受喷面起伏铺设，同定位锚杆固定牢固，钢筋网与受喷面的间隙以3cm左右为宜，混凝土护层大于2cm。

（11）钢架与格栅钢架制作安装。钢架采用工字钢加工，纵距为75cm，钢拱架采用在洞外制作成型，成立专业施工队负责制作，配技术员1名，班长1名，工人8-15名。在型钢弯曲机上弯制，钢板孔眼在室内制作。

（12）大管棚预加固施工工艺。大管棚均采用φ108×6mm的无缝钢管，每节长度为6m，以长15cm的丝扣连接，长度在16～28m左右，其打设仰角为1°～2°，钢管上间隔25cm按梅花形钻8mm的

小孔，并在钢管中注水泥浆液，其水泥浆水灰比控制在0.5：1.5～1.0：1.5之间，注浆初压力为0.5～1.0mpa，终压力为2.0～2.5mpa，注浆结束后用30号水泥砂浆填充，达到先支护后开挖的超前支护目的。针对本合同段隧道工程的具体情况，采用我公司现有的美国英格索兰公司生产的全液压管棚钻机钻深孔。有关注浆部份参照小导管注浆工艺实施。施工要点和组织情况如下：

a.钻深孔的工艺流程及操作要点

a.钻孔时随着孔深的增长，需要对回转扭矩、冲击力及推力进行控制和协调，尤其是推力要严格控制，不能过大。

b.为了确保钻杆接头有足够的强度、刚度和韧性，钻杆联接套使用与钻杆同材质，两端加工成内螺扣（钻杆首尾端外螺扣），联接套的最小壁厚≥10mm。连接套及连接方式见下图。为防止钻杆在推力和振动力的双重作用下，上下颤动，导致钻孔不直，钻孔时，把扶直器套在钻杆上，随钻杆钻进向前平移。

c.台车就位固定后，由测量工站在台车臂托篮上准确画出钻孔位置。

d.施钻时，台车大臂必须顶紧在掌子面上，以防止过大颤动，提高施钻精度。

e.钻机开孔时钻速宜低，钻深20cm后转入正常钻速。

f.第一节钻杆钻入岩层尾部剩余20～30cm时钻进停止，用两把管钳人工卡紧钻杆（注意不得卡丝扣），钻机低速反转，脱开钻杆，钻机沿导轨退回原位，人工装入第二根钻杆，并在钻杆前端安装好

连接套，钻机低速送至第一根钻杆尾部，方向对准后联接成一体。隧道拱圈起拱线以上的孔位，由于台车大臂离地面较高，不便装卸钻杆，这时将大臂落下，人工在地面安装钻杆，大臂重新升起就位。每次接长钻杆，均可按上述方法进行操作。

g.换钻杆时，注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心喷水孔是否畅通等，不符合要求的及时更换以确保正常作业。

h.确保引导孔直径比棚管外径大15～20mm，孔深大于管长0.5m 以上。

i.钻孔达到要求深度后，按同样方法拆卸钻杆，钻机退回原位。本合同段隧道工程采用大孔引导和管棚钻进相结合的顶管工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔，然后利用钻机的冲击和推力（顶进棚管时凿岩机不便用回转压力，不产生扭矩）将安有工作管头的棚管沿引导孔钻进，接长棚管，直至孔底。

a.管件制作：管棚采用φ108×6mm无缝钢管，钢管节长为6m，管棚长度16～28m，因此必须接长三次以上。管棚接长时先将第一长钢管顶入钻好的孔内，再逐根联接。事先加工好的管节联接套，如下图。预先焊接在每节钢管两端，便于联接，第一根钢管前端焊上合金钢片空心钻头，以防管头顶弯或劈裂。

b.接长管件确保满足管棚受力要求，相邻管的接头前后错开，避免接头在同一断面受力。

c.使用全液压钻孔台车施作管棚施工时，其中两个大臂钻引导孔（冲击钻头φ130mm，钻头构造见下图），另一大臂用于顶进φ108mm

管棚管。

在顶管大臂的凿岩机上，必须安装与管棚直径相应的钢管顶进联接套，详见图5-18，并在大臂上改换特制钢管扶直器，详见下图。待引导孔钻好后，使用顶管大臂进行顶进作业。

d.顶管作业：先将钢管安放在大臂上，凿岩机对正已钻好的引导孔，低速推进钢管，其冲击压力控制在18～22mpa，推进压力控制在4.0～6.0mpa。

e.接管：当第一根钢管推进孔内，孔外剩余30～40cm时，开动凿岩机反转，使顶进联接套与钢管脱离，凿岩机退回原位，大臂落下，人工装上第二节钢管，大臂重新对正，凿岩机缓、慢、低速前进对准第一节钢管端部（严格控制角度），人工持链钳进行钢管联接，使两钢管在联接套处联成一体。凿岩机再以冲击压力和推进压力低速顶进钢管。根据管棚设计长度，按同样方法继续接长钢管。

f.管棚补强：为了加强管棚的刚度和强度，按设计将管棚钢管全部打好后，先用钻头掏尽钢管内残渣，进行棚管补强。

其补强方法：一般地段在钢管内注入水泥浆，其水泥浆水灰比控制在0.5：1.5～1.0：1.5之间，注浆初压力为0.5～1.0mpa，终压力为2.0～2.5mpa，注浆结束后用10号水泥砂浆填充，形成钢管混凝土；坍方及围岩破碎且富水地段，在钢管内先放置φ20钢筋笼，再向管内注水泥浆（水灰比1：1）或水泥、水玻璃浆液（双液比为

1.0：0.5，水玻璃浓度为30～35be）可达补强。

二、小导管注浆衬强