隧道喷锚支护施工技术(全面)

隧道喷锚支护施工技术

1 工程概况

晋焦高速公路牛郎河隧道是华北地区最长的公路隧道,是晋焦高速

公路的控制工程.隧道设计全长3955米,净高680厘米,净宽1008厘米.隧

道地处太行山地区,穿越地层为下马家沟组第1至第5岩性段,岩层产状平缓,拱部易产生坍塌现象,侧壁基本稳定.节理发育,夹层厚度 1--1.5厘米,由粘性土充填,层间结合性一般,分布许多溶蚀小孔,岩体呈块状.地下水类型主要是基岩裂隙水、岩溶水,有渗水.雨季时,围岩裂隙渗水严重,局部溶洞呈管状涌水.

隧道左右线进口段80米为Ⅲ类围岩,其余为Ⅳ类围岩.隧道衬砌全部

采用C25防水混凝土,Ⅲ类围岩喷锚16厘米,衬砌厚度 35厘米,Ⅳ类围岩喷锚5厘米,衬砌30厘米.

2 喷锚支护施工

对于进口段Ⅲ类围岩,采用上、下半断面台阶法施工,初期支护采用锚杆挂网、钢格栅、喷射混凝土(厚度 16厘米)相结合的施工方法;Ⅳ类围岩采用全断面光面爆破施工,采用锚杆、喷射混凝土(厚度 5厘米) 支护施工.具体施工方法如下:

2.1开挖面围岩处理

隧道掌子面出碴完毕后,进行净空量测,根据量测标志进行撬清危石

和欠挖处理.欠挖处理:软弱

地段人工开挖,硬质地段补炮,直至净空尺寸满足设计要求.

2.2 材料选定

(1)水泥及细骨料采用河南焦作水泥厂生产的 425号普通硅酸盐

水泥;细骨料采用河南信阳黄砂,砂率控制在50%,含泥量〈3%.

(2)粗骨料采用隧道出碴的石灰岩破碎而成,尺寸为0.5-1厘米,

经试验各项指标符合要求.

(3)速凝剂采用山西城南化工厂生产的 RH型速凝剂,最佳掺量为

水泥重量的 5%,5米in初凝,8米in达到终凝.

(4)水灰比水灰比的控制极为重要,过大、过小都会使混凝土回弹量增加,浪费大量的材料.经多次比选认为,水灰比为0.48的混凝土

喷射效果较好.

2.3 喷射机具

采用河南煤科所研制的 BZ-5型混凝土喷射机,压力为0.2-0.4米Pa.

2.4 初喷混凝土

(1)采用潮喷方法进行,以减小洞内粉尘污染.

(2)喷射混凝土之前,用水将岩壁面的粉尘和杂物冲洗干净,水泥、

粗、细骨料利用搅拌机干拌,加入少量水,水量为按水灰比配制混凝土应加入水总量的 20%.拌好后用车将干料运至洞内喷射机前,再进行人工拌和,并按水泥总量的 5%掺入速凝剂.

(3)喷射作业分段、分片由下向上依次分层进行,每段长度为6米,初喷厚度 2--4厘米.

(4)喷头喷射方向与岩面偏角小于10°,喷头至受喷面距离控制在0.6--1.0米之内,喷头呈螺旋形

均匀缓慢移动,一般绕圈直径在30-35厘米之内.

2.5 设置锚杆及挂网

(1)在每次循环出碴完毕并初喷混凝土之后,开始布设锚杆.锚杆采用φ22螺纹钢,在洞外钢筋加

工场地切割成型.

(2)锚固剂采用河南巩义特种建材厂8604型水泥锚固剂.此种锚固剂属快速型,固化时间5-10米in, 28d强度可达52--56米Pa.规格为φ22小卷包装.

(3)锚杆安设在钻眼施工完成之后,用高压风清孔,将锚固剂先沾水充分湿润后立即塞进钻孔中,

填充至孔深的 2/3,用手风枪送锚杆充分入内,至锚固剂与锚杆紧密相贴即可.

(4)钢筋网片 PPP钢筋网片采用φ8圆钢,网眼尺寸20厘米×20厘米.钢筋网片尺寸为100厘米×200厘米,须保证锚杆与网片焊接牢固.钢筋网应随受喷面的起伏铺设,与受喷面间隙小于3厘米.

2.6 安设钢格栅

(1)格栅制作格栅主筋采用4根φ25钢筋,每榀格栅长度为500厘米,格栅之间采用钢板螺栓联接,

钢筋之间的连接均采用焊接.

(2)钢格栅安设钢格栅铺设间距100厘米,每2榀格栅的联接筋长108厘米,为φ25螺纹钢,应与格栅

4根主筋(φ25)点焊牢固.由于是上导坑施工,格栅拱脚架设木垫板,并低于上导坑底面20厘米.格栅垂

直于隧道中线,倾斜度小于2°.

2.7 复喷混凝土

锚杆、网片、钢格栅安设完毕后,复喷混凝土.喷射混凝土施工与初喷混凝土工序相同,本次喷射

作业分为2次进行,每次喷射混凝土厚度控制在7--8厘米,2次间隔时间以10米in为宜.

3 体会

牛郎河隧道洞口LK26+415--LK26+500段围岩节理发育,水平层面薄且

较破碎,我们及时采用锚

杆、挂网、格栅、喷射混凝土等初期支护手段,使开挖顺利完成.但初期支护只是一种临时支护,二次衬

砌施工必须紧跟其后,以确保施工安全.