隧道初期支护通病案列

4初期支护
隧道初期支护常见质量通病主要有：初喷工序缺失；初期支护与围岩不密贴或存在空洞；喷射混凝土强度、厚度不足，表面平整度差；复喷不及时；锚杆（管）制作、安装不规范；钢筋网安装不规范；钢架制作、安装不规范。

4.1 初喷工序缺失
表现形式：
开挖爆破、排险后，未对岩面进行初喷支护，直接进行下道工序施工（见图4-1）或下一循环开挖（见图4-2）。

图4-1 未初喷直接安装钢拱架图4-2 未初喷进行下循环开挖
原因分析：
1)不熟悉规范，对初喷稳定围岩的作用认识不足，。

2)企图以减少必要的施工工序来盲目追求进度。

防治措施：
1)开挖排险完成后，应对暴露围岩及时进行初喷（见图4-3）。

2)严格执行初喷检查验收程序。

图4-3 初喷后再安装钢架
4.2 初期支护与围岩不密贴或存在空洞
表现形式：
在钢支撑外缘铺设石棉瓦、木板、防水板等杂物（见图4-4），人为造成空洞（见图4-5）；在喷层内填塞片石、或在钢支撑与围岩间填塞片石、杂物等（见图4-6），造成喷射混凝土实际厚度不足、初期支护与围岩不密贴。

图4-4 初期支护钢支撑与围岩之间铺设石棉瓦、木板等
图4-5初期支护与围岩间形成空洞
图4-6 在喷层内填塞片石、在钢筋网与围岩间填塞片石
原因分析：
1)对初期支护与围岩间不密贴或存在空洞的危害认识不足。

初期支护与围岩间不密贴或存在空洞后，造成初期支护失去对围岩的支撑作用，围岩处于自由变形状态，围岩可能进一步松动，有产生塌方的危险（见图4-7）；围岩产生的变形、松动也难以发现。

图4-7 初期支护背后空洞诱发塌方
2)超挖过大时，不愿用大量喷射混凝土进行回填。

3)偷工减料。

防治措施：
1)提高控爆水平，减少超挖数量。

2)有钢架地段，超挖部分应采用同级喷射混凝土回填（见图4-8）。

图4-8 喷射混凝土与岩面密贴
3)超挖过大时，可设钢楔辅助支撑（见图4-9）。

图4-9 超挖处理
4)严格执行初期支护检测验收制。

5)发现空洞后，应及时进行注浆回填处理。

4.3 喷射混凝土强度、厚度不足，表面平整度差
表现形式：
1)强度不满足设计要求。

2)钢支撑外露或保护层厚度不足、表面平整度差（见图4-10）。

3)喷混凝土有效厚度不足。

图4-10 初期支护厚度不足、表面不平顺
原因分析：
1)不了解喷射混凝土表面平整度差对防水层的危害（见图4-11）。

图4-11 喷射混凝土不平整顶破防水层
2)喷射混凝土配合比不正确，养护不到位。

3）为了在不处理欠挖的情况下确保二次衬砌厚度，私自减薄了喷射混凝土厚度。

4）工艺工法落后，作业环境空气污浊，人为减少喷射混凝土数量。

防治措施：
1)加强喷射混凝土原材料质量及施工配合比控制，做好养护工作。

2)加强开挖断面检查，及时处理欠挖。

3)严格检查喷射混凝土质量，及时处理欠挖，确保喷射混凝土厚度、平整度满足规范要求（见图4-12）。

图4-12 初期支护完成后正常外观
4)聘用熟练的喷射混凝土作业人员，并为操作人员配备齐全的防尘设备（见图4-13）。

5）采用潮喷、湿喷工艺（见图4-14），或采用喷射混凝土机械手进行混凝土喷射作业，从根本上改善施工作业条件（见图4-15）。

图4-13 喷射混凝土操作人员防护图4-14 普通湿喷机
图4-15 混凝土喷射机械手在隧道内作业
4.4 复喷不及时
表现形式：
长距离初期支护钢架外漏、喷射混凝土厚度不满足设计要求（见图4-16）。

图4-16 初期支护复喷不及时
原因分析：
1）工序安排不合理。

2）对初期支护结构能力不足，长时间单独作用带来的危害认识不清。

防治措施：
1)合理安排工序，及时完成复喷。

2)一般情况下，复喷工作应在下一循环初喷时完成，当围岩条件较好时，每三个循环初期支护应进行一次复喷工作。

4.5锚杆（管）制作、安装不规范
1）不按设计长度加工锚杆（见图4-17），锚杆孔深度不够或锚杆插入深度不够（见图4-18）。

图4-17 锚杆加工长度不够图4-18 锚杆孔深度不够或插入深度不够2）注浆锚杆孔内不注浆或注浆不饱满（见图4-19）。

图4-19 锚杆孔内未注浆
3）中空锚杆和锚管、小导管不注浆（如图4-20、图4-21）。

图4-20 中空锚杆未注浆
图4-21 锚管未注浆
4）未安设锚杆垫板（见图4-22）或垫板安设不规范（见图4-23）。

图4-22 未安装锚杆垫板
图4-23 锚杆垫板悬空、螺母未拧紧
5）未打设锚杆或锚杆打设数量不足。

原因分析：
1）偷工减料。

2）现场设备不配套，安装工艺落后。

防治措施：
1)锚杆加工长度应满足设计要求，锚杆尾部应加工螺纹丝扣，且丝扣长度不应小于12cm。

2)锚孔深度应不小于锚杆杆体有效长度，但深度超长值不宜大于10cm。

3)锚杆与开挖面的交角不宜小于70°。

4)采用药卷锚杆时，锚固剂的浸泡时间须进行现场试验，锚杆安装须采用专用锚杆机。

5)采用砂浆锚杆和中空锚杆时，须采用专用注浆设备，保证注浆饱满（如图4-24、图4-25）。

6)锚杆垫板须紧贴围岩、并用螺母拧紧，锚杆垫板与岩面不密贴时应对岩面进行修凿或用砂浆抹平。

图4-24 砂浆锚杆注浆效果图4-25 中空锚杆注浆效果
7)系统锚杆不应与钢架焊接（见图4-26）。

图4-26 隧道内锚杆及垫板正确安装完成情况
4.6 钢筋网安装不规范
表现形式：
1)钢筋网未能随岩面凹凸敷设。

2)钢筋网未搭接或有效搭接长度不足（见图4-27）。

图4-27 钢筋网未有效搭接
原因分析：
1)对钢筋网的铺设要求不清楚。

2)偷工减料。

防治措施：
1)钢筋网应在初喷后随受喷岩面起伏铺设，与受喷岩面的最大间隙不宜大于30mm；
2)钢筋网出现搭接时，其钢筋搭接长度不得小于30d，并不得小于一个网
格边尺寸（见图4-28）。

图4-28 钢筋网的正确铺设方法：围岩初喷后随受喷岩面起伏铺设
3)严格执行钢筋网检查验收程序。

4.7 钢架制作、安装不规范
表现形式：
1)工字钢钢架采用对焊连接（见图4-29）。

图4-29 工字钢采用对焊连接图4-30 工字钢钢架切割弯曲
2)工字钢钢架采用切割弯曲后焊接（见图4-30）。

3）格栅钢架与连接钢板焊接不规范（见图4-31）。

图4-31 格栅钢架与连接钢板焊接不规范
4）格栅钢架箍筋间距过大（见图4-32），腹筋焊接不牢（见图4-33）。

图4-32 格栅钢架箍筋间距过大图4-33 格栅钢架腹筋焊接不牢5）钢架安装间距不满足设计要求（见图4-34）。

图4-34 钢架安装间距不均匀图4-35 钢架安装歪斜
6）钢架安装歪斜（见图4-35）。

7）钢架与连接钢板连接无效（见图4-36）、或节段钢架之间连接不紧密（见图4-37）。

图4-36 钢架与连接钢板无效连接图4-37 节段钢架之间连接不紧密8）钢架悬空（见图4-38）或未置于坚实基础上（见图4-39、图4-40）。

图4-38 钢架悬空图4-39 钢架支垫无效
钢架连接板
图4-40 钢架基底松软、有水浸泡
原因分析：
1)钢架制作设备简陋、工艺落后。

2)钢架安装间距控制不严，偷工减料。

3)由于超欠挖或岩面、喷混凝土面不平整导致钢架倾斜。

4)上台阶钢架或钢架连接板变形，导致下台阶钢架连接错位。

5)钢架加工长度不足，或基底超挖过多。

6)对松散软弱基底未制订处治措施或未按措施进行处治。

防治措施：
1)型钢钢架采用对焊连接时，必须增加绑焊措施（见图4-41）；型钢钢架必须采用冷弯设备加工，确保弧度满足设计要求。

图4-41 对焊连接应增加绑焊措施图4-42 工字钢钢架连接板大样
2)连接钢板平面与钢架轴线应垂直焊接，节段钢架之间应通过连接钢板采用螺栓和焊接连接，螺栓不应少于4颗（见图4-42）。

3)格栅钢架与连接钢板焊接后，应采用U形钢筋进行绑焊（见图4-43）。

图4-43 格栅钢架与连接钢板采用U形筋绑焊图4-44 格栅钢架箍筋间距符合设计
4)格栅钢架箍筋间距应符合设计要求（见图4-44），各焊接点应焊接牢固。

5)及时检查成品钢架质量，严禁使用不合格钢架。

6)钢架安装间距和垂直度应满足设计和规范要求，左、右允许偏差为5cm，钢架倾斜度应小于2°。

7)节段钢架间连接不紧密时，应采取加设钢楔等补救措施（见图4-45），保证上下钢架连接有效。

图4-45 钢板间隙采用钢筋补焊
8)基底出现超挖时，应清除基底虚渣，并采用喷射混凝土或浆砌片石填至钢架安装高程（如图4-46）；当地基较为松软时，宜设地梁基础（如图4-47）。

图4-46 钢架置于喷混凝土之上图4-47 松软地基设置地梁
9)及时打设锁脚锚杆，并与钢架连接牢固。

10)严格检查钢架材料规格型号，确保原材料质量满足要求。