隧道初期支护施工(管鹏与注浆小导管)

支护施工

（1）大管棚施工

南华隧道通道进口20m,卧龙端30m长管棚预支护，管棚布置见图18、19，施工工艺见图20。

①管棚设计参数：热轧无缝钢管Ø108mm,壁厚6mm,节长4m、6m；环向间距中之中为40cm；钢管轴线与衬砌外缘线夹角1～3°；钢管施工径向误差不大于15cm。钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15cm。隧道纵向同一断面处的接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少错开1m。

②管棚施工

a．配备电动油压钻机2～3台，用以钻孔及推进钢管。

b．采用C25砼套拱作为管棚导向墙，套拱内埋设I16、I18工字钢，工字钢与管棚钢管焊成整体。导向管采用外径Ø127mm×4mm热扎无缝钢管，导向管单根长2m。施工过程中与钢拱架焊接成整体。

c．管棚的钢管：注浆孔采用注浆用钢花管，钢花管浆液渗滤布置如图所示（无缝钢管加工而成）。

d．管棚应按设计位置施工，钻机立轴方向必须准确控制，每钻完一孔便顶进一根长钢管。管棚施工顺序为自下而上。拱部管棚施工前必须架设拱部管棚施工平台。管棚施作时应先钻设钢花管，注浆凝固后再钻设无孔钢管。在无孔钢管的钻孔过程中应检查钢花管的注浆质量，当注浆质量达到要求时，再安装无孔钢管，并注浆时管周浆液饱满；当注浆质量达不到要求时，则安装钢花管并进行补充注浆。

e．为保证钻孔方向准确，应运用测斜仪测钢管钻进的偏斜度，当偏斜度较大适应及时纠正。各钻孔均应做好施工记录。

f．套拱基底承载力大于0.3MPa。

③管棚注浆

a.注浆机械：注浆泵2～4台。

b.灌注浆机：水泥浆液。

c.注浆参数：水泥浆水灰比：0.5∶1，可添加早强剂；注浆压力：

0.5～1.0PMa，施工中根据现场情况，确实必要时，可加大至2.0MPa。

e.注浆结束标准：注浆压力逐步升高，达到设计终压并继续注浆15min以上；进浆量一般为20～30L/min。

注浆前应进行注浆试验，以调整注浆参数。

施工中，管棚范围内的径向锚杆的布置根据管棚钢管位置进行局部调整。

④主要技术措施

a.所有操作人员必须经过专门培训，并实行岗位责任制，在注浆前充分做好各项准备工作。

b.认真检查注浆管路系统，包括混合器、接头、阀门等，如有破损立即更换，不好用的接头、阀门，不得使用，防止在高压下发生脱扣的危险事故。

（2）超前注浆小导管

超前注浆小导管支护外插角10～14°，Ⅳ级围岩按拱部90°范围布置，Ⅴ级围岩按拱部120°范围布置。

超前支护单根长4.5m，搭接长度不小于1.0m，端部焊接在钢架上。

小导管用热轧无缝钢管加工制成，直径42mm，壁厚4mm。小导管管壁应钻注浆孔，孔径8mm，孔间距10cm，成梅花型布置。尾部30cm不钻注浆孔作为止浆段。小导管加工图见图21。

当地层为土层且所含石块粒径小于15cm时，可利用摆锤将小导管直接打入；当地层为破碎岩层，小导管难以打入时，可利用风枪钻孔，然后插入导管。

小导管打入地层后应对地段进行注浆，注浆材料采用纯水泥浆（w/c=1.0），地下水大时采用水泥-水玻璃浆，其参数为：水泥浆/水玻璃=1:0.8(体积比)，整体性较好，可采用水泥砂浆（w/c=0.5～0.8），以充填导管孔，注浆水泥的强度等级为42.5。

注浆异常现象处理①发生串浆现象，即液浆从其他孔中流出时，采用多台泵同时注浆或堵塞串浆孔注浆。②浆液压力突然升高，可能发生了堵管，停机检查。③浆液注浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间，才能避免产生注浆不饱满。

施工工艺流程见图22。

（3）初期支护

隧道开挖后，Ⅳ级、Ⅴ级围岩首先立即初喷3～5cm厚的混凝土，待出碴完毕再按设计要求施作锚、网、钢拱架联合支护，并喷射混凝土至设计厚度。初期支护工艺流程见图23。

⑴药卷锚杆

a.工艺流程

隧道系统锚杆采用Ø22药卷锚杆，施工工艺流程见图24。

b.施工方法

施工中按设计要求定出位置，钻孔，孔位准确，深度符合设计要求。

锚杆安设:钻孔完毕，安装锚杆前，先用高压风清洗锚杆孔内石屑，再将药卷插入孔内，锚杆插入锚杆孔，锚杆插入深度应符合设计规定，锚杆外露10～20cm，以便于固定。

垫板安装:安装锚杆专用垫板，拧紧螺帽。垫板应保证与支护面岩面密贴。

⑵药包锚杆

a.工艺流程

隧道锁脚锚杆采用Ø25药包锚杆，施工工艺流程见图25。

b.施工方法

钻孔:药包锚杆钻孔方法同砂浆锚杆钻孔方法。施工中按设计要求定出位置，孔位准确，深度符合设计要求。

锚杆安设:钻孔完毕，安装锚杆前，先用高压风清洗锚杆孔内石屑，再将化学药包插入孔内，锚杆插入锚杆孔，锚杆插入深度应符合设计规定，锚杆外露10～20cm，以便于与压浆机出浆管连接。

压浆:压浆前，锚杆孔处预装锚杆专用止浆塞，压浆时，锚杆头与注浆机出浆管连接，开始压浆。当孔内水泥浆压满后，立即顶紧止

浆塞，防止浆液流出。

垫板安装:压浆完毕，待达到额定强度后，开始安装锚杆专用垫板，拧紧螺帽。垫板应保证与支护面岩面密贴。

②钢筋网

钢筋网采用HPB235级钢筋加工而成，为方便施工，事先在洞外加工成1×2m的方片，施工时运至工作面进行安装。钢筋网加工制作及安装时应注意：除锈、去油污、确保钢筋质量符合要求。钢筋网铺设时，应随混凝土初喷面起伏敷设，并与壁面接触紧密，每片钢筋网搭接长度不小于1～2个网眼。钢筋网的节点与锚杆和钢架接头采用点焊的办法焊接牢固，防止喷射混凝土时晃动。

③钢格栅、钢拱架

钢格栅、钢支撑作为刚性拱架，支撑的刚度和强度大，可作临时支撑并单独承受较大的围岩压力，在软弱破碎围岩中需要立即承载的场合使用。所以钢支撑施工质量的好坏直接影响到结构的安全和稳定，要把好各道加工工序的质量关。施工工艺流程见图26。

a.施工准备

钢格栅、钢支撑所用钢材进场时按批量和型号分批试验。检验内容包括对标志、厂家、品种、数量、外观检查，并按规定抽样做力学性能试验。钢筋工、电焊工必须持证上岗，以保证加工出质量好的产品。

b.钢格栅、拱架加工制作

拱架加工制作工艺要求:按设计图放大样，放样时应根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割、刨边的加工余量。钢格栅加工时必须在钢板上布设拱架控制桩，钢拱架根据设计尺寸在钢拱架冷弯机上先试加工1-2片，加工时调整千斤顶检验钢拱架半径满足设计要求后，将