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摘要：本文结合隧道初期支护施工实践，就隧道初期支护施工关键工序的技术控制进行了简要阐述。提出隧道初期支护中砂浆锚杆、中空注浆锚杆、喷射混凝土等支护施工技术的关键工序及技术控制。
关键词：隧道 初期支护 施工技术
云南省禄劝至大松树二级公路高家隧道全长453米，为单洞隧道，该隧道地属低山丘陵地貌，地表起伏较大。隧道围岩总体较好，在断层破碎带及其影响带范围内节理裂隙发育，隧道围岩级别主要为Ⅳ、Ⅴ级围岩。隧区地表水常年有水。本文将结合该隧道支护施工实践，分别探讨这些支护施工的实施。
该隧道初期支护主要由挂钢筋网、喷射混凝土、锚杆、格栅钢架、中空注浆锚杆组成。施工工序为：超前地质预报→开挖→初喷混凝土→施工放样→安装钢架及挂网钢筋网→查验是否符合标准→施作系统锚杆→喷射混凝土达到设计厚度→监控量测→反馈、调整确定支护参数。
1 砂浆锚杆
砂浆锚杆施工工艺：施工准备→钻孔→吹洗→检验→插入锚杆和排气管→注浆→安装垫板螺帽→锚杆抗拔力检查→验收。
锚杆制作 该隧道锚杆呈梅花形布置，砂浆锚杆采用螺纹钢筋制作，长度及间距依据围岩级别及设计进行确定。在锚杆施工前先检查锚杆类型，规格，质量及其性能是否与设计相符。根据锚杆类型，规格及围岩情况准备钻孔机具。同时根据设计要求取杆体并整直和除锈。
1.2 钻孔 使用锚杆台车钻孔，钻孔前根据设计要求定出孔位，钻孔保证锚杆的方向、深度和间距，孔位偏差≤100mm。注浆锚杆的钻孔孔径应大于锚杆直径，若采用先注浆后安装锚杆的程序施工，钻头直径应大于锚杆直径15mm以上；若采用先安装锚杆后注浆的程序施工，钻头直径应大于锚杆直径25mm以上。钻孔应圆而直，孔口岩石整平，并使岩面与钻孔方向垂直。
2 中空注浆锚杆
中空锚杆施工工艺：标出锚杆位置→钻进锚杆→安止浆塞→注浆→封锚杆口→清洗。
中空锚杆施工钻孔使用锚杆台车钻孔，钻孔前根据设计要求定出孔位，钻孔保持直线并与所在部位岩层结构面尽量垂直，钻孔直径42mm，钻孔深度大于锚杆设计长度10cm。
中空注浆锚杆施工程序如下：钻完孔后，用高压风吹净孔内岩屑，将锚头与锚杆端头组合，戴上垫片与螺母；将组合杆体送入孔内，直达孔底；将止浆塞穿入锚杆末端与孔口取平并与杆体固紧；锚杆末端戴上垫板，然后拧紧螺母；采用锚杆专用注浆泵往中空锚杆内压注水泥浆，水泥浆的配合比为：1：0.4～0.5，注浆压力为0.2～0.5MPa。
3 喷射混凝土
混凝土施工中最重要的环节就是喷射作业。喷射手必须掌握并熟练运用喷射技术，备料、运输、上料、供水等工序也需要密切配合才能获得良好的施工效果。混凝土的质量及回弹量往往会影响喷射质量。基于地质围岩状况，喷射混凝土分为素喷、锚喷、格栅联合锚网喷，采用湿喷作业技术。
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工艺流程为：混凝土拌合→筛网→湿喷式混凝土喷射机喷射（风压控制在0.45～0.7MPa）→速凝剂。
在喷射作业中要掌握原材料及配合比选择。水泥在使用前必须进行水泥各项指标试验。速凝剂掺量为水泥用量的4%。在使用前要做水泥适应性试验及速凝剂效果试验，为防止速凝剂受潮，试验后应将其密封保存。试验选用细度模数为φ2.5～φ3.0的干净中砂作粗细骨料，要选用质地坚硬且粒径为0.5cm～2cm的碎石。实验室选定配合比并报监理中心试验室审定后方可应用与生产实践。
混凝土拌和速度要与喷射速度保持一致，做到连续喷射，随拌随喷，用多少拌多少，尽量避免余料积存。拌和前，相关责任人应仔细查看搅拌机的工作状态，检查运输车是否到位。设备开机前首先查看机体内部是否有杂物或余料，通过设备试运行检查其工作状态，确保其稳定运行；检查布设的风、水、点管线路是否符合设计要求，喷射机喷嘴供水通道是否通常，软管有无磨损，接头是否安全可靠等。
4 钢筋网施工
钢筋网按照设计要求加工成方格网片，纵横钢筋相交处可点焊成块。钢筋网一般在初喷混凝土、锚杆完工之后施工时运至工作面进行敷设，网片要紧贴初喷面、混凝土保护层厚度必须满足设计要求。网片与网片间、网片与锚杆间要焊接牢固。钢筋必须经试验检测性能合格，使用前要作钢筋除锈和去污处理，钢筋网节点与锚杆间采用电焊焊接牢固，网片间用铁丝扎紧或焊接，钢筋网铺设随混凝土初喷面起伏，并与壁面接触密实，复喷混凝土后，将钢筋网完全覆盖，要有3～5cm厚保护层。
5 钢支撑施工
钢支撑主要有型钢拱架、格栅钢架两种形式。钢支撑施工工艺：初喷→中线标高测量→清除底脚浮渣→安装钢支撑→隐蔽工程检查验收→复喷混凝土。钢支撑在洞外按设计加工成型，洞内安装在初喷混凝土之后进行，与定位系筋、锚杆联接。钢支撑间设纵向连接筋，钢支撑间以喷混凝土填平。钢支撑拱脚安放在牢固的基础上，架立时垂直隧洞中线，当钢支撑和围岩之间间隙过大时设置垫块，用喷混凝土喷填。钢支撑按设计要求预先在洞外结构件厂加工成型。先将加工场地用C15混凝土硬化，按设计放出1：1的加工大样。施工中在钢支撑基脚部位预留0.15～0.2m原地基，架立钢支撑时挖槽就位，软弱围岩地段在钢支撑基脚处设锁脚锚杆和垫槽钢以增加基底承载力。钢支撑平面垂直于隧洞中线，倾斜度不大于2度。钢支撑的任何部位偏离铅垂面不大于5cm。两拱脚处和两边墙脚处加设锁脚锚杆，锁脚锚杆由2～4根锚杆组成。钢支撑按设计位置安设，安设过程中，当钢支撑和初喷层之间有较大间隙时设骑马垫块，钢支撑与围岩间隙不大于50mm。将钢支撑与锚杆联接在一起。沿钢支撑设直径为φ22mm的纵向连接钢筋。钢支撑架立后尽快喷混凝土，并将钢支撑全部覆盖，使钢支撑与喷混凝土共同受力。喷射混凝土先从拱脚或墙脚处向上喷射以防止上部喷射料虚掩拱脚（墙脚）不密实，造成强度不够，拱脚（墙脚）失稳。
6 结束语
通过对以上关键工序进行了严格的技术控制，对隧道支护施工采取锚杆、湿喷混凝土形成一体的初期支护，与围岩共同承载，工程实践表明高家隧道初期支护施工完全合格，满足了设计要求，有效地确保了隧道施工安全。
参考文献：
[1]陈小雄.现代隧道工程理论与隧道施工[M].西南交通大学出版社，2006.
[2]杨静.隧道初期支护技术探讨[J].科技信息，2006（07）.
[3]董小刚.浅谈隧道初期支护湿喷混凝土施工[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2013（04）.
论文作者:龙杰
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第7期
论文发表时间:2018/10/24
标签：锚杆论文; 混凝土论文; 隧道论文; 钻孔论文; 围岩论文; 钢筋论文; 初期论文; 《建筑细部》2018年第7期论文;