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摘要：本文从初期支护首件工程概况、施工准备、施工过程控制、当出现问题及解决方案，施工安全控制的方面来对雷公山隧道初期支护首件工程施工技术进行探讨分析。
关键词：施工技术；机械；隧道
1. 初期支护首件工程概况
根据《项目管理手册》的要求，隧道初期支护工程选定雷公山隧道出口端右线右侧上导坑K28+980~K29+000段，该处衬砌支护类型为XXS-Ⅴb型，主要工作内容包括锚杆安装及压浆、钢架加工及安装、喷射混凝土。
XXS-Ⅴb型围岩施工方式采用双侧壁导坑法。导坑宽度6.33m，高度6m。分主洞初期支护及临时导坑支护。
主洞初期支护项目包括C25喷射混凝土，厚度28cm；I22b型工字钢，纵向间距60cm；ф8钢筋网，间距20×20cm；Φ25中空注浆锚杆，L＝4.0m，间距100×60cm。
临时导坑支护项目包括C25喷射混凝土，厚度22cm；I18型工字钢，纵向间距60cm；ф8钢筋网，间距20×20cm；Φ22药卷锚杆，L＝2.5m，间距150×60cm；Φ50超前注浆导管，L＝4.5m，环向间距40cm。
在施工过程中，技术人员全过程现场值班，做好了相关记录，做为施工总结的编制依据，在经过整理分析后，可做为以后初期支护施工参考依据，基本达到进行首段初期支护施工的重要意义。
施工照片：
熟悉施工图，认真做好图纸会审和技术交底工作。根据施工坐标及设计提供的导线点，做好定位放线及水准点的引测并复核，将测量报告提交监理工程师审查。
2.3 材料准备
施工前做好水泥、砂石料、钢筋（材）、外加剂、导管、锚杆等各项材料供应，并严格进行检查验收和取样送检，试验合格经监理人认可。
2.4 监控量测
配合已进场的监控量测单位，做好监控量测布点，接收监控量测数据，了解洞顶沉降速率变化情况，参考进行进洞施工。
3.施工过程控制
3.1 超前小导管施工控制
1、超前小导管施工时，钢管以12°上仰角打入围岩，钢管环向间距40cm。每根钢花管长度为4.5m。每排钢花管的纵向搭接长度不小于1.5m。
2、水泥浆液应严格按配合比配制，并随配随用，以免浆液在注浆管、泵中凝结。隧道超前水泥浆液的注浆参数如下：
水泥浆液水灰比1：1（重量比）。注浆压力：0.5～1.0Mpa。
3、纵向钻设钢管眼，用YT-28风钻开孔，以12°上仰角直接用锤击插入钢管。用塑胶泥封堵导管孔口周围及工作面上的裂缝。
4、注浆：注浆口最高压力严格控制在0.5～1.0Mpa以内，以防压裂工作面。控制进浆速度，一般每根导管双液总进量控制在30L/min以内。每根导管内注浆量由计算确定，若压力上升，流量减少，虽然注浆量未达到计算值，但孔口压力已达到0.5～1.0Mpa时，结束注浆。
3.2 锚杆施工控制
1、中空注浆锚杆
中空注浆锚杆眼采用YT28气腿式凿岩机钻孔。施工过程中测量人员在岩面上标出锚杆位置，根据设计图孔深、孔径钻孔，钻孔完成后用高压风将孔内砂石吹出，插入锚杆后安装止浆塞、垫板、螺母，安装完成后进行注浆，注浆压力控制为0.5~1.0Mpa之间；锚杆支护质检人员全程跟踪监督，间距、长度，直径、注浆压力等各项指标均符合设计及规范要求。
2、药卷锚杆
药卷锚杆采用全螺纹早强药包锚杆，药卷锚固是在锚杆孔成孔后，用经充分湿润后的锚固药卷代替注浆而直接进行锚固。锚杆钻孔位置及孔深必须准确；锚杆要除去油污、铁锈和杂质；锚杆体插入孔内不小于设计长度的95%。
药卷湿润：将药卷浸泡于洁净的水中，浸泡时间约为1～3分钟（具体时间按使用说明书），使药卷充分湿润但又不能凝固，其外观判断为手用轻捏柔软均匀。
药卷塞入：采用孔径略大于药卷的PVC管将药卷顶送入底部后，然后抽出PVC管，每节药卷按此方法送入，直至送入数量满足要求。
锚杆插入：采用锤击或风动凿岩机将锚杆强制塞入锚孔中。
3.3 钢筋网施工控制
钢筋网的铺设，在岩面喷射一层砼后进行，在锚杆安装后进行。钢筋网预先在洞外制作，钢筋冷拉调直后使用，钢筋表面不得有裂纹、油污、颗粒或片状锈蚀。安装搭接长度为1个网格，采用点焊焊接。钢筋网随受喷面铺设，与受喷面的间隙一般不小于3cm。与锚杆或其它固定装置连接牢固。钢筋网使用前须清除锈蚀。钢筋网随受喷面的起伏铺设，与受喷面的间隙宜为3cm。钢筋网的喷砼保护层厚度不得小于2cm。钢筋网与锚杆或其他固定装置连接牢固，在喷射砼时钢筋网不得晃动。
3.4 钢支撑施工控制
1、钢架加工
1）钢架分节段制作，每节段长度应根据设计尺寸及开挖方法确定，不宜大于4m。太长不易安装，每片节段应编号，注明安装位置。钢架的加工制作直接影响钢架的使用效率，必须精心加工制作。
2）型钢钢架宜采用冷弯法制作成型。如出现钢架长度不够，需要接长时，接长段除满足设计几何形状外，必须采用加强钢板连接。
3）不同规格的首榀钢架加工完成后，应放在平整地面上试拼装，周边拼装允许偏差为±30mm，平面翘曲应小于20mm。当各部分尺寸满足设计要求时，方可进行批量生产。
2、钢架安装
1）钢架架设后能起到立即支护的作用，且有较大的承载能力。应先初喷一层混凝土，再安装钢架。第一封闭围岩，下一步施工作业安全，第二也是钢架靠岩面一侧保护层的需要。
2）检查开挖断面轮廓、中线及高程，是为了发现并清除欠挖，保证钢架安装准确。
3）钢架和围岩之间有间隙用楔块楔紧，使钢架尽早受力。
为确保钢架的支护效果，钢架和喷射混凝土应形成一体，如若不被喷射混凝土包裹，则起不到应有的作用。为此，钢架背后不能有空隙，要仔细地喷射。钢架支撑一般是与喷射混凝土、锚杆或加强钢筋等共同保持隧道稳定的支护构件之一，要保证钢架与喷射混凝土成为一体来有效地发挥支护功能。
3.5 喷射混凝土施工控制
为保证施工质量，减少回弹量，降低粉尘，提高一次喷层厚度，喷射混凝土采用湿喷作业。锚喷支护喷射混凝土，分初喷和复喷。初喷在分部开挖完成后立即进行，以尽早封闭暴露岩面，防止表层风化剥落。复喷混凝土在锚杆、挂网和钢架安装后进行，尽快形成喷锚支护整体受力，以抑制围岩变位。钢架间用混凝土喷平，并有足够的保护层。
1、喷射混凝土前的准备工作
1）受喷面的处理
喷射支护前去除表面浮土和欠挖部分，用高压风清除杂物和浮尘。
2)机电检查
喷前进行电气和机械设备检查和试运转。在受喷面，各种机械设备操作场所配备充足照明及通风设备。控制喷层厚度标志的设置按照设计厚度利用原有部件如锚杆外露长度等，也可在岩面上打入短钢筋，标出刻度，做为标记。
2、喷射作业
1）喷咀与岩面的距离为80-120cm，太近太远都会增加回弹量。
喷射方向尽量与受喷面垂直，拱部尽可能以直径方向喷射；受喷面被钢架、钢筋网覆盖时，可将喷咀稍加偏斜，但不宜小于70°。如果喷咀与受喷面的角度大小，会形成混凝土物料在受喷面上的流动，产生凹凸不平的波形喷面，增加回弹量，影响混凝土的质量。
2）一次喷射厚度不宜超过10cm，过大会削弱混凝土颗粒间的凝聚力，使喷层因自重过大而大片脱落，或使拱顶处喷层与围岩形成空隙，如果一次喷射厚度过小，则粗骨料容易弹回。第二次喷至设计厚度，两层喷射的时间间隔为15～20min。影响喷层厚度的主要原因是混凝土的坍落度、速凝剂的作用效果和气温。
3）为提高工效和保证质量，喷射作业分片进行，一般分为2米长，1.5米宽的小片。为防止回弹物附着在未喷的围岩面上而影响喷层与岩面的粘结力，按照从下往上施喷，呈现“S”形运动；喷前先找平受喷面的凹处，再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动，每圈压前面半圈，绕圈直径约30cm，力求喷出的混凝土层面平顺光滑。
3、喷射砼质量检查
1）净空检查
喷砼不应侵入模注砼空间，当发现严重侵入时应凿除。
2）外观检查
当喷砼表面出现干斑、裂纹（表面收缩裂纹不在此限）、脱落、渗水、漏筋等情况，应凿除修补或进行整治。
3）厚度检查
每10m测一个断面，每断面从拱顶中线起每3m检查1点，厚度不合设计要求应采取补喷措施。
4）强度检查
拱部和边墙每10延米至少在拱脚部和边墙各取1组（3个)试件。如强度不合要求，应查明原因，采取补救措施。
4.出现问题及解决方案
4.1 钢架拱脚悬空
解决方案：严格控制拱脚部位超挖，必要时可用混凝土加固基底，拱脚下垫混凝土垫块。
4.2 初期支护背后有空洞
解决方案：用与喷射混凝土同级别的混凝土回填密实。
4.3 喷射混凝土表面不平整。
解决方案：进行复喷，补喷平整，在以后施工中加以注意，杜绝再次发生。
4.4 锚杆打设角度不规范
解决方案：锚杆打设应垂直于岩面，在以后施工中严格控制锚杆打设角度，杜绝再次发生。
5.施工安全控制
1、安全交底
项目部对施工队人员进行安全技术交底，安全员施工全程旁站监督，要求参加施工的领导干部、技术人员、管理人、操作工人，都必须熟悉安全生产的管理和操作规定，贯彻“安全第一”的思想与“预防为主”的方针。
论文作者:石兵吉
论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/7
标签：钢架论文; 混凝土论文; 锚杆论文; 钢筋论文; 厚度论文; 围岩论文; 注浆论文; 《基层建设》2017年第13期论文;