隧道施工支护

7施工支护7.1一般规定7.1.1施工支护应配合开挖及时施作，确保施工安全。7.1.2选择支护方式时，应优先采用锚杆、喷射混凝土或锚喷联合作为临时支护。在软弱围岩中采用锚喷支护时，应根据地质条件结合辅助施工方法综合考虑。7.1.3对不同类别的围岩，应采用不同结构型式的施工支护。7.1.3.1Ⅵ类围岩可不支护，Ⅴ类围岩支护时，宜采用局部喷混凝土或局部锚杆。为防止岩爆和局部落石，可局部加栓钢筋网。7.1.3.2Ⅳ～Ⅲ类围岩可采用锚杆、锚杆挂网、喷混凝土或锚喷联合支护。Ⅲ类围岩必要时可加设钢架。7.1.3.3Ⅱ～Ⅰ类围岩宜采用锚喷挂网的联合支护形式，并可结合辅助施工方法进行施工支护。7.1.3.4当地质条件差，围岩不稳定时，可采用构件支撑。7.1.4施作锚杆、喷射混凝土和构件支撑时，应作好记录。7.2锚杆施工7.2.1采用系统锚杆作为衬砌结构的一部分时，应符合设计要求和《公路隧道设计规范(JTJ026—89)》第7章有关规定。7.2.2锚杆安设作业应在初喷混凝土后及时进行。7.2.3锚杆施工和准备工作如下：(1)检查锚杆材料、类型、规格、质量以及性能是否与设计相符；(2)根据锚杆类型、规格及围岩情况选择钻孔机具；(3)采用砂浆锚杆时，应按设计要求截取杆体，并整直、除锈和除油；(4)采用楔缝式锚杆时，应检查杆体长度，楔缝、楔块、螺母与螺栓的尺寸和配合情况。7.2.4钻孔前应根据设计要求定出孔位，作出标记，孔位允许偏差为±15mm。7.2.5钻孔应符合以下要求：7.2.5.1钻孔应圆而直，钻孔方向宜尽量与岩层主要结构面垂直；7.2.5.2水泥砂浆锚杆孔径应大于杆体直径15mm；其它型式锚杆孔径应符合设计要求。7.2.5.3钻孔深度应满足下列要求：(1)水泥砂浆锚杆孔深允许偏差为±50mm；(2)楔缝式锚杆孔深不应小于杆体有效长度，且不应大于杆体有效长度30mm。(3)树指锚杆和早强药包锚杆孔深应与杆体长度配合恰当。7.2.6普通水泥砂浆锚杆的施工要求如下：7.2.6.1砂浆配合比(质量比)：水泥∶砂∶水宜为1∶1～1.5∶(0.45～0.5)，砂的粒径不宜大于3mm。7.2.6.2砂浆应拌和均匀，随拌随用，一次拌和的砂浆应在初凝前用完。7.2.6.3灌浆作业应遵守以下规定：(1)注浆开始或中途暂停超过30min时，应用水润滑灌浆罐及其管路。(2)注浆孔口压力不得大于0.4MPa。(3)注浆管应插至距孔底5～10cm处，随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出，随即迅速将杆体插入，锚杆杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。若孔口无砂流出，应将杆体拔出重新注浆。7.2.6.4锚杆安设后不得随意敲击，其端部3天内不得悬挂重物。7.2.7早强水泥砂浆锚杆的施工要求如下：(1)早强水泥砂浆锚杆施工应遵守本节7.2.6条规定；(2)早强水泥砂浆锚杆采用硫铝酸盐早强水泥交掺早强剂；(3)注浆作业开始或中途停止超过30min时，应测定砂浆坍落度，其值小于10mm时，不得注入罐内使用。7.2.8楔缝锚杆(包括胀壳式锚杆)的施工要求如下(1)楔缝式锚杆安装前，应将杆体与部件(楔子、胀壳、托钣)组装好；锚杆插入钻孔时楔子不得偏斜或脱落，锚头必须楔冯，保证锚固可靠；安设杆体后应立即上好托钣，拧紧螺帽。锚杆施加预张拉力时，其拧紧力矩不应小于100N·M。(2)打紧楔块时不得损坏丝扣。(3)楔缝锚杆一昼夜后应再次紧固，以后还要定期检查，如发现有松驰情况，应再行紧固。(4)楔缝式锚杆只能作为临时支护，如作为永久支护应补注水泥浆或水泥砂浆。7.2.9树脂锚杆的放工要求如下：(1)安装前应检查树脂卷质量，变质者不得使用。(2)安装时用杆体将树脂卷送入孔底，用搅拌器搅拌树脂时应缓缓推进杆体，搅拌时间一般为30s。搅拌完毕后将孔口处杆件临时固定，15min后可安装托钣。7.2.10早强药包锚杆的施工应遵守本节7.2.2条、7.2.3条、7.2.5条规定。将药包推入孔内要配备专门工具，中途药包不得破裂。锚杆杆体插入时应注意旋转，使药包充分搅拌。7.2.11在有水地段，采用普通水泥砂浆锚杆时，如遇孔内流水，应在附近另行钻孔后再安设锚杆，亦可采用速凝早强药包锚杆或采用锚管锚杆向围岩压浆止水。7.2.12锚杆钻孔可采用一般凿岩机械当在土层中钻孔时，宜采用干式排渣的回旋式钻机。注浆可采用风动牛角泵，也可使用挤压式注浆泵。7.2.13锚杆宜采用II级钢筋制作。灌浆锚杆且采用螺纹钢筋，杆体直径以16～22mm为宜。楔缝锚杆的杆体直径以16～25mm为宜。7.3喷射混凝土7.3.1应根据对喷射混凝土的质量要求和作业条件的要求，以及现场的维修养护能力等选定喷射方式，同时尚应考虑对粉尘和回弹量的限制程度。7.3.2喷射混凝土、砂浆材料应符合下列要求：(1)水泥应优先采用普通硅酸盐水泥，也可采用矿渣硅酸盐水泥；在软弱围岩中宜选用早强水泥。水泥标号不得低于425号，使用前应做强度复醒试验。(2)速凝剂必须采用质量合格的产品。应注意保管，不使其变质。使用前应做速凝效果试验，要求初凝不超过5min，终凝不超过10min。应根据水泥品种、水灰比等，通过试验确定速凝剂的最佳掺量，并应在使用时准备计量器具。(3)砂喷射混凝土应采用硬质洁净的中砂或粗砂，细度模数宜大于2.5，含水率一般为5%～7%，使用前应一律过筛。(4)石料采用坚硬耐久的碎石或卵石，粒径不宜大于15mm，钢纤维喷射混凝土的碎石粒不应大于10mm，且级配良好。当使用碱性速凝剂时，石料不得含活性二氧化硅。(5)水水质应符合工程用水的有关标准，水中不得含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质。(6)采用钢纤维喷射混凝土时，其钢纤维可用普通碳素钢，其抗拉强度不得低于308MPa，且不得有油渍及明显的锈蚀，钢纤维直径宜为0.3～0.5mm，长度宜为20～25mm，且不得大于25mm。钢纤维含量宜为混合料质量的3%～6%。钢纤维喷射混凝土强度等级不应低于C20.7.3.3喷射混凝土配合比应通过试验选定，满足设计强度和喷射工艺的要求。也可参照下列数据选择：灰骨比1：4～1：5骨料含砂率45%～60%水灰比0.4～0.5应增大混凝土与岩石的粘结力和减少回弹，初喷时，水泥：砂：石应取1：2：(1.5～2)。软弱围岩条件下可考虑提高喷射混凝土强度等级。7.3.4混合料应拌和均匀，随拌随用，并采用强制搅拌机在短时间内完成，严禁受潮。7.3.5喷射混凝土的配合比及拌和均匀性每班检查不得少于两次。喷射混凝土材料计量，一般应以质量计算，其允许误差为；水泥与速凝剂各为2%；砂与石料各为5%。7.3.6喷射混凝土作业应符合下列要求：(1)在喷高压混凝土之前，应用水或高压风管将岩壁面的份尘和物冲洗干净。(2)喷射中发现松动石块或遮挡喷射混凝土的物体时，应及时清除。(3)喷射作业应分段、分片由下而上顺序进行，每段长度不宜超过6m。(4)一次喷射厚度应根据设计厚度和喷射部位确定，初喷厚度不得小于4～6cm。(5)喷射作业应以适当厚度分层进行，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。若终凝后间隔1h以上且初喷表面已蒙上粉尘时，受喷面应用高压气体、水清洗干净。岩面有较大凹洼时，应结合初喷予以找平。(6)回弹率应予控制，拱部不超过40%，边墙不超过30%，挂钢筋网后，回弹率限制可放宽5%。应尽量采用经过验证的新技术，减少回弹率，回弹物不得重新用作喷射混凝土材料。(7)喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间一般不少于7d。7.3.7喷射混凝土作业需紧跟开挖面时，下次爆破距喷混凝土作业完成时间的间隔，不得小于4h。7.3.8冬季施工时，喷射作业区的气温不应低于5℃。在结冰的层面上不得喷射混凝土。混凝土强度未达到6MPa前，不得受冻。混合料应提前运进洞内。7.3.9采用钢筋网喷射混凝土时，可在岩面喷射一层混凝土后再进行钢筋网的铺设，并在锚杆安设后进行。钢筋网的铺设应符合下列要求：(1)钢筋使用前应清除锈蚀；(2)钢筋网应随受喷面的起伏铺设，与受喷面的间隙一般不大于3cm；(3)钢筋网应与锚杆或其他固定装置连接牢固，在喷射混凝土时不得晃动。7.3.10采用钢架喷射混凝土时，钢架的型式、制作和架设应符合下列要求：(1)钢架支撑可选用H型钢、工字钢、U型钢、钢轨、钢管或钢筋格栅等制作。钢架如工尺寸等应符合设计要求。(2)钢架支撑必须具有必要的强度和刚度，刚架的设计强度，应保证能单独承受2～4m高的松动岩柱重量其形状应与开挖断面相适应。(3)支撑接应由螺栓连接牢靠，当作为衬砌骨架时，接头应焊接。(4)格栅钢架的主筋材料应用Ⅱ级钢筋或Ⅰ级钢筋，直径不小于22mm，联系钢筋可根据具体情况选用。(5)钢管钢架应在钢管上设置注浆孔，架设后应注满水泥砂浆。(6)钢架应按设计位置架设，钢架之间必须用纵向钢筋联接，拱脚必须放在牢固的基础上。钢架与围岩应尽量靠近，但应留2～3cm间隙作混凝土保护层。当钢架和围岩之间隙过大时应设垫块。如钢架支撑作为衬砌混凝土骨架时，应用预制混凝土资助板或填块固定牢靠。(7)钢架应垂直于隧道中线，上下、左右允许偏差±cm，钢架倾斜度不得大于2。。拱脚标高不足时，不得用土、石回填，而应设置钢板进行调整必要时可用混凝土加固基底，拱脚高度应低于上半断面底线15～20cm，当拱脚处围岩承载力不够时，应向围岩方向加大拱脚接触面积。(8)当钢架喷射混凝土作为永久性支护结构时，钢架与围岩之间的间隙必须用喷射混凝土充填密实，间隙过大时，可用钢楔或混凝土楔块项紧，其点数单侧不得少于8个。喷射混凝土应由两侧拱脚向上对称喷射，并将钢架覆盖。7.3.11有水地段喷射混凝土时应采取以下措施：(1)当涌水点不多时，用开缝摩擦锚杆进行导水处理后再喷射；当涌水范围大时，设树枝状排水导管后再喷射；当涌水严重时，可设置泄水孔，边排水边喷射。(2)改变配合经，增加水水泥用量先喷干混合料，待其与涌水融合后，再逐渐加水喷射。喷射时由远而近，逐渐向涌水点逼近，然后在涌水点安设导管，将水引出，再在导管附近喷射。7.3.12砂层地段喷射混凝土时应采取以下措施：(1)紧巾砂层铺挂细钢筋网，并用φ22mm环向钢筋压紧；(2)在正式喷射前应适当减小喷射机的工作气压，先喷射一层加大速凝剂掺量的水泥帮派浆，再喷射混凝土。7.3.13喷射混凝土施工配套机具应符合以下要求：(1)机具密封性能良好；(2)输送连续、均匀、允许输送的最大骨料粒径为25mm；(3)输送距离(干混合料)应满足使用要求；(4)输料管应个有良好的耐磨性能；(5)生产能力(干混合料)为3～5m3/h；(6)混合料的拌和应休用强制式搅拌机；(7)供水设施应保证喷头处的水压为0.15～0.2MPa。7.3.14喷射机使用过程中应遵守下列规定：(1)对喷射机应随时保养维修，使之经常处于不漏气、不堵塞的良好工作状态。(2)喷射机的工作气压应控制在0.1～0.15MPa。可根据喷出料束情况适当调节气压。喷头处的水压应大于气压(干时节时水压应比气压高0.05～0.1MPa左右)。(3)喷头与受喷面宜垂直，距离应与工作气压相适应，以0.6～1.2m为宜。有钢筋网时，喷射距离可小于0.6m，喷射角度可稍偏一些，喷射混凝土应覆盖钢筋网2cm以上。(4)严格控制水灰比，喷到岩面上的混凝土应湿润光泽，粘塑性好，无干斑或滑移流淌现象。(5)控制喷层厚度，使其均匀，操作时喷头应不停且缓慢地作横向环形移动，循序渐进。(6)作业完成后，喷射机和输料管内的积料必须及时清除干净。(7)突然断水或断料时，喷头应迅速移离喷射面，严禁用高压气体、水冲击尚未终凝的混凝土。(8)喷射作业人员必须穿戴安全防护用品。7.4锚喷支护的质量要求7.4.1喷射混凝土抗压强度检查应按下列要求进行：7.4.1.1隧道(2车道隧道)每10延米，至少在拱脚部和边墙各取一组试样，材料或配合比变更时另取一组，每组至少取三个试块进行抗压试验。7.4.1.2满足以下条件者为合格，否则为不合格。(1)同批(指同一配合比)试块的抗压强度平均值，不低于设计强度或C20。(2)任意一组试块抗压强度平均值，不得低于设计强度的80%。(3)同批试