尖坪隧道初期支护首件工程施工总结

1、铜川至旬邑高速公路工点里程：ZK203+320ZK204+568.594隧道初期支护首件施工总结 编 制： 复 核： 审 核： 中铁十一局二工程有限公司铜旬高速公路TX-C06标项目部2014年4月29日隧道初期支护首件验收总结1、工程概况铜旬高速公路尖坪隧道位于铜川市照金镇尖坪村二组西约400m，隧址位于中低山地貌，围岩为新黄土，岩性为全风化砂岩，局部夹少量泥岩层，岩层较平稳。隧道采用分离式设计，净宽10.25米，净高5.0米，两侧设检修道，内轮廓考虑结构受力有利及便于施工，一般衬砌断面内轮廓采用三心圆。洞门形式采用削竹式，明洞段采用全断面整体式钢筋混凝土衬砌。隧道左线起讫里程：ZK203+

2、320至ZK204+568.594，长度1248.594米，隧道右线起讫里程：YK203+288至YK204+550，长度1262米。2、 施工说明我标段首件支护工程选定尖坪隧道左线ZK203+320ZK203+320.5段，衬砌类型为级围岩浅埋洞口加强段衬砌，超前支护采用注浆管棚。根据招标文件、规范及设计文件要求，编制了初期支护施工方案，在得到驻地办和总监办的批复后，我标段经过细致的施工准备，严格按照相关技术规范和初期支护方案进行了首段初期支护的施工。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

3、段初期支护施工的重要意义。3、施工人员情况合同段首件洞身开挖工程主要人员分工明细表序号姓名职务工作职责备注1张利千项目总工技术负责人2何明辉工程部长施工技术3高拓安全部长安全生产4卢永乐试验室主任试验检测5孙中兴安质部部长质检工程师6杨峰隧道队队长现场施工7刘文拿技术主管现场技术5、施工过程及质量控制施工准备1.熟悉施工图，认真做好图纸会审和技术交底工作。2.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。施工过程隧道为分离式隧道，本段隧道的初期（超前）支护主要支护形式为大管棚、超前小导管注浆、径向系统锚杆、钢筋网、钢架支撑配合喷射混凝土等。管棚

4、钻孔采用管棚钻机，径向注浆、超前小导管、锚杆采用人工风枪或钻孔台车钻孔，洞内锚杆、钢筋网片在洞外加工运至洞内安装，注浆采用高压泵。钢拱架在洞外场地加工。喷射砼支护采用TK961湿喷机和MEYCO Potenza喷射机进行湿喷作业。1. 系统锚杆本段隧道拱部、边墙系统锚杆采用早强砂浆锚杆，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。锚固药卷是干燥的粉状水泥砂浆和粉状速凝剂混合物用特殊透水纸包裹成长条状，使其经水浸泡充分湿润后直接进行锚固。其特点是使用方便，工艺简单，施工速度快，但不能施加一定的预应力，且保证锚杆位于锚孔中央困难。锚杆钻孔位置及孔深必须准确；锚杆要除去

5、油污、铁锈和杂质；锚杆体插入孔内不小于设计长度的95%。1.1锚杆施工工艺为：A、准备：凿岩台车就位，并接好供电、供水管线。B、测量布眼：根据锚杆设计间距及围岩层理、节理分布实际情况，用油漆标出眼位。布眼时对层理及节理发育部位，需加密布设。C、钻孔：用二臂液压钻孔台车钻孔，钻孔时钻杆垂直于岩面或层理面。D、清孔及检查：用18弯头钢管通入高压风吹净孔中石屑及细小石块，利于浆液与岩壁充分接触，并检查孔深。E、锚杆加工：采用22螺纹钢，按设计尺寸下料。F、药卷湿润：将药卷浸泡于洁净的水中，浸泡时间约为13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。G、药卷

6、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。H、锚杆插入：采用锤击或风动凿岩机将锚杆强制塞入锚孔中。1.2施工注意事项：A、钻孔，钻孔应垂直于岩石节理面，锚杆轴线应与岩体主结构面或滑移面成较大角度相交。不得生搬硬套采用径向锚杆，并应视现场情况适当调整。B、锚固药卷使用前必须检查锚固药包是否硬化失效。C、锚固剂浸泡时间需严格控制，并经实验确定，既不能使药卷湿润完全，造成水泥砂浆未完全水化，也不能浸泡时间过长，造成锚固剂在锚杆插入前已凝固。D、为使锚杆固定于锚孔中央，而使锚固剂均匀包裹于锚杆周围，可在锚固剂放入前安设限位器。E

7、、锚杆在未锚固前，其自重大，防止锚杆滑落伤人。F、砂浆未达到锚固强度前应严禁悬挂重物。1.3改进措施：1）宜先喷一层砼再安设锚杆。2）锚杆露出长度不应大于喷层厚。3）沿隧道周边直径向钻孔，但钻孔不宜平行于岩层层面。4）药卷锚杆孔径大于杆体直径15mm。2钢筋网钢筋网的铺设，可在岩面喷射一层砼后进行，如有锚杆则在锚杆安装后进行。隧道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。注意事项：(1) 钢筋网使用前必须清除锈蚀。(2) 钢筋网必须随

8、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。(3) 钢筋网必须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钢架支撑工字钢型钢钢架采用冷弯成型，钢架加工的焊接不得有假焊，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。每榀钢架加工完成后放在水泥地面上试拼，周边拼装允许误差为±3mm，平面翘曲小于2cm。钢架在开挖或喷砼后及时架设。3.1质量控制措施安装前清除底脚下的虚碴及杂物。钢架安装允许偏差：钢架间距、横向位置和高程与设计位置的偏差不超过±50mm，垂直度误差为±2。 钢架拼装可在开挖面以外进行，各节钢架间以螺栓连接，连接板密贴

9、。沿钢架外缘每隔2m用钢楔或砼预制块楔紧。钢架底脚置于牢固的基础上。钢架尽量密贴围岩并与锚杆焊接牢固，钢架之间按设计纵向连接。钢架与喷砼形成一体，钢架与围岩间的间隙用喷砼充填密实；各种形式的钢架全部被喷射砼覆盖。3.2注意事项： 钢架支撑加工尺寸等必须符合设计要求。钢架支撑必须具有必要的强度和刚度，钢架的设计强度，必须保证能单独承受24cm高的松动岩柱重量，其形状必须与开挖断面相适。钢架连接板由螺栓连接牢靠。钢架必须按设计位置架设，钢架之间必须用纵向钢筋联结，拱脚必须放在牢固的基础上。钢架与围岩必须尽量靠近，但必须留23cm间隙做混凝土的保护层。当钢架和威严之间的间隙过大时必须设垫块。钢架必须

10、垂直于隧道中线，横向允许偏差±50mm，钢架倾斜度应小于2°。拱脚标高不足时，不得用土石回填，而必须设置钢板进行调整，必要时可用混凝土加固基底。拱脚高度必须低于上半段面底线1520cm，当拱脚处围岩承载力不够时，必须向围岩方向加大拱脚接触面积。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顶紧，其点数单侧不得少于8个。喷射混凝土必须由两侧拱脚向上对称喷射，并将钢架覆盖。4. 喷射混凝土为保证施工质量，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。初喷在开

11、挖(或分部开挖)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。4.1喷射混凝土前的准备工作：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。 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。喷距与岩面的距离为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

12、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。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1520min。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。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

13、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。初期支护控制标准项 目允许误差混凝土强度(Mpa)符合设计强度锚杆抗拔力28天均值设计值、最小值0.9设计值钢筋网片开、漏率2%钢架安装误差(mm)横向和高程均为50喷层厚度(mm)平均值设计值，检查点的60%设计值，最小值0.5设计值，且50六、出现问题及解决方案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。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

14、填密实。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.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。通过本次首件初期支护工程，我项目部充分认识到首件工程的重要性，为后续工作提供了可行性参数。锚喷支护施工工艺如下图所示：早强砂浆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。锚固药卷是干燥的粉状水泥砂浆和粉状速凝剂混合物用特殊透水纸包裹成长条状，使其经水浸泡充分湿润后直接进行锚固。其特点是使用方便，工艺简单，施工速度快，但不能施加一定的预应力，且保证锚杆位于锚孔中央

15、困难。其锚杆示意图如图所示：1、施工方法A、准备：凿岩台车就位，并接好供电、供水管线。B、测量布眼：根据锚杆设计间距及围岩层理、节理分布实际情况，用油漆标出眼位。布眼时对层理及节理发育部位，需加密布设。C、钻孔：用二臂液压钻孔台车钻孔，钻孔时钻杆垂直于岩面或层理面。D、清孔及检查：用18弯头钢管通入高压风吹净孔中石屑及细小石块，利于浆液与岩壁充分接触，并检查孔深。E、锚杆加工：采用22螺纹钢，按设计尺寸下料。F、药卷湿润：将药卷浸泡于洁净的水中，浸泡时间约为13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。G、药卷塞入：采用孔径略大于药卷的PVC管将药

16、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。H、锚杆插入：采用锤击或风动凿岩机将锚杆强制塞入锚孔中。否超挖是否10cm施 工 准 备通风排烟清理危石处理欠挖清 理 断 面检查断面超欠挖初喷砼4cm打结构锚杆挂钢筋网有无质量问题安装钢架改进初喷砼10cm是有是否符合标准调整打超前锚杆并焊接否打挂板砼喷砼到设计厚度围岩量测反馈、确定支护参数挂板灌注是2、工艺流程框图，见下页。3、注意事项A、钻孔，钻孔应垂直于岩石节理面，锚杆轴线应与岩体主结构面或滑移面成较大角度相交。不得生搬硬套采用径向锚杆，并应视现场情况适当调整。施工准备测量布眼钻 孔清孔检查药卷浸泡放入锚固药

17、卷锚杆加工插入锚杆结 束药卷锚杆方案工艺流程B、锚固药卷使用前必须检查锚固药包是否硬化失效。C、锚固剂浸泡时间需严格控制，并经实验确定，既不能使药卷湿润完全，造成水泥砂浆未完全水化，也不能浸泡时间过长，造成锚固剂在锚杆插入前已凝固。D、为使锚杆固定于锚孔中央，而使锚固剂均匀包裹于锚杆周围，可在锚固剂放入前安设限位器。E、锚杆在未锚固前，其自重大，防止锚杆滑落伤人。F、砂浆未达到锚固强度前应严禁悬挂重物。 4、改进措施：1）宜先喷一层砼再安设锚杆。2）锚杆露出岩石长度不应大于喷层厚。3）沿隧道周边直径向钻孔，但钻孔不宜平行于岩层层面。4）砂浆锚杆孔径大于杆体直径15mm。钢筋网安设在系统锚杆施作

18、后挂设钢筋网，钢筋类型及网格间距按设计要求施作。钢筋网随支护岩面的实际起伏状铺设，并在初喷混凝土后进行，与被支护岩面间隙约3cm，钢筋网与锚杆接触处点焊在一起，使钢筋网在喷射时不易晃动。钢筋网在洞外加工成片。钢筋网安设时应注意：1、施作前，初喷3cm厚砼形成钢筋保护层；2、制作前进行校直、除锈及油污等，确保施工质量。型钢拱架施工本隧道设计型钢拱架支护，工字钢架在洞外按设计加工成型。洞内安装在初喷砼后进行，拱架间设纵向连接筋，钢架间以喷砼填平。钢架拱脚必须放在牢固的基础上，架立时垂直于隧道中线。当拱架与围岩之间有间隙时，用喷射砼填平，严禁回填其他材料。现场制作加工：工字钢钢架按设计预先在洞外加工

19、厂加工成型。先将加工场用C10砼硬化，按设计放出加工大样。放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割、刨边的加工余量。将工字钢冷弯成形，要求尺寸准确，弧形圆顺。钢拱架加工后进行试拼，允许误差：沿隧道周边轮廓误差不大于3cm。钢拱架由拱部，边墙各单元钢构件拼装而成，各单元用螺栓连接，螺栓孔采用台钻钻孔，杜绝烧孔。螺栓孔眼中心间误差不超过±0.3cm。钢拱架平放时，平面翘曲应不大于±2cm。制作完成要先试拼装然后进洞。工艺要求：为保证钢拱架置于稳固的地基上，施工中在钢拱架基脚部位预留0.150.2m原地基，架立钢拱架时挖槽就位；需要时可在钢拱架基脚处设槽钢或钢板作为垫板以增加基底

20、承载力。钢拱架平面垂直于隧道中线，其倾斜度不大于2°。钢拱架的任何部位偏离铅垂面不大于5cm。钢拱架按设计位置安设，在安设过程中，当钢拱架和初喷混凝土层之间有较大间隙时，用喷射砼回填。为增强钢拱架的整体稳定性，将钢拱架与锚杆焊接在一起。钢拱架间设直径22mm的纵向连接钢筋，环向按设计要求设置。为使钢拱架准确定位，钢拱架架设前预先打设定位系筋。系筋一端与钢拱架焊接在一起，另一端锚入围岩中0.51.0m并用药卷锚固，当钢拱架架设处有锚杆时尽量利用锚杆定位。钢拱架架立后尽快喷砼作业，并将钢拱架全部覆盖，使钢拱架与喷砼共同受力，喷射砼从下至上分层进行，每层厚度510cm左右，先从拱脚处或墙脚

21、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。湿喷混凝土施工为保证施工质量，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。初喷在开挖(或分部开挖)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。喷射混凝土前的准备工作：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。 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

22、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。喷距与岩面的距离为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。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

23、喷射的时间间隔为1520min。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。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。初期支护控制标准项 目允许误差混凝土强度(Mpa)符合设计强度锚杆抗拔力28天均值设计值、最小值0.9设计值钢筋网片开、漏率2%钢架安装误差(mm)横向和高程均为50喷层厚度(mm)平均值设计值，检查点的60%设计

24、值，最小值0.5设计值，且505、技术保证措施5.1 喷射混凝土作业的基本要求:1 喷射作业分区段进行，是考虑到喷射机械的工作能力和作业半径，也为了便于管理检查，有利于保证喷射混凝土厚度和质量。自下而上，可避免先喷上部时松散回弹物污染下部未喷射的岩面，且喷好下部喷层，对上部喷层也能起到支托作用，可减少或防止喷层松脱。2 一次喷射混凝土厚度要适当，过薄则粗集料不易黏结牢固，增加回弹量；过厚则由于混凝土自重下坠，影响混凝土与岩面的黏结力，不易保证喷层致密。3 喷混凝土分层作业时，在前一层混凝土终凝后才能进行下一层喷混凝土作业，避免对前一层喷混凝土造成损害。两层时间间隔较长时，表面已蒙上粉尘，受喷面

25、应用风、水吹洗干净。岩面有较大凹洼时，应结合初喷找平。4 喷射混凝土回弹物，已经发生水化作用，混凝土已凝固，不得重新用作喷射混凝土材料，只能作废料处理。5 喷嘴垂直岩面时，喷射效果最好，斜向喷射时，易产生分离、回弹增加、剥离多。喷射距离应以冲击速度和附着强度为最佳状态的条件确定。一般情况下湿喷为1.52.0m。喷射压力是影响喷射混凝土粉尘量和回弹率的重要因素之一，风压宜保持在0.1MPa左右。喷射混凝土后应进行初期养护，免受低温、干燥、急剧温度变化等有害影响。5.2锚杆作业的基本要求:尖坪隧道初期支护的锚杆包括22系统锚杆和22纵向连接两种。早强砂浆锚杆药卷锚固是在锚杆孔成孔后，用经充分湿润后

26、的锚固药卷代替注浆而直接进行锚固。锚固药卷是干燥的粉状水泥砂浆和粉状速凝剂混合物用特殊透水纸包裹成长条状，使其经水浸泡充分湿润后直接进行锚固。其特点是使用方便，工艺简单，施工速度快，但不能施加一定的预应力，且保证锚杆位于锚孔中央困难。1、施工方法A、准备：凿岩台车就位，并接好供电、供水管线。B、测量布眼：根据锚杆设计间距及围岩层理、节理分布实际情况，用油漆标出眼位。布眼时对层理及节理发育部位，需加密布设。C、钻孔：用二臂液压钻孔台车钻孔，钻孔时钻杆垂直于岩面或层理面。D、清孔及检查：用18弯头钢管通入高压风吹净孔中石屑及细小石块，利于浆液与岩壁充分接触，并检查孔深。E、锚杆加工：采用22螺纹钢，按设计尺寸下料。F、药卷湿润：将药卷浸泡于洁净的水中，浸泡时间约为13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。G、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。（施工中要杜绝的是不用PVC管，直接将药卷送入锚杆孔，能装多少装多少的行为。）H、锚杆插入：采用锤击或风动凿岩机将锚杆强制塞入锚孔中。2、注意事项A、钻孔，钻孔应垂直于岩石节理面，锚杆