隧道开挖及初期支护施工施工工艺技术

1.1洞身开挖 11.1.1Ⅴ级围岩施工 11.1.2Ⅳ级围岩施工 71.1.3Ⅲ级围岩施工 121.1.4隧道开挖质量标准 161.1.5开挖辅助施工措施 181.2初期支护 211.2.1找顶 211.2.2出渣 211.2.3初喷 221.2.4支护 231.3超欠挖处理 301.3.1超欠挖控制方法 301.3.2超欠挖处理措施 31洞身开挖Ⅴ级围岩施工Ⅴ级围岩采用环形预留核心土法，初期支护主要分为Sf5a与Sf5b。采用人工风镐或机械开挖，局部采用爆破处理。开挖方式均采用弱爆破或人工、机械开挖，若采用爆破时，严格控制炮眼深度及装药量。图STYLEREF2\s4.1SEQ图\*ARABIC\s21环形预留核心土法施工流程图1）设计参数表STYLEREF2\s4.1SEQ表\*ARABIC\s21支护参数表序号衬砌类型设计参数备注1SF5a拱部120°φ42×3.5mm超前小导管L=4.5m，环向间距0.4m；2C25初喷混凝土4cm；3拱墙HPB300φ8钢筋网，网格200mm×200mm；4边墙HRB400φ25中空注浆锚杆L=3.5m，纵横间距1.2×1.0m,梅花形布置；5I18工字钢拱架，间距0.75m/榀，纵向连接筋φ22，环向间距0.8m；6C25喷射混凝土20cm；7SF5b拱部120°φ42×3.5mm超前小导管L=3.0m，环向间距0.4m；8C25初喷混凝土4cm；9拱墙HPB300φ8钢筋网，网格200mm×200mm；10边墙HRB400φ25中空注浆锚杆L=3.5m，纵横间距1.0×1.0m,梅花形布置；11I18工字钢拱架，间距0.6m/榀，纵向连接筋φ22，环向间距0.8m；12C25喷射混凝土20cm；2）开挖V级围岩是采用环形预留留核心土法进行开挖，采用挖掘机开挖，人工及风镐或解小炮配合修整开挖面。环形预留核心土法是将隧道断面分成左右两个侧壁坑和中洞核心三大部分开挖。短台阶分两层开挖，中洞核心部分分三层开挖。图STYLEREF2\s4.1SEQ图\*ARABIC\s22环形预留核心土法横断面图图STYLEREF2\s4.1SEQ图\*ARABIC\s23环形预留核心土法开挖示意图开挖顺序说明：①上部开挖（保留核心土）及初期支护；②核心土开挖③下部开挖；④仰拱钢支撑及下部初期支护（可跳槽开挖埋设仰拱钢支撑）；⑤浇筑基础及仰拱；⑥整体浇筑拱部及边墙二次衬砌。先进行上弧形导坑开挖，随后进行拱部初期支护，中洞核心采用人工配合反铲挖掘机台阶法开挖。先施作中洞拱部超前小导管（或超前锚杆）预注浆超前支护，然后开挖中洞拱部核心土，再开挖下部中洞核心土。中洞拱部核心土开挖后，立即初喷砼4cm封闭围岩，然后架设拱部钢拱架，拱部钢拱架与双侧壁导坑边墙钢架一一对应，紧密相连，然后打锚杆、挂网、再复喷砼至设计厚度。施工工序如下：第一步：上部弧形导坑开挖在拱部超前支护完成后，环向开挖上部弧形导坑，预留核心土的几何尺寸按照图5.2.3-1-3中所示开挖，长度宜控制在5米左右，上台阶宜用人工开挖，开挖循环进尺应根据初期支护的钢架间距决定，最大不得超过1米，开挖后立即初喷4cm混凝土，及时铺设第一层钢筋网、架设钢架，在钢架拱脚以上50cm处，紧贴钢架两侧按斜向下倾角20-40度打设锁脚锚杆（锚管），锁脚锚杆（锚管）与钢架。图STYLEREF2\s4.1SEQ图\*ARABIC\s24上台阶核心土示意图第二步：上台阶预留核心土开挖核心土②部开挖在上台阶支护完成、喷射混凝土强度达到设计强度的70%后进行。开挖时，每进尺1.0～1.2m，掌子面喷8cm厚混凝土封闭；施作②部导坑周边的初期支护和临时支护，架立钢架（包括导坑的临时钢架），并设置锁脚锚杆；钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。第三步：左右侧下台阶开挖开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m，开挖后立即初喷3-5cm混凝土，及时铺设第一层钢筋网、接长钢架，底部垫槽钢，在钢架拱脚以上50cm处，紧贴钢架两侧按斜向下倾角20-40度打设锁脚锚杆（锚管），锁脚锚杆（锚管）与钢架采用U型钢筋牢固焊接，复喷至拱架内侧，铺设第二层钢筋网，再喷至设计厚度。第四步：隧底开挖开挖③部并施作导坑周边的初期支护和临时支护。底部安设钢架封闭成环，复喷混凝土至设计厚度。每循环开挖进尺长度不宜过长，开挖后及时施做仰拱和仰拱回填，及早成环。仰拱距掌子面距离不大于40m，衬砌距掌子面距离不大于90m。图STYLEREF2\s4.1SEQ图\*ARABIC\s25下台阶跳马土示意图施工要点：（1）各部开挖时，周边轮廓尽量圆顺，减小应力集中。（2）各部的底部高程应与钢架接头处一致。（3）开挖形成全断面时，及时完成全断面初期支护闭合。（4）下台阶左、右两侧施工时，纵向间距拉开不小于3m的距离。（5）上下台阶可同时开挖。注意事项：（1）个别破碎地段可配合锚喷支护和挂钢筋网施工，如遇到局部地段石质变坏，围岩稳定性较差，及时架设临时支护或考虑变换施工方法，留好拱脚平台，采用先拱后墙法施工，以防止落石和崩塌。（2）重视解决上下断面作业干扰问题，长台阶干扰少，基本上是合为一个工作面同步掘进；短台阶上下部作业干扰较大，要注意作业施工组织，质量监控和安全施工。（3）下断面开挖，多注意上断面的稳定，必须控制下断面开挖高度和进尺，并采取防护措施，确保施工安全。如若围岩稳定性较好，可采取分段顺序开挖；稳定性差，缩短下断面循环进尺；稳定性更差，可左右错开或先拉中槽后挖两边。（4）环形开挖进尺宜为0.5~1.0m；核心土面积不小于整个断面面积的50%。（5）核心土与下台阶开挖在上台阶支护完成后、喷射混凝土强度达到设计强度的70%后进行。3）作业循环Ⅴ级围岩Sf5a开挖每循环进尺0.75m，每个循环10小时，每天平均进尺1.8m，月进尺为54m/月，Sf5b开挖每循环进尺0.6m，每个循环10小时，每天平均进尺1.44m，月进尺为43.2m/月。表STYLEREF2\s4.1SEQ表\*ARABIC\s22V级围岩隧道开挖施工循环时间表作业名称作业时间(min)循环时间（小时）12345678910清理虚碴20测量布眼30钻眼100装药爆破60通风15装碴运输90排险、立架105锚杆施工60喷护120小计600Ⅳ级围岩施工Ⅳ级围岩采用上下台阶法开挖，初期支护主要分为Sf4a与Sf4b，台阶控制在5-12m，采用人工风镐或机械开挖，局部采用爆破处理。开挖方式均采用弱爆破或人工、机械开挖，若采用爆破时，严格控制炮眼深度及装药量。开挖方式采用弱爆破或人工、机械开挖。采用爆破时，严格控制炮眼深度及装药量。图STYLEREF2\s4.1SEQ图\*ARABIC\s26台阶法施工工艺流程图1）设计参数表STYLEREF2\s4.1SEQ表\*ARABIC\s23支护参数表序号衬砌类型设计参数备注1SF4a拱部120°超前锚杆，L=4.5m；C25初喷混凝土4cm；拱墙HPB300φ8钢筋网，网格200mm×200mm；边墙HRB400φ22药卷锚杆L=3.0m，纵横间距1.0×1.2m,梅花形布置；格栅钢拱架，间距1.0m/榀，纵向连接筋φ22，环向间距0.8m；C25喷射混凝土16cm；SF4b拱部120°超前锚杆，L=4.5m；C25初喷混凝土4cm；拱墙HPB300φ8钢筋网，网格200mm×200mm；边墙HRB400φ22药卷锚杆L=3.0m，纵横间距1.0×1.0m,梅花形布置；I16工字钢拱架，间距1.0m/榀，纵向连接筋φ22，环向间距0.8mC25喷射混凝土18cm；2）开挖图STYLEREF2\s4.1SEQ图\*ARABIC\s27上下台阶法开挖横断面图图STYLEREF2\s4.1SEQ图\*ARABIC\s28上下台阶法开挖示意图隧道在Ⅳ级围岩地段采用短台阶法施工，开挖采用人工风镐或机械开挖，局部采用爆破处理。组装临时平台配合人工YT-28风动凿岩机钻眼，初期支护采用格栅钢架+锚杆+钢筋网+喷射砼联合支护体系。

装载机配合大型自卸车装渣运输。隧道开挖分为上台阶、下台阶、仰拱三个部分分部开挖：上台阶长度5～7m，每循环进尺2.4～3m（Ⅲ级围岩循环进尺3m，Ⅳ级围岩循环进尺2.4m，与格栅钢架间距相对应）；每循环进尺不超过2榀钢架间距，下台阶左右两侧错开间距大于2榀钢架间距；仰拱每次开挖及支护长度6m，每组仰拱填充砼浇筑长度12m，仰拱距掌子面距离不大于50m，衬砌距掌子面距离不大于90m。具体施工步骤如下：（1）上台阶开挖，开挖作业高度4.9m，挖掘机装碴，人工搭设简易作业平台，钻眼、装药、起爆，每循环进尺2.4～3m，安装格栅钢架、铺设钢筋网，并打设φ42锁脚锚管进行固定（长度3.5m），打设系统锚杆，钢架底部不密实或悬空时，在钢架底部安装砼垫块。

（2）利用上台阶挖掘机扒碴及安装钢架、铺设钢筋网时间同步在下台阶采用装载机配合自卸汽车出碴，出碴完毕后安装下台阶钢架、铺设钢筋网、打设φ42锁脚锚管进行固定（长度3.5m），打设系统锚杆。

（3）上下台阶同时喷射砼封闭。

（4）开挖仰拱，施做初期支护，浇筑仰拱砼，每组仰拱砼浇筑长度12m。仰拱施工期间采用自制栈桥保持车辆通行。

（5）整体液压模板台车就位（台车长度12m），灌注拱墙衬砌砼。注意事项：（1）根据围岩条件，合理确定台阶长度，当顶部围岩破碎，施工支护须紧跟时，可适当延长台阶长度，减少施工干扰，以确保开挖、支护质量及施工安全。（2）上台阶施工钢架时，采用扩大拱脚或施做锁脚锚杆等措施，控制围岩和初期支护变形。（3）下台阶在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖。（4）当岩体不稳定时，缩短进尺，必要时上下台阶可分左、右两部错开开挖，并及时施作初期支护和仰拱。（5）施工中解决好上下台阶的施工干扰问题，下导施工减少对上导围岩、支护的扰动。3）作业循环Ⅳ级围岩采用台阶法开挖钻爆设计，Sf4a/Sf4b开挖每循环进尺2.0m，每个循环16小时，每天平均进尺3m，月进尺为90m/月。表STYLEREF2\s4.1SEQ表\*ARABIC\s24IV级围岩隧道开挖施工循环时间表作业名称作业时间(min)循环时间（小时）12345678910111213141516清理虚碴20测量布眼30钻眼180装药爆破70通风15装碴运输145排险立架150锚杆施工110喷护240小计960施工要点：（1）根据围岩条件，合理确定台阶长度，当顶部围岩破碎，施工支护须紧跟时，可适当延长台阶长度，减少施工干扰，以确保开挖、支护质量及施工安全。（2）台阶高度根据地质情况确定，其中上台阶高度暂定为4.5m，并在开挖掘进过程中根据实际情况进行调整。（3）上台阶施工钢架时，采用扩大拱脚或施做锁脚锚杆等措施，控制围岩和初期支护变形。（4）下台阶在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖。当岩体不稳定时，缩短进尺，必要时上下台阶可分左、右两部错开开挖，并及时施作初期支护和仰拱。（5）施工中解决好上下台阶的施工干扰问题，下导施工减少对上导围岩、支护的扰动。（6）上下台阶可同时开挖。Ⅲ级围岩施工Ⅲ级围岩采用全断面光面爆破法，初期支护主要分为Sf3a与Sf3b。全断面开挖是按照设计断面将隧道一次开挖成形，再施作衬砌的施工方法，比分部开挖效率有很大提高。爆破时，严格控制炮眼深度及装药量。图4.1-7全断面爆破法施工工艺流程图1）设计参数表4.1-4支护参数表序号衬砌类型设计参数备注1SF3aC25初喷混凝土4cm；拱部HPB300φ8钢筋网，网格200mm×200mm；拱部HRB400φ22药卷锚杆L=2.5m，纵横间距1.2×1.2m,梅花形布置；C25喷射混凝土6cm；SF3bC25初喷混凝土4cm；拱墙HPB300φ8钢筋网，网格200mm×200mm；边墙HRB400φ22药卷锚杆L=2.5m，纵横间距1.2×1.2m，梅花形布置；I16工字钢拱架，间距1.2m/榀，纵向连接筋φ22，环向间距0.8mC25喷射混凝土16cm；2）开挖图STYLEREF2\s4.1SEQ图\*ARABIC\s29全断面法开挖横断面图图STYLEREF2\s4.1SEQ图\*ARABIC\s210全断面法开挖示意图开挖顺序说明：①全断面开挖；②拱墙初期支护；③底部排水沟施工；④铺设防水层模筑二次衬砌；⑤沟槽路基路面施工。（1）施工测量当上一循环结束时，测量技术人员测绘断面开挖轮廓。利用洞内装载机基本沿隧道中线端移台架到施工掌子面，检查台架接触隧道底面的稳固性，调整台架前端与掌子面之间的距离，利于施钻。牢靠连接风钻软管至台架上各层的分风器和分水器接头，调试风钻正常准备施工。开挖断面轮廓放样可采用全站仪直接设站于洞内控制中线点上，将掌子面里程和仪器高程输入编程计算机后即可确定掌子面拱部中心，据此放出开挖轮廓。随着断面仪所指示的红色激光投影轮廓线，指示利用红油漆绘制即可完成。（2）凿岩台车就位根据工作面的开挖轮廓线把凿岩台车开到指定位置，固定台车，并调整台车的高度，便于工作。（3）布置炮眼。根据钻爆设计布置各类炮眼，并用明显的标志标记在掌子面开挖断面轮廓线内。（4）装药隧道开挖前必须根据工程地质、开挖断面、开挖方法、循环进尺、钻孔机具和爆破材料等进行钻爆设计。（5）起爆顺序及网络光爆爆破时，从掏槽眼开始，一层一层从截面中心向外起爆，最后是周边眼爆破，具体为掏槽眼先爆，接着为辅助掘进眼，再接着为周边眼，最后是底板眼。根据现场人工装药的方便及非电毫秒的延时误差，确定合理的起爆时差，若缺段时尽量采用大段别的代替，以保证时差。炮眼起爆采用非电毫秒延时雷管分段起爆，其中周边眼用导爆索连接传爆，与非电毫秒雷管相连，其他炮眼采用底部安设置非电毫秒延时雷管反向起爆装药结构，导爆管引出传爆，毫秒雷管引爆。（6）施工通风当工作面起爆后，开始进行施工通风，具体通风方式可采用压入式、混合式、压出式或巷道式。（7）初次喷射混凝土隧道内主要的喷射混凝土形式为喷普通混凝土、喷钢钎维混凝土、喷耐腐蚀混凝土等。（8）出碴运输工作面使用大功率装载机装碴，大型自卸汽车运输。首先要保证工作面的照明，便于司机操作，同时也保证出渣机械处于良好的状态，装运能力大于开挖能力并有备有，运输道路平整通畅，在关键地段设车辆调度协调进出车辆，安全警示和标识要齐全。3）作业循环Ⅲ级围岩采用全断面光面爆破法；支护主要分为Sf3a与Sf3b。Sf3b开挖每循环进尺3m，每循环12小时，每天平均进尺6m，月进尺为180m/月。Sf3a开挖每循环进尺3m，每循环12小时，每天平均进尺6m，月进尺为180m/月。表STYLEREF2\s4.1SEQ表\*ARABIC\s25Ⅲ级围岩隧道开挖施工循环时间表作业名称作业时间(min)循环时间(小时)123456789101112清理虚碴20测量布眼30钻眼140装药爆破70通风15装碴运输145立架120喷护180小计720隧道开挖质量标准1）隧道开挖应按照设计图纸要求及实际地质情况选择合适的开挖方法、开挖顺序以及钻爆方案，并根据超欠挖结果、围岩情况进行动态调整。2）严格控制进尺，保证施工安全。V级围岩上台阶每循环开挖进尺不应大于1榀拱架间距，边墙开挖每循环开挖进尺不得大于2榀拱架间距，仰拱开挖不得大于3m；IV级围岩上台阶每循环开挖进尺不应大于2榀钢架间距，边墙开挖每循环不得大于2榀拱架间距，仰拱开挖不得大于3m；III级围岩每循环进尺不得大于2榀钢架间距。仰拱距掌子面距离不大于90m，衬砌距掌子面距离不大于120m。3）开挖断面形状尺寸符合设计开挖线并考虑以下因素：施工误差，支护沉降量，二衬模板台车尺寸。4）严格控制欠挖。当石质坚硬完整且岩石抗压强度大于30MPa并确认不影响衬砌结构稳定和强度时，允许岩石个别凸出部分(每1㎡不大于0.1㎡)凸入衬砌断面，锚喷支护时凸入不大于30mm，衬砌时不大于50mm，拱脚、墙脚以上1m内严禁欠挖。5）尽量减少超挖。采用支架式风钻和浅眼爆破时，两茬炮衔接处台阶不得大于15cm。如眼浅应减少，眼深则加大。6）周边眼痕迹保存率依岩质不同应满足：硬岩≥80%，中硬岩≥70%，软岩≥50%。周边炮眼痕迹在开挖轮廓面上均匀分布。7）开挖后及时对断面尺寸采用切实可行的方法进行检测，一般每10m应至少检测一个断面，每断面应环向每米不少于1点，无拱架段应适当加大频率，检测合格后及时进行初喷支护。表STYLEREF2\s4.1SEQ表\*ARABIC\s26洞身开挖实测项目检查项目规定值或允许偏差检查方法拱部超挖(mm)破碎岩，土（Ⅵ、Ⅴ级围岩）平均100，最大150水准仪或断面仪：每20m一个断面中硬岩、软岩（Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ级围岩）平均150，最大250硬岩(Ⅰ级围岩)平均100，最大200边墙超挖(mm)每侧+100，－0尺量：每20m检查一处全宽+200，－0仰拱、隧底超挖（mm）平均100，最大250水准仪：每20m检查3处开挖辅助施工措施隧道III、Ⅳ、Ⅴ级围岩开挖支护有工字钢拱架，超前小导管，超前锚杆。1）超前小导管超前小导管采用外径42mm、壁厚3.5mm的热轧无缝钢管，钢管前端呈尖锥形，尾部焊上φ6加劲箍，管壁四周钻φ8mm压浆孔，孔距15cm，梅花形布置，L=3~4.5m，尾部0.5m不设压浆孔。超前小导管施工时，钢管与衬砌中心线平行以5～15°仰角打入拱部围岩，每打完一排钢管注浆后，开挖拱部及第一次喷混凝土、架设钢架，初期支护完成后，超前小导管保持1.0m以上搭接长度。（1）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打入；当地层为破碎岩层，小导管难以打入时，采用风枪钻孔，然后送入小导管。（2）超前小导管采用水泥净浆，注浆参数如下：水泥浆水灰比为1:1，注浆压力0.5～1.0MPa。有水时采用水泥-水玻璃双液浆。图STYLEREF2\s4.1SEQ图\*ARABIC\s211超前小导管施工工艺框图（3）超前钢管质量标准基本要求①钢管的型号、质量和规格等符合设计和规范要求。②超前钢管与钢架支撑配合使用时，从钢架腹部穿过，尾端与钢架焊接。③钢管插入孔内的长度不得短于设计长度的95%实测项目表STYLEREF2\s4.1SEQ表\*ARABIC\s27超前钢管实测项目项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率1长度（mm）不小于设计尺量：检查10%2孔位（mm）±50尺量：检查10%3钻孔深度（mm）±50尺量：检查10%4孔径（mm）符合设计要求尺量：检查10%2）超前锚杆超前锚杆采用φ22药卷锚杆，锚杆打设倾角为5~20°，打设范围为拱部120°，锚杆端部与钢拱架焊接，每循环纵向搭接不小于1m。径向锚杆类型为两种，分φ25中空注浆锚杆、φ22药卷锚杆。径向锚杆采用风动凿岩机钻孔，钻孔结束后用高压风清孔。成孔后，先插入杆体并安设止浆塞和孔口垫板，插入排气管，然后注浆，待浆终凝后扭紧固定孔口垫板的螺栓。图STYLEREF2\s4.1SEQ图\*ARABIC\s212锚杆施工工艺框图3）超前锚杆质量标准基本要求①锚杆的型号、规格等符合设计和规范要求。②超前锚杆与隧道轴线外插角宜为5°~10°，长度大于循环进尺，宜为3~5m。③超前锚杆与钢架支撑配合使用时，从钢架外部穿过，尾端与钢架焊接。④锚杆插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。⑤锚杆的搭接长度不小于1m。实测项目表STYLEREF2\s4.1SEQ表\*ARABIC\s28超前锚杆实测项目项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率1长度（mm）不小于设计尺量：检查10%2孔位（mm）±50尺量：检查10%3钻孔深度（mm）±50尺量：检查10%4孔径（mm）符合设计要求尺量：检查10%初期支护找顶采用挖掘机对洞顶松动岩石清除，避免在施工过程中掉落砸伤机械和施工人员。找顶的内容：①检查有无盲炮、哑炮及可疑现象；②检查有无残余炸药或雷管；③检查顶板、两帮有无松动石块；④检查支护有无损坏与变形。爆破后应立即进行安全检查，如有盲炮、哑炮，应由原爆破人员按《爆破安全规程》的有关规定进行处理并确认无误后，才能出渣。出渣①采用挖掘机配合装载机装渣，自卸车运输至指定弃渣场。②出渣运输线路或道路应设专人进行维修和养护，使其处于平整、畅通状态。③线路或道路两侧的废渣和余料应随时清除。④出渣运输车辆应处于完好状态，制动有效，严禁人料混载，不准超载、超宽、超高运输。⑤运装大体积或超长料具时，应有专人指挥，专车运输，并设置显示界限的红灯。⑥进洞的各类施工机械和车辆，宜选用带净化装置的柴油机动力，有轨式出渣运输车辆宜选用电瓶车，汽油动力机械不宜进洞。⑦在长隧道施工中，应建立工程运输调度，根据施工安排编制运输计划，统一指挥，提高运输效率。⑧应根据弃渣场地形条件、弃渣利用情况、车辆类型，妥善布置卸渣路线。⑨卸渣应在规定的卸渣路线上依次进行，不得干扰任何施工作业或其他设施。⑩临时排水沟等应及时成形，疏道、消除道路上的任何积水。对于Ⅳ、Ⅴ级围岩由工字钢拱架，超前小导管，超前锚杆。初喷及出碴后，按照设计图纸及施工段围岩类型及衬砌类型，施作支护。初喷①在爆破后，尽快对开挖段喷射C30混凝土3-5cm后封闭岩面和找平，避免岩层风化松弛。②本工程喷射砼采用潮喷工艺，以达到减少粉尘，降低混凝土回弹率，增加混凝土与岩石粘结强度的目的。③喷射砼标号为C30。配合比通过试验选定。砼原材料必须经试验室取样试验，确保质量合格。喷射前，用高压水将岩壁面的粉尘和杂物冲洗干净。④喷砼料在洞外搅拌，用10吨农用车车运到洞内，使用潮喷机进行喷砼作业。喷砼表面要求整体平整光洁，符合设计轮廓线，内部无空洞。⑤喷砼一般应由下至上喷射，喷枪离岩石距离控制在0.3～0.6m左右，喷枪应大致垂直岩石面，以尽可能减少回弹。喷射砼应及时洒水养护，以增强砼强度。图STYLEREF2\s4.2SEQ图\*ARABIC\s21初喷混凝土支护1）测量放样利用仪器在边墙上放出锚杆点位、钢架架设位置。锚杆参数如下：表STYLEREF2\s4.2SEQ表\*ARABIC\s21锚杆支护参数表序号衬砌类型锚杆支护参数备注1SF5a锚杆纵横间距1.2m×1.0m，I18钢拱架间距0.75m/榀见图2SF5b锚杆纵横间距1.0m×1.0m，I18钢拱架间距0.6m/榀见图3SF4a锚杆纵横间距1.0m×1.2m，格栅钢拱架间距1.0m/榀见图4SF4b锚杆纵横间距1.0m×1.0m，I16钢拱架间距1.0m/榀见图5SF3a锚杆纵横间距1.2m×1.2m见图6SF3b锚杆纵横间距1.2m×1.2m，格栅钢拱架间距1.2m/榀见图图STYLEREF2\s4.2SEQ图\*ARABIC\s22初期支护工艺流程图2）钢架制作与安装（1）钢架制作本隧道使用的I18和I16工字钢拱架用自制钢架弯曲机弯曲，格栅钢架加工在洞外分A、B单元制作。钢架按设计尺寸在洞外下料分单元制作，每单元两端均采用10mm厚钢板连接板（工字钢架采用200×180×10mm钢板连接板；格栅钢架A单元采用100×80×10mm角钢接头，B单元腿部采用210×200×10mm钢板连接），单元与单元之间通过连接板用螺栓连接。钢架均按1:1比例进行实地放样，设置钢架加工工作平台，根据设计线形制作加工模具，保证钢架成型后与设计线型吻合，钢架经检验合格后方可用于隧道支护，保证隧道施工使用合格的钢拱架。根据钢筋牌号、直径、接头型式和焊接位置，选择焊条、焊接工艺和焊接参数；搭接焊采用双面焊，搭接长度≥5d。当不能进行双面焊时，方可采用单面焊，搭接长度≥10d。搭接焊接头的焊缝厚度s不应小于主筋直径的0.3倍；焊缝宽度b不应小于主筋直径的0.8倍。钢筋与角钢垫板之间，应加焊侧面焊缝1～3层，焊缝饱满，表面平整。将加工好的钢架各个单元放在样台上试拼，沿大样周边轮廓误差不大于3cm，连接各单元的螺栓孔中心距误差不超过±0.5mm，钢架平放时，平面翘曲应小于2cm。（2）钢拱架的安装每榀拱架安装时，先准确测量定位，放控制桩点，保证其安装的精度符合设计轮廓的要求。检查开挖断面净空，合格后即安装钢架，钢架要与隧道中心线垂直，连接做到上、下端螺栓孔对齐。两榀钢架间用Φ22纵向连接筋连接牢固，环向间距0.8m，在工字钢两翼板内测内外交错设置，以便形成整体受力结构。拱脚放在牢固的基础上，钢架在开挖及初喷砼后及时安装，拱架与初喷砼密贴。拱架背后超挖较大部分必须用喷砼或同级混凝土回填密实，防止出现空洞。图STYLEREF2\s4.2SEQ图\*ARABIC\s23安装钢拱架3）锚杆钻孔、安装（1）钻孔：施工时采用YT28风枪钻孔。孔位偏差应不大于10mm，孔深偏差不大于50mm，采用“先注浆后安装锚杆”的程序施工，钻头直径大于锚杆直径15mm。钻孔时确保孔口岩面整平，使岩面与钻孔方向垂直，局部随机锚杆的孔轴方向应与可能滑动面的倾向方向相反，其与滑动面的交角应大于70°，间距根据不同的围岩及衬砌类别调整，梅花形布置。图STYLEREF2\s4.2SEQ图\*ARABIC\s24锚杆布置图SF5a图4.2-3锚杆布置图SF5b图STYLEREF2\s4.2SEQ图\*ARABIC\s25锚杆布置图SF4a图STYLEREF2\s4.2SEQ图\*ARABIC\s26锚杆布置图SF4b图STYLEREF2\s4.2SEQ图\*ARABIC\s27锚杆布置图SF3a图STYLEREF2\s4.2SEQ图\*ARABIC\s28锚杆布置图SF3b图STYLEREF2\s4.2SEQ图\*ARABIC\s29锚杆安装示意图（2）锚杆锚固：锚杆埋设前，对锚孔进行检查，孔位、孔深、沿直度、孔径、方向必须合格。同时用高压风、水清孔，使孔干净无积水残碴。此外要检查锚杆钢材、直径、长度符合设计要求，锚杆端头加工螺纹长度6cm。锚杆埋设采取先注浆后插杆施工，砂浆强度≥20MPa，配比试验选定，用胶管从孔底倒插式注浆，浆满后快速插入锚杆到埋设长度，然后用半干硬砂浆封实孔口，用楔子固定锚杆，并安设150×150×10mm钢垫板，上好螺帽。锚杆埋设后24h以内不许碰撞，不许悬挂重物，锚杆砂浆参膨胀及早强剂，以提高其早期强度，埋设24h后，拧紧螺母，使垫板紧贴岩石。图STYLEREF2\s4.2SEQ图\*ARABIC\s210药卷锚杆图STYLEREF2\s4.2SEQ图\*ARABIC\s211中空锚杆图STYLEREF2\s4.2SEQ图\*ARABIC\s212锚杆工艺流程图4）钢筋网的安装（1）钢筋网按设计预先在洞外钢构件厂加工成型。钢筋类型及网格间距符合设计要求。（2）钢筋网根据初喷混凝土面的实际起伏状铺设，并与受喷面间隙为3cm。钢筋网与钢筋网、钢筋网与锚杆、钢筋网与钢架连接筋焊接在一起。钢筋网在构件加工厂加工成片，洞内铺设后焊接形成整体，网片之间搭接长度不小于一个网格。（3）钢筋网制作前对钢筋进行校直、除锈及油污等处理；安装前，岩面初喷3～5cm厚混凝土形成钢筋保护层，钢筋保护层厚度不得小于4cm；喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时，及时清除。图STYLEREF2\s4.2SEQ图\*ARABIC\s213安装钢筋网片5）喷射混凝土（1）喷射前处理危石，检查开挖断面净空尺寸，当受喷面有涌水、淋水、集中出水点时，先进行引排水处理。（2）用高压风水冲洗受喷面，设置控制喷砼厚度的标志。喷射作业分段、分片、分层，由下而上进行，有较大凹洼处，先喷射填平。（3）喷嘴垂直于岩面，距受喷面0.8～1.2m，呈螺旋移动，风压0.5～0.7MPa。液态速凝剂由自动计量在喷嘴处掺入。（4）喷射混凝土时按照施工工艺段、分片，由下而上依次进行。一次喷射混凝土的最大厚度，拱部不得超过10cm，边墙不得超过15cm。分层喷射混凝土时，后一层喷射在前一层混凝土初凝后进行。图STYLEREF2\s4.2SEQ图\*ARABIC\s214湿喷混凝土工艺框图（5）喷混凝土料由洞外自动计量拌和站生产。混凝土搅拌车运输混凝土，卸入湿喷机，机械手配合湿喷机喷混凝土。图STYLEREF2\s4.2SEQ图\*ARABIC\s215复喷混凝土超欠挖处理开挖是隧道施工中的关建工序。超挖过多、不仅因出渣量和衬砌量增多而提高工程造价，而且由于局部超挖会产生应力集中。影响围岩稳定性。欠挖则直接影响衬砌厚度、处理起来费时、费力、所以隧道开挖必须控制好超欠挖，以利于下道工序的正常进行。超欠挖控制方法1）提高开挖轮廓线放样精准度。在开挖过程中、轮廓线的放样非常重要。隧道内施工车辆很多、为了防止对导线点及中线点的破坏，不但要将控制点按规定要求埋置，还需设有明显标志及保护措施。定期对控制点进行复核测量。所有放样过程都要施行“双检”制。2）提高钻孔技术水平。钻孔技术对隧道超欠挖的影响主要是周边炮孔的外插角θ、开口位置e和钻孔深度L。它们与超欠挖高度有如下的关系：h=e+Ltan(θ/2)。该式表明随外插角θ和钻孔深度L的增大，h也随之增大。θ和L主要取决于司钻人员的操作水平和所采用钻机的某些性能，为确保控制