联合支护讲解

主讲教师：骆宪龙《隧道工程》石家庄铁路职业技术学院模块四山岭隧道常规施工方法第7单元支护第7单元支护7.1初期支护7.2二次衬砌7.3仰拱7.1初期支护三、联合支护1、钢筋网喷射混凝土构造组成钢筋网通常作环向和纵向布置。环向筋一般为受力筋，由设计确定，直径φ12左右；纵向筋一般为构造筋，直径φ6~φ10；网格尺寸一般为20cm×20cm，20cm×25cm，25cm×25cm，25cm×30cm或30cm×30cm。施工要点(1)钢筋网应根据被支护围岩面上的实际起伏形状铺设，且应在喷射一层混凝土后再行铺设。钢筋与岩面或与初喷混凝土面的间隙应不小于3~5cm，钢筋网保护层厚度不小于3cm，有水部位不小于4cm。(2)为便于挂网安装，常将钢筋网先加工成网片，长宽可为100~200cm。(3)钢筋网应与锚杆或锚钉头连结牢固，并应尽可能多点连接，以减少喷射混凝土时使钢筋发生“弦振”。锚钉的锚固深度不得小于20cm。(4)开始喷射时，应缩短喷头至受喷面之间的距离，并适当调整喷射角度，使钢筋网背面混凝土密实。对于干燥土质隧道，第一次喷射不能太厚，以防起鼓剥落。2、钢拱架（1）构造组成钢拱架可以采用型钢、工字钢、钢管或钢筋制成。现场采用以钢筋制作的格栅钢架较多。隧道中线拱部A单元拱部B单元开挖轮廓线边墙C单元边墙D单元内轨顶面仰拱E单元竖向网构架立筋水平网构架立筋主筋格栅钢架的断面接头示意图工字钢钢架钢管钢架

2、性能特点(1)钢拱架的整体刚度较大，可以提供较大的早期支护刚度；型钢拱架较格栅钢架能更早承载。(2)钢拱架可以很好地与锚杆、钢筋网、喷射混凝土相结合，构成联合支护，增强支护的有效性，且受力条件较好。尤以格栅钢架结合最好。(3)格栅钢架采用钢筋现场加工制作，技术难度和要求并不高；对隧道断面变化适应性好。(4)钢拱架的安装架设方便。(1)钢拱架的设计可按其单独承受早期松弛荷载来设计。

q′＝μq

式中：q′——钢拱承受的早期松弛荷载；

q——围岩松弛荷载，按松弛荷载统计公式计算；

μ——钢拱架的荷载系数，一般取0.1~0.4。3、设计要点

(2)拟定钢拱架尺寸后，进行强度、刚度和稳定性检算。常用的钢拱架设计参数见表。(3)钢拱架的截面高度应与喷射混凝土厚度相适应，一般为16~20cm，且要有一定保护层。钢拱架通常是在初喷封面混凝土后架设的，初喷混凝土厚度约4cm。(4)为架设方便，每榀钢拱架一般应分为2~6节，并保证接头刚度，节数应与断面大小及开挖方法相适应。每榀钢拱架之间应设置不小于φ22的纵向钢拉杆。(5)当围岩变形量较小或只允许围岩有小量变形时，钢拱架可以设计为固定型。当围岩流动性强、变形量大，且允许围岩有较大变形时，宜将钢拱架设计为可缩性，其可缩节点位置宜设置在拱顶节点处。4、施工要点(1)钢拱架垂直度允许误差为±2°。(2)钢拱架的拱脚应稳定，一般有垫板、纵向托梁、锁脚锚杆等。

(3)钢拱架的安设应在开挖后的2h内完成。(4)钢拱架应尽可能多地与锚杆露头及钢筋网焊接，以增强其联合支护效应。(5)可缩性钢拱架的可缩性节点，待其收缩合拢后，再补喷射混凝土。(6)喷射混凝土时，应注意将钢拱架与岩面之间的间隙喷射密实。(7)喷射混凝土应分层分次喷射完成，初喷混凝土应尽早进行，复喷混凝土应在量测指导下进行。3、联合支护要求(1)联合支护宜联不宜散，彼此要直接地牢固相连，以充分发挥联合支护效应。(2)钢筋网及钢拱架要尽可能多地与锚杆头焊连，锚杆要有适量的露头。(3)钢筋网及钢拱架要被喷射混凝土所包裹、覆盖，即喷射混凝土要将钢筋网和钢拱架包裹密实。(4)分次施作的联合支护，应尽快将其相联，如超前锚杆与系统锚杆及钢