隧道Ⅲ级围岩初期支护施工技术交底

璧山隧道Ⅲ级围岩初期支护施工技术交底

一、交底说明

本交底适用于中铁二局成渝客运专线经理部第五分部璧山隧道暗洞Ⅲ级围岩地段初期支护施工。

二、施工概况

璧山隧道Ⅲ级围岩初期支护施工主要包括初喷混凝土、安设锚杆、架立钢架（Ⅲ级Ⅰ型复合式衬砌）、挂设钢筋网以及复喷混凝土等。在上一工序施工结束后，应立即施作初期支护，约束围岩变形。

璧山隧道Ⅲ级围岩初期支护参数见下表2-1：

表2-1 Ⅲ级围岩初期支护参数

三、施工工艺工序

1、施工工序

（超欠挖处理完毕后）第一次初喷砼→施作拱顶普通中空锚杆及边墙砂浆

锚杆→铺挂钢筋网→安装锚垫板→立钢拱架（Ⅲ级Ⅰ型复合式）→施作锁脚锚杆（Ⅲ级Ⅰ型复合式）→复喷砼至设计厚度

图3-1 初期支护施工流程图

2、施工工艺

喷射混凝土采用湿喷工艺，利用湿喷台车或湿喷机械手施作。安装锚杆时采用YT-28气腿式风钻钻孔后，将锚杆打入孔内并注浆和施作钢垫板。钢架在洞外加工成型并试拼装后运输进洞，利用装载机配合人工架立，及时加设锁脚锚杆和纵向连接筋。钢筋网片在洞外加工成片状，运进洞内进行铺设，搭接1～2个网格。最后必须复喷混凝土至设计厚度。

四、初期支护喷射混凝土施工

1、喷射混凝土原材料

①水泥

喷射砼采用普通硅酸盐水泥。

②砂

喷砼采用坚硬耐久的中粗砂，细度模量大于，含水率宜控制在5%～7%之间，喷射砼不得采用细砂。砂的各项技术标准必须符合规范要求。

③石子

采用坚硬耐久的碎石，石子粒径不大于15mm，使用前筛洗干净，含水率控制在2%左右，石子的级配符合设计要求。已选定5-10mm 的小石子。碱骨反应合格。

④速凝剂

速凝剂的用量与要求凝结时间、水泥品种、风化程度和温度有关，要根据施工工艺要求的凝结时间，对所用水泥做不同掺量的凝结时间试验和强度试验，以确定最佳掺量，要求初凝不大于5min，终凝不大于10min。根据施工工艺要求，采用液体速凝剂。

⑤水

采用饮用水。

⑥外加剂

喷砼主要有耐腐剂，粉煤灰和减水剂。为便于施工控制，采用防腐剂、粉煤灰和减水剂根据试验确定最佳掺量，然后三种复合。主要用于改善砼结构，提高砼抗渗、抗裂、抗腐性能。

2、喷射混凝土的拌合和运输

璧山隧道Ⅲ级围岩拱墙及仰拱（Ⅲ级Ⅱ型）喷射混凝土型号均为C25混凝土。

喷射混凝土由拌合站集中拌合，采用自动计量配料、强制拌和机拌合，混凝土罐车运输至施工现场。混凝土原材料的用量按照实验室提供的配合比考虑。

3、喷射混凝土施工前准备工作

①岩面的处理

1）一般岩面可用高压水冲洗受喷面上的浮尘、岩屑，当岩面遇水容易潮解、泥化时，宜采用高压风吹净岩面，以保证喷射砼与受喷岩面粘结牢固，保证喷射砼和地层良好的共同受力。

2）大股涌水宜采用注浆堵水在喷射混凝土。小股涌水或裂隙渗漏水，视具体情况宜进行岩面注浆（补孔宜密，钻孔宜浅），或顺股水出露点打孔压注速凝浆液，或插排水管将水引到隧底部水沟或纵向排水管；待受喷面上无流淌水后再喷混凝土。大面积潮湿的岩面可再混凝土中掺高效减水剂和增粘剂。

图4-1 涌水、渗水或潮湿岩面喷射前的处理措施

②混凝土厚度标志设置

为控制喷射混凝土厚度我们预先在岩层面上埋设钢筋，用以指示混凝土喷射厚度。

③机具设备试运转

选用的空压机应满足喷射机工作风压和耗风量要求；压风进入喷射机前必须进行油水分离，输送管应能承受以上的压力，并应具有良好的耐磨特性；另外保证作业区内具有良好的通风和照明条件。检查速凝剂的泵送剂计量装置性能。

4、喷射混凝土施工工序流程

隧道采用湿喷机械手湿式喷射混凝土其工艺流程见下图。

图4-2 湿喷砼施工工序流程

5、喷射混凝土施工工艺

①喷射设备

混凝土喷射采用TK系列湿喷机或进口湿喷机械手。高压风采用美国寿力空压机。施工平台采用掌子面作业台车。

②喷射混凝土作业

1）砼喷射机安装调试好后，在料斗上安装振动筛（筛孔20mm），以免超粒径骨料进入喷射机。喷射时，送风之前先打开计量泵（注意：此时喷嘴应朝下，以免速凝剂流入输送管内），以免高压砼拌合物堵塞速凝剂环喷射孔。喷射手应保持喷头具有良好的工作状态，以喷射砼回弹量小，表面湿润有光泽，易粘着为好，同时喷射机司机与喷锚手要密切配合，根据喷射手反馈的喷射情况及时调整风和计量泵，控制好风压和速凝剂掺量。

2）喷头与受喷面的距离以～2.0m 较为适宜。喷射时喷头由注意角度、距离等，喷射路线呈小螺旋形绕圈运动，绕圈直径30cm 左右为宜。后一圈压前一圈的1/3～1/2，喷射路线呈“S”形运动，每次“S”形运动长度为3～4m，喷射纵向第二行时，要依顺序从第一行的起点处开始，行与行间须搭接2～3cm，料束旋转速度，原则上要均匀不宜太慢或太快，喷射区段划分和喷头活动顺序如下图。

图4-3 喷头活动顺序示意图

3）喷头与受喷面的角度，一般应垂直于受喷面，但在喷边墙时，宜将喷头

略向下俯10°左右，使砼束喷射在较厚的砼顶端，可避免料束中的粗骨料直接与受喷面撞击，减少回弹量，当喷射有钢架位置时，适当调整喷头角度，保证钢架背后混凝土密实。

4）喷射作业应分段分片依次进行，喷射顺序应自下而上，分段长度不宜大于6m。一一次喷射厚度不宜超过10cm。分层喷射时，后一层喷砼应在前一层喷砼终凝后进行，时间间隔一般为15～20min，若终凝1 小时后再进行喷射时，应先用风水清洗喷层表面。喷射混凝土的一次喷射厚度：拱部为60～100mm，边墙为80～150mm。

③喷射混凝土厚度控制

喷射混凝土前必须在岩层面上安设钢筋作为厚度控制标志。

④喷射混凝土养护

为使水泥充分水化，减少和防止收缩裂缝，在喷射砼终凝后2h 即开始洒水养护。养护时间和洒水次数，取决于水泥品种和空气湿度，在任何情况下，养护时间不小于14d。气温低于+5℃时不得喷水养护。

6、喷射混凝土质量检验

喷射混凝土必须满足设计的强度、厚度及其与岩面粘结力要求。

①喷射混凝土与围岩粘结强度的试验方法：

1）成型试验法：在模型内放置面积为10×10cm、厚5cm，粗糙度近似于实际岩面的岩块，用喷射混凝土掩埋，等强后加工成10×10×10cm 的立方体并养护28 天，用劈裂法进行试验。

2）直接拉拔法：在围岩表面预先设置带有丝扣和加力板的拉杆，用10cm 厚的喷射混凝土将加力板埋入，试件面积30×30cm（与周围喷射混凝土分离），养护28 天后进行拉拔试验。

②回弹率

回弹率的测定方法是：按标准操作喷射～1.0m3 的混凝土，在长度3.0m的墙部或拱部喷10cm 厚的喷层，用铺在地面上的彩条塑料布或钢板收集回弹物，称重后换算为体积与全部喷出混凝土体积的比值。