隧道初期支护施工工艺流程浅述

一、 开挖

1、不同类别的围岩初期支护的型式和厚度不一样，开挖必须按该种初期支护的设计断面尺寸开挖。

2、开挖要按光面爆破的要求布眼和装药，确保开挖后轮廓线平整，并使围岩扰动范围尽可能小。

3、开挖进度Ⅱ类围岩不超过1m，即不超过二榀拱架位置，若围岩松软破碎，应开挖一榀的距离，立即架设一榀，并完善其他初期支护的内容。Ⅲ类围岩视围岩稳定情况，一般也不应超过三架距离的开挖长度，开挖后及时进行钢支掌。

4、对Ⅱ、Ⅲ类围岩开挖时，应尽量避免超挖，宁可局部欠挖，采取人工整形措施处理，也不宜为了一处不欠，而使大范围严重超挖。对局部欠挖部位，采用风镐，手镐整形处理，只要欠挖凸出部分小于5cm，面积小于0.1㎡，允许挖槽式的处理欠挖，并保证拱架后有4cm的保护层。

5，开挖下部时，应先拉中槽，再两侧错开开马口，完善初期支护。马口宽不应超过3m。仰拱开挖可按全宽进行，但开挖长度不宜大于5m，并及时安装上底梁，进行完初期支护。

二、 拱架施工

1、工字钢拱架或钢筋格栅拱加工严格按设计的半径，弧度加工，连接钢板必须焊牢，短节工字钢接长处，除对接缝处要全焊外，接头的两侧要各帮接2根不小于20cm长的Φ22钢筋，格栅拱主筋接长采用帮接焊，单面焊接不小于10d，双面焊不小于5d。

2、钢拱架的架设严格按隧道的设计中线，高程进行，拱架面要垂直于隧道轴线，两脚不得侵入净空或退步、迈步。

3、分上下部开挖的钢架，架设上部拱架时，拱脚必须垫30*20*5cm的木板，全断面开挖的拱架拱脚必须落在实底上，这就要求开挖时不能超深，对个别超深的脚窝不能用碴垫，只能用钢板或坚石砌垫。

4、纵向Φ22连接钢筋若采用焊接连接前后拱架，应注意以下几点：

一是环向间距不大于1m；二是与工字钢背要紧贴，并焊牢，若多架拱架中间不能紧贴，必须加帮筋；三是对已架设好、并已喷砼的拱架，要把焊接部位拱背砼凿掉，使连接钢筋和已有拱架焊接成一体。也可在下料时，将最后一榀拱架的连接长出10cm，便于与下次连接钢筋搭接。

5、分上下部开挖时必须对上部拱架打设锁脚锚杆，用Φ48的钢管效果更好。打孔时，要紧靠拱脚两侧，同一高度，角度按30度左右的俯度，尽可能垂直于岩面打设，打设好后在拱脚的前后用短节钢筋将锁脚锚杆和拱架焊为一体。

三，铺钢筋网

1、凡架设钢支掌的部位，一般都要设钢筋网，其目的是为砼整体性好，避免纯拱架在外力作用下砼易受剪切破坏。对Ⅳ、Ⅴ类围岩的局部破碎带，设置钢筋网是为了增加砼的抗拉，抗剪强度，因此，对设计有钢筋网、或需要铺钢筋网的部位，都要认真铺设。

2、钢筋网一般用Φ6或Φ8钢筋点焊成，网格间距为20*20cm，每张大小为2 ㎡左右，过小搭接频繁，过大不便铺设。钢筋网不宜采用绑扎加工，因搬运和安装中易变形和滑动。

3、有钢支掌地段为双层钢筋网，钢筋网要在拱架的前面和背面从两侧到顶部满铺，并点焊在拱架。若背网紧贴岩面了，可用砼块垫起来，确保钢筋网有4cm的保护层。

四，径向锚杆的施工

本隧道设计有三种型式的锚杆，即Φ22钢筋药卷（砂浆）锚杆，Φ25中空注浆锚杆，胀壳式预应力注浆锚杆，对不同围岩或不同断面设计不同类型的锚杆。

（一）Φ25中空注浆锚杆施工

1、Φ25中空注浆锚杆的结构，（1）杆体：为钢结构，杆体中间空心外表为螺旋形，便于套接长和上螺母拧紧；（2）锚头为塑料结构，有两个小孔便于注浆，有三个耳朵起防坠作用，锚头安装在杆体的前端；（3）止浆塞为喇叭形塑料结构，套在杆体末端孔口，（4）扣板和螺帽为钢结构、上在杆体末端、压紧止浆塞，托住岩体。

2、打孔。按设计的数量、环向间距，纵向排距，错开位置垂直于岩面打孔。设计要求外露的杆体和拱架焊为一体，一般是在架设拱架后，紧靠拱架打设。

3、安装和注浆。锚杆的长度符合设计，每根锚杆按上述配件数量安装齐全，岩石破碎孔口要填5cm长的水泥细砂浆，然后再压入止浆塞，安上扣板和螺帽。注浆的水泥浆液按1：1的水灰比配制，过滤后用注浆泵压注，终孔压力至少达到1Mpa。如果孔口不堵水泥砂浆，不安止浆塞，所注的浆液会全部流掉，只剩杆体内有点浆液，孔内无浆，这种锚杆实际上是不起作用，还不如砂浆锚杆。

目前中空注浆锚杆存在的主要问题是数量不足，没有错开打设，注浆效果差。 （二）Φ22药卷锚杆，Φ22早强药卷锚杆，主要用于Ⅲ类围岩，φ22普通砂浆锚杆主要用于Ⅳ、Ⅴ类围岩，无论早强药卷，还是普通砂浆，都要求对杆体全长进行锚固。药卷锚杆是先装满药卷，再打入杆体，砂浆锚杆先装入杆体，再用特制的注浆器，4分钢管或塑料管后退式注浆。

（三）预应力锚杆，胀壳式预应力锚杆主要用于机房洞室等断面较大的部位，設计要求该锚杆的锚固力不小于150KN预应力不小于80KN，预应力采用扭矩扳手拧紧螺母或用千斤顶施力拉力达到设计预应力，然后再注浆。至于需要多大的扭矩才能达到8吨的预应力，施工前，先作试验来确定。

五、喷射砼

初期支护喷射砼有两种，一种素喷C20砼，主要用于钢支掌有钢筋网的地段，如Ⅱ类、Ⅲ类围岩，另一种是C25钢纤维砼，主要用于没有钢支掌，没有钢筋网的地段，如Ⅵ、Ⅴ类围岩，以及Ⅲ类偏好的围岩。喷射砼中增加钢纤维，增加了喷砼的抗拉，抗剪强度。目前进行的喷射C20砼应注意以下几点：

1、严格按配比拌料，本地的河砂几乎没有5mm以上的粗骨料，为了确保喷射砼的强度，必须加足一定比例的细石子作骨料，必须按此比例过磅称量机械搅拌，湿喷机喷射，喷射前再加入水泥用量的3-4%干粉速凝剂。

2、尽量减少回弹。一般回弹下来的多为骨料石子，喷上去的砂子多，石子少，势必影响喷射砼强度，造成这种现象的主要原因是风压过大，喷头距离岩面过远，为了克服这种现象要求坚持低风压（1MPa左右），近距离 （1-1.5m），垂直于岩面喷射。要做到这两面点，要经常观察喷射机的风压表，喷射机距离喷面不能过远，输料管长度10-15m较合适，并要有便于喷射手操作的工作台，以及注意个人防护等。

3、对超挖处的喷射砼。最近发现有对超挖处用风化石充填的现象，这是犯罪行为，绝对不允许的。一是风化石本身的强度很差，二是缝隙不可能喷满，三

是大块岩石喷面易受剪切破坏，这样造成充填石块处的整体强度很差，若稍有外力，就会造成拱架变形，喷层开裂脱落，以至对二衬都留下严重后患，因此严禁用风化石或木材等杂物充填，对超挖处，只能用同标号的砼充填。

4、回弹料必须清除，每次喷射作业完成后，趁强度不高，及时清除回弹料，否则时间长了难以处理，一是有损于文明施工，二是影响铺设水板和二衬等。清除回弹料时，同时应将临时排水沟开挖出来，临时排水沟离帮不小于0.5m，避免拱脚基础泡软引起拱架下沉。