隧道施工支护.doc

7 施工支护
7.1 一般规定
7.1.1 施工支护应配合开挖及时施作,确保施工安全。
7.1.2 选择支护方式时,应优先采用锚杆、喷射混凝土或锚喷联合作为临时支护。在软弱围岩中采用锚喷支护时,应根据地质条件结合辅助施工方法综合考虑。
7.1.3 对不同类别的围岩,应采用不同结构型式的施工支护。
7.1.3.1 Ⅵ类围岩可不支护,Ⅴ类围岩支护时,宜采用局部喷混凝土或局部锚杆。为防止岩爆和局部落石,可局部加栓钢筋网。
7.1.3.2 Ⅳ~Ⅲ类围岩可采用锚杆、锚杆挂网、喷混凝土或锚喷联合支护。Ⅲ类围岩必要时可加设钢架。
7.1.3.3 Ⅱ~Ⅰ类围岩宜采用锚喷挂网的联合支护形式,并可结合辅助施工方法进行施工支护。
7.1.3.4 当地质条件差,围岩不稳定时,可采用构件支撑。
7.1.4 施作锚杆、喷射混凝土和构件支撑时,应作好记录。
7.2 锚杆施工
7.2.1 采用系统锚杆作为衬砌结构的一部分时,应符合设计要求和《公路隧道设计规范(JTJ026—89)》第7章有关规定。
7.2.2 锚杆安设作业应在初喷混凝土后及时进行。
7.2.3 锚杆施工和准备工作如下:
(1)检查锚杆材料、类型、规格、质量以及性能是否与设计相符;
(2)根据锚杆类型、规格及围岩情况选择钻孔机具;
(3)采用砂浆锚杆时,应按设计要求截取杆体,并整直、除锈和除油;
(4)采用楔缝式锚杆时,应检查杆体长度,楔缝、楔块、螺母与螺栓的尺寸和配合情况。
7.2.4 钻孔前应根据设计要求定出孔位,作出标记,孔位允许偏差为±15mm。
7.2.5 钻孔应符合以下要求:
7.2.5.1 钻孔应圆而直,钻孔方向宜尽量与岩层主要结构面垂直;
7.2.5.2 水泥砂浆锚杆孔径应大于杆体直径15mm;其它型式锚杆孔径应符合设计要求。
7.2.5.3 钻孔深度应满足下列要求:
(1)水泥砂浆锚杆孔深允许偏差为±50mm;
(2)楔缝式锚杆孔深不应小于杆体有效长度,且不应大于杆体有效长度30mm。
(3)树指锚杆和早强药包锚杆孔深应与杆体长度配合恰当。
7.2.6 普通水泥砂浆锚杆的施工要求如下:
7.2.6.1 砂浆配合比(质量比):水泥∶砂∶水宜为1∶1~1.5∶(0.45~0.5),砂的粒径不宜大于3mm。
7.2.6.2 砂浆应拌和均匀,随拌随用,一次拌和的砂浆应在初凝前用完。
7.2.6.3 灌浆作业应遵守以下规定:
(1)注浆开始或中途暂停超过30min时,应用水润滑灌浆罐及其管路。
(2)注浆孔口压力不得大于0.4MPa。
(3)注浆管应插至距孔底5~10cm处,随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出,随即迅速将杆体插入,锚杆杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。若孔口无砂流出,应将杆体拔出重新注浆。
7.2.6.4 锚杆安设后不得随意敲击,其端部3天内不得悬挂重物。
7.2.7 早强水泥砂浆锚杆的施工要求如下:
(1)早强水泥砂浆锚杆施工应遵守本节7.2.6条规定;
(2)早强水泥砂浆锚杆采用硫铝酸盐早强水泥交掺早强剂;
(3)注浆作业开始或中途停止超过30min时,应测定砂浆坍落度,其值小于10mm时,不得注入罐内使用。
7.2.8 楔缝锚杆(包括胀壳式锚杆)的施工要求如下
(1)楔缝式锚杆安装前,应将杆体与部件(楔子、胀壳、托钣)组装好;锚杆插入钻孔时楔子不得偏斜或脱落,锚头必须楔冯,保证锚固可靠;安设杆体后应立即上好托钣,拧紧螺帽。锚杆施加预张拉力时,其拧紧力矩不应小于100N·M。
(2)打紧楔块时不得损坏丝扣。
(3)楔缝锚杆一昼夜后应再次紧固,以后还要定期检查,如发现有松驰情况,应再行紧固。
(4)楔缝式锚杆只能作为临时支护,如作为永久支护应补注水泥浆或水泥砂浆。
7.2.9 树脂锚杆的放工要求如下:
(1)安装前应检查树脂卷质量,变质者不得使用。
(2)安装时用杆体将树脂卷送入孔底,用搅拌器搅拌树脂时应缓缓推进杆体,搅拌时间一般为30s。搅拌完毕后将孔口处杆件临时固定,15min后可安装托钣。
7.2.10 早强药包锚杆的施工应遵守本节7.2.2条、7.2.3条、7.2.5条规定。将药包推入孔内要配备专门工具,中途药包不得破裂。锚杆杆体插入时应注意旋转,使药包充分搅拌。
7.2.11 在有水地段,采用普通水泥砂浆锚杆时,如遇孔内流水,应在附近另行钻孔后再安设锚杆,亦可采用速凝早强药包锚杆或采用锚管锚杆向围岩压浆止水。
7.2.12 锚杆钻孔可采用一般凿岩机械当在土层中钻孔时,宜采用干式排渣的回旋式钻机。注浆可采用风动牛角泵,也可使用挤压式注浆泵。
7.2.13 锚杆宜采用II级钢筋制作。灌浆锚杆且采用螺纹钢筋,杆体直径以16~22mm为宜。楔缝锚杆的杆体直径以16~25mm为宜。
7.3 喷射混凝土
7.3.1 应根据对喷射混凝土的质量要求和作业条件的要求,以及现场的维修养护能力等选定喷射方式,同时尚应考虑对粉尘和回弹量的限制程度。
7.3.2 喷射混凝土、砂浆材料应符合下列要求:
(1)水泥 应优先采用普通硅酸盐水泥,也可采用矿渣硅酸盐水泥;在软弱围岩中宜选用早强水泥。水泥标号不得低于425号,使用前应做强度复醒试验。
(2)速凝剂 必须采用质量合格的产品。应注意保管,不使其变质。使用前应做速凝效果试验,要求初凝不超过5min,终凝不超过10min。应根据水泥品种、水灰比等,通过试验确定速凝剂的最佳掺量,并应在使用时准备计量器具。
(3)砂 喷射混凝土应采用硬质洁净的中砂或粗砂,细度模数宜大于2.5,含水率一般为5%~7%,使用前应一律过筛。
(4)石料 采用坚硬耐久的碎石或卵石,粒径不宜大于15mm,钢纤维喷射混凝土的碎石粒不应大于10mm,且级配良好。当使用碱性速凝剂时,石料不得含活性二氧化硅。
(5)水 水质应符合工程用水的有关标准,水中不得含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质。
(6)采用钢纤维喷射混凝土时,其钢纤维可用普通碳素钢,其抗拉强度不得低于308MPa,且不得有油渍及明显的锈蚀,钢纤维直径宜为0.3~0.5mm,长度宜为20~25mm,且不得大于25mm。钢纤维含量宜为混合料质量的3%~6%。钢纤维喷射混凝土强度等级不应低于C20.
7.3.3 喷射混凝土配合比应通过试验选定,满足设计强度和喷射工艺的要求。也可参照下列数据选择:
灰骨比1:4~1:5
骨料含砂率45%~60%
水灰比0.4~0.5
应增大混凝土与岩石的粘结力和减少回弹,初喷时,水泥:砂:石应取1:2:(1.5~2)。
软弱围岩条件下可考虑提高喷射混凝土强度等级。
7.3.4 混合料应拌和均匀,随拌随用,并采用强制搅拌机在短时间内完成,严禁受潮。
7.3.5 喷射混凝土的配合比及拌和均匀性每班检查不得少于两次。喷射混凝土材料计量,一般应以质量计算,其允许误差为;
水泥与速凝剂各为2%;砂与石料各为5%。
7.3.6 喷射混凝土作业应符合下列要求:
(1)在喷高压混凝土之前,应用水或高压风管将岩壁面的份尘和物冲洗干净。
(2)喷射中发现松动石块或遮挡喷射混凝土的物体时,应及时清除。
(3)喷射作业应分段、分片由下而上顺序进行,每段长度不宜超过6m。
(4)一次喷射厚度应根据设计厚度和喷射部位确定,初喷厚度不得小于4~6cm。
(5)喷射作业应以适当厚度分层进行,后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。若终凝后间隔1h以上且初喷表面已蒙上粉尘时,受喷面应用高压气体、水清洗干净。岩面有较大凹洼时,应结合初喷予以找