[发明专利]一种隧道洞身初期支护的施工工艺

说明书

本发明公开了一种隧道洞身初期支护的施工工艺，包括以下流程：初喷混凝土、钢支撑安装、下一循环的超前支护、钢筋网安装、复喷混凝土和系统锚杆安装。进行初喷混凝土流程时，采用湿喷工艺；钢支撑安装流程包括以下步骤：钢支撑制作和钢支撑架立。进行下一循环的超前支护时为超前小导管支护。钢筋网安装流程包括钢筋网加工步骤和钢筋网铺设步骤。进行系统锚杆安装流程时，针对Ⅴ级围岩段采用中空注浆锚杆；针对Ⅳ级围岩段采用水泥砂浆锚杆；针对Ⅲ级围岩段采用水泥砂浆锚杆；系统锚杆安装流程包括锚杆制作步骤、钻锚杆孔步骤、灌浆步骤和安设锚杆步骤；本发明能对隧道围岩进行有效加固处理，快速地约束隧道变形，达到隧道永久支护的目的。

技术领域

本发明涉及一种隧道洞身初期支护的施工工艺。

背景技术

近年来，随着我国交通事业的飞跃发展，大量深埋山岭隧道将穿越富水高地应力区，施工面临突泥涌水、围岩挤压大变形甚至塌方等严重问题，若支护不及时或方式不当，易导致隧道断面缩小和支护结构失稳，严重影响隧道的快速施工和日后的安全运营。隧道开挖后，为控制围岩应力适量释放和变形，增加结构安全度和方便施工，隧道开挖后立即施作刚度较小并作为永久承载结构一部分的结构层。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种隧道洞身初期支护的施工工艺，它能够及时地消除安全隐患，显著提高了施工的安全性、加快施工进度，节省工程投资。

本发明的目的是这样实现的：一种隧道洞身初期支护的施工工艺，包括以下流程：初喷混凝土、钢支撑安装、下一循环的超前支护、钢筋网安装、复喷混凝土和系统锚杆安装；

进行所述初喷混凝土流程时，采用湿喷工艺并包括混凝土制备步骤和混凝土喷射步骤；

进行混凝土制备步骤时，采用以下物料配置混凝土：水泥、砂、碎石、速凝剂和水；水泥为普通硅酸盐水泥；砂的细度模数大于2.5，含水率为5～7％；碎石的最大粒径不大于15mm；采用液体无碱速凝剂，速凝剂的速凝效果：初凝不应大于5min，终凝不应大于10min；水为清洁的饮用水；

进行混凝土喷射步骤时，分段、分片依次进行喷射，喷射顺序为自下而上；喷射作业分层进行，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行；若终凝后间隔1小时以上且初喷表面已蒙上粉尘时，受喷面应采用高压风清洗干净；每次作业区段的纵向长度不超过6m；喷射时，喷射机的工作压力为0.1MPa～0.15MPa；喷射机的喷嘴应垂直岩面，且喷嘴距岩面的距离为0.6m～1.2m，喷射料束与受喷面的垂线成5°～15°夹角，且喷射料束以螺旋形运动；初喷混凝土的厚度为4～6cm；混凝土终凝2小时后，喷水养护，养护时间不少于7天，隧道内环境温度低于5℃时，不得喷水养护；

所述钢支撑安装流程包括以下步骤：钢支撑制作和钢支撑架立；

进行钢支撑制作步骤时，钢支撑由型钢拱架和格栅拱架构成；型钢拱架和格栅拱架均分节段制作，按设计要求预先在洞外结构件厂加工成型，按设计放出1：1的加工大样，放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割的加工余量；型钢拱架采用冷弯法制作成型；格栅拱架按1：1的胎模控制尺寸，所有钢筋节点采用焊接；

进行钢支撑架立步骤时，在初喷混凝土流程之后进行，将钢支撑与锚杆的外端焊接；钢支撑分节段安装，相邻节段的型钢拱架之间通过连接钢板和高强度螺栓进行连接；连接钢板的平面与钢支撑的轴线垂直；相邻节段的格栅拱架之间通过角钢和高强度螺栓进行连接；钢支撑的拱脚安放在牢固的基础上，架立前，将拱脚底部的基础超挖，当拱脚标高不足时，用喷射混凝土填充；拱脚高度低于上半断面底线15～20cm，当拱脚处围岩承载力不够时，向围岩方向加设钢垫板、垫梁或浇注强度不低于C20的混凝土以加大拱脚接触面积；相邻两榀钢支撑之间用纵向连接筋连接，连接筋的间距为1.0m；钢支撑的上、下、左、右偏差为±50mm，钢支撑的倾斜度小于2°；当钢支撑和初喷混凝土之间的间隙大于50mm时采用混凝土垫块楔紧；