1隧道开挖支护施工中常见的支护工具

1.1锚杆

一般情况下，较为常见的锚杆包括有预应力、水泥药卷、自进式、中孔砂浆以及普通砂浆等类型，其具体作用主要是用于悬吊和局部加固，进而实现在稳定的岩层上锚固破碎的岩块，并且还具有组合梁或组合拱的效果，让层状岩层得以有效联结，组成组合梁或组合拱。值得一提是务必要有效粘结锚杆和岩层，且需要将垫板安装在锚杆端头时需要确保安装可靠。

1.2钢架

在实施隧道施工时，因为部分围岩破碎后，稳定性大大下降，所以需要采取钢架在其初期支护时实施支护，以确保施工安全以及围岩的稳定。但是在对钢架进行安装时，务必要确保能够紧密连接钢架和围岩，且采取楔形的预制砼块来对围岩与钢架空隙进行固定。

1.3超前小导管

在实施超前小导管支护施工时一个重要工具就是超前小导管，其通常是使用Φ42×3.5mm规格的无缝钢管开展加工，控制其长度在3-5m范围内，首先把其前端制作成尖锥状，且将梅花形注浆孔间距为设定为15cm，孔径为7mm。此工具目的在于能够有效预支护自稳时间较短的浅埋段、砂卵石段、断层破碎段、洞口偏压段、砂层段以及弱破碎带等，在根本上保证整体施工的安全与稳定。

2隧道初期支护施工技术分析

2.1钢筋网施工

通常情况下，在隧道初期支护过程中采取的是Φ8钢筋，20cm×20cm大小的网格作为钢筋网，实行全断面布设。其工艺流程主要是施工准备、加工、存放、挂网以及质量检查。第一，在加工钢筋网片式，需要使用Ⅰ级φ8钢筋焊制而成，且需要在加工场内实施集中加工，首先采取钢筋调直机调直钢筋，随后把其截成钢锯条，且需要结合网片与拱架间距间搭接长度来将钢筋网片尺寸全面确定下来。其次，在焊接钢筋前需使用锤将钢筋表面的水泥浆、漆污以及油渍等能够剥落的铁锈、浮皮等敲击掉落，并清理干净。再者，加工完成后，需要保证钢筋网片凭证，且表面不存在伤痕，避免其会对钢筋截面产生削弱影响。第二，存放成品。一旦钢筋网片制作成型则务必要注意轻抬轻放，防止其摔地而导致变形情况出现。需要注意是，应当要保证钢筋网片成品与加工场地具有足够距离，且在规定的成品堆放场地上堆放成品。在进行存储于输送过程中务必要避免环境潮湿，避免出现污染、锈蚀以及变形等情况。第三，挂网。根据图纸对顶位置来将加工完毕的钢筋网片进行挂设，且跟着出喷面的起伏来对钢筋片进行铺设，在实现作业锚杆上进行绑扎固定，且焊接钢筋片成网，网片搭接长度为1~2个网格。

2.2锚杆支护施工

锚杆支出主要往岩体中插入锚杆来达到对围岩进行加固目的，从而有效提升围岩承载能力，实现支护的效果。该项支护施工具有干扰小、机械施工、工艺简单、节省材料、支护能力强等优点，所以获得了广泛的运用。

2.2.1锚杆支护施工方法

第一，开挖完毕洞身，且通过初喷混凝土后，让测量人员根据设计来将油漆标定在锚杆位置。第二，采取人工手持风钻方式来开展锚杆钻孔，钻孔完毕后要求开展检查，一旦出现孔的质量不达标则需要实施补钻。第三，在布置过程中，需要确保岩体主结构面和锚杆间的角度较大，如若主结构面不明显情况下，需要垂直于隧道周边轮廓，且呈梅花形布置。第四，需要通过监理工程师批准后才能确定锚杆钻孔和安装方式。需要注意是，需要保证锚杆钻孔圆直，钻孔垂直于岩面，且应当保证孔口岩面棉平整。第五，必须要切实根据监理工程师审批通过的标准来选用注浆锚杆所使用的注浆方法、设备、压力、材料以及外加剂等内容。通常控制注浆压力在0.5-1.0MPa左右，终压在2.0-2.5MPa范围内。第六，将锚杆锚定在空中后，需伸其到特定轴向荷载当中。且需要保证每根锚杆其抗拔力均达到设计规定要求，且在50KN以上，每300根锚杆必须抽样一组进行抗拔立试验，每组不少于3根，并符合《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GBJ-85)的规定。

2.2.2施工要点

第一，需要确保所使用锚杆与粘结剂材料均与设计要求相符，且需要根据设计要求来截取锚杆，且实施除油、除锈以及整直工作，对于锚杆其万端不需垫板一侧则需要将弯制弯头，均匀搅拌粘结砂浆后对其和易性进行调整，做到随拌随用，需要在初凝前用完一次拌合的砂浆。第二，先灌后锚过程中，需要先往钻孔底部插入注浆管，注浆开始后，均匀慢慢的向外抽出注浆管，且需要一直维持注浆管口埋在砂浆内，避免浆内有空洞情况出现。需要注意是，需要控制珠江体积稍大于所需体积，全部抽出注浆管后，需要马上快速将杆体插入，可以采取套管用风钻冲击或是锤击来完成，让杆体能够牢固插入钻孔当中。且确保杆体插入孔内长度在设计要求95%以上，具体粘结长度也要在设计要求95%以上。第三，根据孔口有无实砂浆挤出来判断注浆饱满与否。第四，确定杆体到位后，需要采取小石子或木楔卡住孔口，避免杆体滑出。如若砂浆强度没有达到设计要求70%情况下，禁止对其进行碰撞，通常要求禁止在三天内悬挂重物。

2.3喷射混凝土支护施工

喷射混凝土主要是以压缩空气作为动力，直接喷射掺有速凝剂的混凝土到颜面上，让其快速凝结硬化而成。喷射混凝土具有早期强度大、支护及时、施工效率高、节省材料等优点，能够给快速掘进提供有利条件。

2.3.1施工方法

开挖完毕隧道后，需要马上对岩面进行混凝土喷射，避免岩体出现松弛现象。通常情况下，喷射混凝土使用的是湿喷工艺，先是使用压力水或压缩空气来吹干净将要喷射面，将其表面的石粉以及松散杂质吹除干净。且混凝土需由预制厂生产，采取强制搅拌机的方式来进行均匀拌合，利用混凝土输送车进行输送，将其运至湿喷机料斗，让专业工作人员喷射至待喷面。在喷射过程中，需按照由上至下S型喷射方法实施分层喷射，且确保喷射混凝土初凝后才能够对下一层进行喷射。需要注意是，在喷射环节，需要对风压进行严格把控，并且要合理控制喷射速度，维持喷嘴和受喷面距离在0.6m~1.2m左右，尽可能确保喷射角与90°相接近。而且还需要对喷射顺序进行正确把握，防止角隅钢筋前面有砂襄或蜂窝情况出现，一旦有该类问题出现，则需要在第一时间将受喷面上的下垂混凝土或砂襄清理干净，并进行重新喷射。确保实际混凝土喷射厚度与质量与设计要求以及相关规定要求相符。喷射完毕后需要仔细清洁喷嘴。

2.3.2施工要点

第一，需要结合混凝土颗粒间的凝聚力、回弹损失、喷射效率、岩层面和喷射面间的粘着力等因素来进行综合考虑从而确定出一次喷射厚度。如若喷射厚度过大，则会大大降低混凝土颗粒间的凝聚力，尤其是对拱顶进行喷射过程中，更易由于混凝土自重影响而出现脱落或分层情况。而如若厚度不足，则会大大增加回填量，且导致混凝土质量下降，所以需要控制其最小厚度不得小于最大骨料粒径的2倍。在一次喷射混凝土时，通常其拱部厚度为3-5cm，边墙厚度为5-7cm。将速凝剂掺入其中后，可以合理增加一次喷射厚度，在施工现场中通常都是以拱部厚度为5-7cm，边墙厚度为7-10cm为宜。如若所需喷射混凝土厚度过大，则需要分层开展喷射施工，通常分为2-3层。此外，需要结合水泥类型、作业温度、是否具有速凝剂、混凝土凝结情况等内容来确定两次喷射时间间隔，防止间隔时间过短，通常需在上一次喷射层混凝土终凝后方可开展复喷作业。如若需要间隔较长时间，则需要清洗干净上一喷射层混凝土表面后才能开展复喷。在进行复喷时需对凹陷部位进一步找平。

3隧道初期支护施工质量控制要点

3.1支护施工质量控制

第一，拱架加工质量控制。在加工拱架过程中，需要设置检测平台以及开展尺寸效验。不但要与设计尺寸要求相符，而且还需要确保连接板和螺栓孔稳固焊接，位置精准、拱架弧线平顺。第二，拱架安装质量控制。在正式开始安装前，需要将底脚下的废渣和其他杂物清理干净，对于超挖部分必须要禁止回填松散碴体，应当要填充混凝土。安装允许偏差横向和高程均为±5cm，垂直度允许偏差为±2cm。

3.2喷射混凝土质量控制

第一，进行混凝土喷射时，如若出现钢筋网架住混凝土或是出现脱落岩石情况，则需要理解清理干净，才能实施喷射。第二，如若需要在围岩破碎部位实施混凝土喷射，则需要与岩面紧贴进行钢筋网铺挂，采用钢筋环向压紧后再喷射。

4结束语

总而言之，初期支护作为永久性承载结构的一部分，必须要能够正确把握其施工技术及其质量控制措施，为整个隧道的施工创造有利的条件和安全性

参考文献：

[1]李维.隧道初期支护施工技术改进与研究[J].铁道建筑技术,2016(3).

[2]张国呈.浅谈隧道初期支护湿喷混凝土施工[J].工程技术:引文版,2016(11).

[3]周伟涛.大断面隧道初期支护大变形处理施工技术[J].山西建筑,2018(5).

[4]曾宝忠.公路隧道初期支护施工的探究[J].黑龙江交通科技,2017(2).

作者:甘成功 单位:广东水电二局股份有限公司