国道318线海竹段BT8段波戈溪隧道
初期支护作业指导书
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中隧三处国道318线市政二公司工区
一、 工程概况
波戈溪隧道设计为双向交通单洞，起止里程：K259+327~K262+070，全长2743m。
隧道设计净宽8.5m，净高4.0m，进口在直线上，出口段为R=500m的平曲线，该曲线长367.m，全部在洞内，其余为直线。隧道路面横坡为2%的双向坡，纵坡为双向坡：+0.5%/837m，-2.5%/1870m。
隧道分别于K260+005（右侧）、K260+669（左侧）、K261+394（右侧）设置三处紧急停车带，停车带较主洞加宽3.5m，全长40m，其中两端各设5m渐变段。
隧道主要穿越II、III、IV类三种围岩，其中II围岩301m，III类围岩1819m，IV类围岩623m。围岩主要由千枚岩、绿片岩、灰岩、花岗岩组成。其中隧道于K260+432、K260+943分别穿越F1、F3断层。
隧道初支按“新奥法”柔性支护理论，采用锚、喷、网联合支护，围岩破碎段辅以格栅拱架、钢拱架、超前支护等支护措施。具体支护参数详见表1-1。 二、 初支施工方法
1．隧道初期(超前)支护施工方法 1.1 超前管棚施工方法
本合同Ⅱ偏管、II浅管段围岩在拱部120°设有环向间距35cm的Φ10管棚超前支护， 方法如下：
⑴搭设钻孔平台架：在距管棚高度2.0m处，人工配合反铲开挖、
平整出钻机平台，平台上满铺方木、木板，并在钻机周围搭设脚手架进行安全防护。
⑵定向：为保证钻孔方向，Ⅱ偏管在洞口设置2榀格栅拱架砼导向拱，拱架间距0.6m；II浅管段在距其起始里程3m时，在原断面基础上加大50cm进行扩挖提供工作室，并按设计架设钢拱架作为导向拱；格栅拱、钢拱架上安设导向管，Φ200PVC管，长1.5m，导向管环向按35cm，纵向按1.0°仰角布设，每根导向管定位时必须用经纬仪、水准仪指导，点焊定位后，测量复核无误后，加焊固定。
⑶安装、调试钻机：通过液压缸，钻机进行左右、前后、上下移动，调整位置，使钻杆恰好穿过导向管中心，并对钻机轨道调整好钻机坡度，钻进中注意核正钻机位置，保证钻进方向。
⑷大管棚钢管加工：为了使浆液充分渗透，管棚采用花管，即在钢管上钻φ15mm的注浆孔，孔眼排列呈梅花形布置，间距50×50cm。每一根管棚在安装最后一节时，在钢管上预留1.5m不钻孔，以起止浆作用。
⑸钻孔：采用跟管钻机钻孔，其中钻头直径Φ173，钻杆直径Φ80，套管直径Φ153，钻杆、套管每节2m；钻机安装好、钻头、钻杆与套管后，首先进行低速低压开钻，待成孔1.0m后，压力升至1.0Mpa，转速升至正常转速，在钻进过程中，钻机通过高压风将岩屑将吹出，每钻完一节钻杆、套管时，钻机进行反转，后退，安装钻杆、套管。钻完一孔后，钻机反转，取出钻杆，清孔，下管，钢管下完后，钻机反转，取出套管。
⑹安装管棚钢管及钢管连接：108*6mm无缝钢管过套管由人工通送入孔内或钻机顶进，为保证两钢管接头错开，相邻的两根钢管在孔底的每节长度分别设为6m和3m，钢管节段间用内套管搭接焊接，。
⑺注浆：钢管安设完成及套管出后，对钢管孔口四周采用水泥砂浆进行封堵，安装孔口注浆闸阀，将注浆排气管送入孔底，在注浆过程，排气管逐段取出。注浆采用纯水泥浆，注浆机压注，注浆压力为0.5～1.0Mpa。
⑻注浆达到设计量或达到设计终压超过20min后，关闭孔口注浆闸阀，停止注浆。
⑼管棚施工过程中，即时按要求对套拱拱顶下沉和净空变化进行监控量测。
施工技术要求：
(1)套管安装及钻机就位必须严格按照设计要求的位置、仰角进行。
(2)相邻的两根钢管的接头必须错开保证在1m以上。 (3)钢管节段间必须要焊接牢固、直顺。
(4) 注浆达到设计量或达到设计终压超过20min后，方可关闭孔口注浆闸阀，停止注浆。
1.2 Φ42超前注浆小导管施工方法
⑴施工步骤
造孔→清孔→安装小导管→孔口封堵→注浆→注浆束、拆除注浆系统
⑵施工方法
①测量放样：在掌子面按设计里程、环向间距准确布设管孔位置，并用红油漆标记；
②钻孔：采用人工手持YT-28风钻按标记位置进行钻孔，孔深5.0m，
外插角5～100，并应从紧靠开挖面的格栅拱架腹部穿过；
③注浆小导管加工：每根钢管加工成长5.0m，将前端加工成锥形，尾部焊φ6.5加劲挡筋；除尾部1.0m外，管体上每隔15cm交错钻4排φ6mm的压浆孔，梅花型布置，以便浆液向围岩内压注。
④钢管插入及孔口封堵处理：钻孔完成后，利用高压风、水将孔内岩屑清除干净，再将钻杆换成自制套筒钎尾，通过风钻将小导管送入孔中，注意保护钢管尾部不被损坏，以便与高压注浆管连接。在钢管末端除焊φ6.5加劲挡筋外，再用水泥砂浆将孔口与岩壁间隙堵塞严密。钢管尾端外露足够长度，并与钢架焊接牢固。
⑤小导管注浆：注浆材料采用纯水泥浆，按规范要求配置浆液，注浆采用注浆泵压注，注浆压力为0.5-1.0Mpa。注浆参数根据现场试验进行调整，并用定量注浆法或压力控制法控制注浆量，即当单孔注浆正常进行无渗漏现象、注浆终压达到设计终压、注浆量达到设计量，或虽未达到设计终压但已达设计注浆量时，即可结束该孔注浆。注浆结束后，将管口封堵，以防浆液倒流管外。详见图1-1《超前小导管施
工方法示意图》。
φ42超前小导管长5.0m，间距40cm
圆心 O（a）小导管全图管箍（φ6钢筋加焊）φ6溢浆孔φ42钢管 φ6溢浆孔1515（b）小导管展开图
2、系统锚杆及辅助钢筋网施工方法
2.1中空注浆锚杆施工 ⑴中空注浆锚杆施工顺序
小导管加工示意图 图1-2超前小导管施工方法示意图
①造孔→②清孔→③插入锚杆→④安设止浆塞、垫板→⑤配制浆液 →⑥注浆→⑦拆除注浆系统
⑵施工方法
①画眼：开挖断面检查合格后，按设计要求在岩面上画出本次锚杆孔位。
②钻孔：采用YT-28风钻钻孔，孔深达到设计要求，通过高压水、高压水进行清除孔内岩屑。钻孔技术要求：孔径φ42～45mm；开口偏差小于2%；孔深比锚杆插入部分长3～5cm。
③将锚杆慢慢插入距孔底3～5cm处。杆体插入后，安装止浆塞，垫板、螺母。
④锚杆注浆：采用NZ130型锚杆专用注浆机向孔内注入水泥净浆，注浆压力调整在0.5～0.8Mpa，使浆液慢慢注入，当有浆液流出时，稳压注入3～5分钟后停止注浆。
2.2砂浆锚杆施工方法
施工方法与中空注浆锚杆大致相同，只是先注浆后安装锚杆。 2.3 Φ27自进式锚杆施工方法 ⑴施工步骤
①画出锚杆孔位→②打入锚杆→③安装止浆塞、垫板、螺母 →④连接注浆管→⑤注浆→⑥注浆结束、拆除注浆系统 ⑵施工方法
①按设计间距画出需布设的锚杆孔位；
②直接用风钻利用钎尾连接套将自进式锚杆沿设计孔位打入围岩；
③安装止浆塞、垫板、螺母； ④高压注浆泵注浆加固。 ⑶主要技术措施
①按设计要求，在掌子面上准确画出本循环需设的锚杆孔位。 ②采用YT-28风钻通过专用杆尾连接套直接将锚杆打入。 ③采用NZ130型锚杆专用注浆机向孔内注入水泥净浆，注浆压力调整在0.5～0.8Mpa，使浆液慢慢注入，当锚杆孔有浆液流出时，稳压注入3～5分钟后停止注浆。
2.4药包锚杆施工方法 ⑴施工步骤
①造孔→②清孔→③装入药卷→④插入锚杆→⑤安设垫板 ⑵施工方法
①按设计间距画出需布设的锚杆孔位；
②利用风钻进行钻孔，达到设计深度后，高压风、高压水清除孔内岩屑；
③取出药卷，放在清水浸泡1分钟左右，直到药卷不冒气泡为止，注意进行药卷浸泡时，要慢放快取，利用竹杆将药卷轻轻送入孔内，在施工过程中，如若有裂烂而无法送入时，应将其掏出，更换，入孔内的药卷不得小于孔深的95%，；
④插入锚杆过程中，采用扳手扭转锚杆，使锚杆与药卷充分粘结。
⑤在水泥砂浆的强度达到5Mpa后进行安装托板和锚固螺帽。 2.4施工技术要求
①施钻锚杆孔前，应根据设计要求和围岩情况，定出孔位，做出标记，锚杆方向要尽量垂直岩面。
②锚杆原材料规格、长度、直径符合设计要求，锚杆杆体不能有油污或其它不符合规范要求的缺陷。
③锚杆钻孔严格按设计要求定出孔口位置，孔位偏差不大于20mm；钻孔保持圆顺而平直，孔口岩面平整，钻孔与岩面垂直；钻孔深度及直径与杆体相匹配。
④ 锚杆杆体插入锚杆孔时，保持位置居中，锚杆垫板与孔口混凝土密贴；随时检查锚杆头的变形情况。
2.5钢筋网施工方法
钢筋网按设计间距、尺寸采用Φ22、Φ10钢筋制作模型，提前进行预制成网片，现场进行铺设。网片随岩面起伏铺设，点焊在锚杆上，搭接长度≮20cm，与岩面间隙不得大于3cm。 3、喷射混凝土施工方法
本合同段除Ⅱ偏管、II浅管、IV爆段初期支护喷射C20 钢纤维砼外，其余均喷射C20素砼。
采用湿喷工艺，自动计量拌合站集中拌合，3m3砼罐车运送。 ⑴施工顺序：施工准备→施喷面清理→砂石、水泥、水计量→拌和→装运喷料→添加速凝剂→喷射砼→综合检查。
⑵基层岩面处理：如果岩面地下水较多，首先对其进行封堵、接排水管引走或在岩面上凿沟进行引水；用水或高压风将岩面的粉尘和杂物冲洗干净。。
⑶搅拌：素砼搅拌时间规定为2～3min，钢纤维砼在拌合过程中首先将砂石料、水泥、钢纤维干拌1.5min后，再进行加水拌合2～3min，拌合好的混合料使用砼罐车运送至喷射场地。
⑷喷射：砼罐车通过下料溜槽直接将砼流入湿喷机进料口，人工通过管道将液体速凝剂送入喷嘴处，喷射时自下而上进行，喷嘴作小圆周
运动；工作风压0.4～5Mpa，喷拱部时稍大；喷嘴至工作面距离在0.6～1.2m，喷嘴尽量垂直岩面。
施工技术要求：
(1)所有材质必须要符合要求，其中在喷射钢纤维砼时，瓜米石的粒径不应大于10mm，且级配良好。
(2)混合料应严格按配合比并拌合均匀，随拌随用。
(3)钢纤维砼的运输要比普通砼时间短，运输时避免拌合料离析，如产生离析，必须要二次搅拌。
(4)钢纤维砼拌合料从搅拌机卸出到喷射完时间不宜超过30min，在喷射过程中严禁拌合物干涩而加水。
(5)喷射砼作业应紧跟开挖面，开挖后，对破碎围岩，应进行初喷4~6cm砼封闭岩面。
(6)冬季施工时，喷射作业区的气温不应低于5度，砼强度未达到
6Mpa前，不得受冻。
(7)突然断水或断电时，喷射机应迅速移离喷射面，严禁用高压风、
水冲击尚未终凝的砼。
(8)作业完成后，喷射机和输料管内的积料必须及时清除干净。
4、格栅钢架施工方法
⑴施工顺序：洞外放样→分节加工→洞外试拼→运至开挖面→洞内测量及开挖面处理→人工架立就位→螺栓联接→焊连接钢筋→加设垫块→打定位锚杆固定。
⑵施工方法
①制作：格栅钢架的加工在工地加工场内进行，将场地平整后，平铺10mm厚钢板，由测量组在钢板上放出格栅的准确形状、尺寸，沿画出的尺寸线焊Φ22短钢筋桩形成固定模具；焊制好的格栅钢架使用前在加工场内进行试拼，将整个隧道轮廓各节拱架进行整体试拼，以检查连接部位是否吻合，加工误差符合规范要求的钢架才运到工地使用。
②安装：测量、局部修欠后，根据测量放样交底资料，由人工借助机具进行架立就位，垂直度、净空检查符合要求后，焊接纵向连接筋将
各榀钢架焊接成整体。拱脚必须架立在坚固的基岩上，如若悬空，下垫砼预制块或岩石，进行拱脚处理，超挖较大部位加设砼预制块；每榀钢架安装好后在其拱脚处每侧设置两根锁脚锚杆来固定，以初支下沉，其尾部与钢架焊接牢固。
③拱架应垂直隧道中线，上下、左右允许偏差±5cm,倾斜度不得大于5度。 三、施工工艺框图
1、小导管注浆施工工艺流程框图
补 孔 不合格 效 果 检 查 合格 结 束 注 浆 安 设 导 管 喷 砼 封 闭 连 接 管 路 设 备 就 位 制 浆 参 数 控 制 制 作 导 管 测 量 放 线 钻 孔
2、 钢拱架施工工艺框图
不合格
断面检查 前期准备 欠挖处理 合格
注：钢拱架采用钢筋焊制格栅拱架。
喷砼固定 焊纵向连接筋，焊联锚杆头 连接筋加工等 洞内钢拱架拼装 测量定位 准确测量 洞外钢拱架加工，贮存，检验，倒运 钢拱就位 结 束
3、 φ25注浆锚杆施工工艺框图
测量定锚杆孔位 钻 孔 清 孔 补孔 验 孔 否
是
插入锚杆杆体 加工锚杆杆体 固定锚杆 注 浆 注浆准备 孔口处理，上锚杆垫板 验 收 注：采用早强水泥砂浆严格控制水灰比，保证注浆质量。
4、 φ27自进式中注浆锚杆施工工艺框图
水
注：浆液配比严格按配合比施工。
进入开挖工序 注浆效果 检查是否 达到要求 是 否 补 孔 注浆管 孔口阀 注 浆 封闭开挖面 联接管路 注浆泵 孔 口 处 理 搅拌机 储浆桶 测 量 放 线 打设锚杆 水泥
5、喷砼施工工艺框图
加速凝剂
前期准备 施喷面的清理 砼搅拌站 计量配料 砂、石、水泥、水 拌 合 装运喷料 喷 砼 综合检查 不合格 合格
复喷补强 结束
6、隧道喷、锚、网、喷支护施工工艺框图
初喷 测定放锚杆孔位 钻孔 锚杆制作 安装锚杆 钢筋网制作
注：出完碴后及时进行初喷。
挂钢筋网 不合格 报验 合格 复喷 养护