梁 遠

初期支護是根據圍巖的級別來確定的,不同級別的圍巖,將采用不同支護方法。圍巖的級別相同但由于隧道埋深不一樣,采用支護方法也不一樣。目前初期支護形式有:管棚、超前小導管、超前注漿錨桿、超前錨桿等,這些是超前加固圍巖的方法。

支撐有鋼拱架,鋼筋格柵筋,鋼筋連接筋噴射混凝土等。鋼拱架也是根據圍巖的級別來決定規(guī)格的大小及間距。由以上的錨桿、鋼拱架、鋼筋格柵、鋼筋連接筋噴射混凝土,就形成了隧道的初期支護。

1 超前支護

1)管棚的驗收檢查:a.檢驗它的鉆孔角度,規(guī)范要求為 1°～2°;b.管子的連接方法,要求鋼管的連接點不能在一個斷面上。裝第一根的長度要與裝第二根的長度錯開;c.鋼管的連接方法采用套絲,絲的長度不小于150 mm;d.鋼管的注漿管要按設計要求打孔;e.管子的打進長度要符合設計長度。

2)注漿:a.檢驗漿液的質量,水泥不準結塊受潮,若有此現象不得使用,水泥要過篩。按照設計要求搞好配合比,配好漿液。注漿,打管都要檢查;b.檢驗注漿壓力是否達到了設計要求壓力。達到了設計的要求壓力還要堅持幾分鐘才能終止該根管子的注漿工作,把管口封好,不能讓漿跑走。注漿量根據試驗來確定。無孔的鋼管要用砂漿填滿,增加鋼管的強度。

3)超前小導管與管柵的施作基本相似,鋼管規(guī)格長度、打進的角度、長度、注漿量與管棚的要求一樣。

4)超前注漿錨桿與導管基本一樣,檢驗錨桿的長度、根數、注漿。

2 支撐鋼拱架、格柵支架

拱架與格柵是支撐開挖圍巖的主要支撐材料,是保證圍巖不出現垮塌的主要支撐設施。

鋼拱架是用工字鋼分成幾片,按照隧道的施作要求分單元彎制而成的。它們的連接是用鋼板鉆好孔,焊到每片彎制好的工字鋼的端頭,用螺栓連接而成的。

格柵支架與工字鋼一樣也是分單元,用分單元焊接而成。材料一般是4根φ 22的鋼筋,中間加花籃筋連接焊接,花籃筋用φ 10～φ 14的鋼筋。焊接格柵首先要放好大樣,把大樣放在鋼板上,用短鋼筋頭焊在放出大樣線的兩側,焊接方法:把φ 22的鋼筋壓到里面,用花籃筋連接起來焊成片(兩片),再用花籃筋連接焊成,每片的端頭用連接鋼板焊好,連接板與鋼筋加U形筋加固。

1)鋼拱架要檢驗它的焊接質量,拱架的連接,板的焊縫要焊接飽滿。一般焊3遍,無砂眼、裂紋。連接板的厚薄、大小符合設計要求。連接板的螺栓孔位準確,否則連接拱架時就不好串螺栓。

2)格柵支架的檢驗,檢驗它的焊接質量與鋼拱架一樣的檢驗方法。

3)拱架與格柵的安裝檢驗:a.檢驗它們的架與架間隔尺寸是否符合設計要求;b.檢驗立設的垂直度是否符合規(guī)范要求;c.檢驗拱架與錨桿的連接焊接是否牢固;d.檢驗連接鋼筋的焊接是否牢固,它的周圈的根數是否達到了設計的根數、間距是否均勻。以上主要是檢查它的焊縫問題。連接筋將支設的拱架格柵連在一起,這樣就能起到一個初期支護整體作用。錨桿與拱架格柵連接牢固,起到了拱架格柵的立設穩(wěn)定的作用。

3 錨桿

錨桿有多種類型,有中空注漿錨桿、自夾式錨桿、水張式錨桿、普通砂漿錨桿、自鉆式錨桿等。

隧道常用的有中空注漿錨桿、自鉆式錨桿、普通砂漿錨桿。中空注漿錨桿與自鉆式錨桿是工廠的定型產品。普通錨桿就是采用進場的合格的φ 22鋼筋,這種錨桿為自式錨桿,是在軟質圍巖地質,圍巖破碎情況下,不成孔才適合這種錨桿,錨桿頭上裝一個鉆頭,打進去就不向外拿,是一次性的,造價很高。

中空錨桿、普通錨桿檢驗項目:a.檢驗成孔的深度;b.檢驗錨桿打進角度;c.檢驗錨桿的長度,是否符合設計要求。錨孔的角度,也是錨桿的施作角度,設計一般都是按照隧道開挖的輪廓輻射狀要求。但是在隧道施工中,巖石的走向與傾向是與隧道開挖不一致的?？筛鶕r石的傾向垂直巖面施作,這樣能使錨桿起到最大的作用。

中空錨桿一般都是用在Ⅴ級圍巖,Ⅴ級淺埋,及破碎圍巖地段注漿加固圍巖的強度,但造價很高。Ⅳ級、Ⅲ級圍巖一般都采用普通砂漿錨桿,砂漿錨桿是最經濟的錨桿。

錨桿檢驗抗拔力,按照10%的預留,預留長度要小于36 cm。

4 掛鋼筋網

掛網是初期支護的一項支護項目,掛網是對開挖巖面噴射混凝土起到連接,防止開裂,增加噴射混凝土的強度,提高噴射混凝土的整體性的作用。這是在軟弱圍巖及破碎圍巖塊段中不可缺少的一種支護材料。

掛網工序的檢驗:1)檢驗它的網格間距;2)檢驗它的搭接長度,一般是一個網格;3)檢驗網格與錨桿的連接是否牢固,不得晃動;4)無銹蝕;5)檢驗網格與開挖巖面的距離,不小于4 cm,也就是混凝土的保護層的厚度。

5 噴射混凝土

首先把開挖巖面用高壓風或高壓水沖洗干凈,才能開始噴射混凝土。噴射要由下而上分層噴射,每層的噴射厚度不得大于6 cm,太厚它會向下掉或構成混凝土裂紋。噴射手要掌握好噴槍的噴射角度及噴射距離,這樣才能減小混凝土的回彈率。

噴射混凝土的檢驗項目:1)檢驗噴射混凝土的噴射厚度,檢驗方法有,看立的拱架與巖面的間距。播鋼絲法:噴射混凝土前預埋上鋼絲,噴完后抽出鋼絲,測量厚度。打孔檢驗,取芯檢驗。2)檢驗噴射混凝土的平整度。要求大面積平整,規(guī)范中也有明確的要求在2 m2內不大于5 cm。3)每次噴射混凝土(一個循環(huán))都要做試塊,試件的做法是要一個30 cm×40 cm×15 cm的木盒,把噴射混凝土噴到盒里,做好標記、日期、養(yǎng)護,到了養(yǎng)護期后,鋸成10×10的方塊做噴射混凝土的強度試驗。

6 仰拱

仰拱在隧道開挖后起著隧道的穩(wěn)定作用。特別是在軟弱圍巖、淺埋段、Ⅴ級圍巖中起著重要的作用。隧道開挖有這樣一個說法,早封閉、早成環(huán)的說法。支護成環(huán)后對隧道的穩(wěn)定起著重要的作用。

檢驗項目:1)檢驗底部的挖掘高程是否到位;2)檢驗基底清理情況,不能有松動的巖石及松渣,必須要干凈;3)超挖部分要用同等標號的混凝土填起;4)澆筑混凝土時要檢查混凝土的配合比、水灰比、坍落度;5)檢驗模板,有鋼拱架的還要按照要求檢驗拱架的安裝情況。

[1] JTJ 042-94,公路隧道施工技術規(guī)范[S].

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