勘探试验洞汤丹初支钢拱架施工技术.doc

初支钢拱架施工技术 秦岭0-1号勘探试验洞汤丹 摘要 隧道工程施工中，隧道施工支护必须配合开挖经行，以减少围岩松动，防止坍方落石，Ⅱ、Ⅲ类围岩多采用锚喷支护，在Ⅳ、Ⅴ类围岩施工中，多采用拱架配合锚喷支护的初期支护方案，特殊情况下还会增加其他辅助措施，如超前锚杆、高强度喷射混凝土、管棚、留核心土、超前小导管注浆等。实际施工过程中会存在在欠挖的和出水等情况，在处理好欠挖和出水等情况，在立拱架前测出控制点，在控制点处设置钢筋标出超欠，可以一次性确定拱架位置，拱架架立过程中还会遇到与围岩接触不紧密、接头连接薄弱、拱脚沉降等问题，这些都是拱架安装需要重点注意的问题。 关键词 初支 钢拱架 密实 接头 牢固 引言 拱架配合锚喷支护是隧道初支的基本处理方法，钢拱架有较大的刚性，可以立即、独立的发挥承载作用，且能够很好地与锚杆、钢筋网、喷射混凝土相结合，防止围岩局部崩落，提高围岩承载力受力。钢拱架的架立过程中常会遇到与围岩接触不紧密、底脚未落在基岩或垫板上、与锚杆焊接不牢，拱架侵入二衬等等这都是现场施工中常见的问题，本文是针对以上具体问题根据施工现场实践总结而来，以期对以后的施工提供参考。 工程概况 秦岭隧洞0-1号勘探试验洞主洞位于秦岭岭南中低山区，地形起伏，设计里程为K12+900～K16+934.226，工程长度为4034.226m，纵坡比降为1/2527，洞身最大埋深约734m。其中设计Ⅲ类2984.226Ⅳ类围岩1000米Ⅳ类50米。初支护参数如下： 围岩类型 C20喷砼 φ25中空注浆锚杆 Φ22全螺纹砂浆锚杆 钢拱架 φ8钢筋网 施做部位 厚度(cm) 施做部位 间距（m） 长度（m） 施做部位 间距（环x纵）（m） 长度（m） 规格 间距（m） 施做部位 间距（cm） Ⅲ 拱墙 10 无 拱部 1.2x1.5 2.5 无 拱部 拱部 25x25 Ⅳ 拱墙 21 拱部 1.2x1.2 3.0 边墙 1.2x1.2 3.0 工16 1.2 拱墙 20x20 Ⅳ 拱墙 21 拱部 1.2x1.2 3.0 边墙 1.2x1.2 3.0 工16 1.2 拱墙 20x20 表-1初期支护参数 架立流程图 拱架架立工艺流程图如下： 图-1工人正在固定拱架 拱架架立质量 4.1架立方案选定 两种方案备选：第一种是在设计支护为钢支撑段围岩情况较好时，开挖与支护可以拉开一定距离，可以采用先打锚杆眼，架立拱架的里程位置就能确定，再测量出锚杆眼的位置和拱架与之对应的高程位置和拱架外弧与围岩的距离，这样拱架就被精确的定位了。 第二种当围岩破碎时钢架支护应先确定拱架位置，排险结束后，测量班放出拱架控制点，控制点为拱架分部的连接位置，在控制点处利用冲击钻打出孔，插入钢筋，在钢筋上标出拱架外弧与围岩的距离，将掌子面的控制点与起点处的两点用Φ22钢筋连接，在钢筋上标出其他拱架位置，这样所有拱架的位置就被精确的定位。 图-2第二种架立方案 4.2架立安装的标准 拱架安装前要测量开挖面净空，处理好出水，脚底虚渣清理。 自身拼接牢固、与围岩紧密接触、拱脚落实、连接筋网片焊接牢固。 （3）符合设计及规范[1]要求，拱架实测项目如下表： 项次 检查内容 规定值或应许偏差 检查方法和频次 1 拱架间距（mm） ±50 尺量，每榀3次 2 横向间距（mm） ±50 尺量，每榀3次 3 高程偏差（mm） ±50 尺量，每榀1次 4 垂直度偏差（o） ±2 全站仪测，每榀1次 5 砼保护层厚度（cm） 4 尺量，每榀1次 表2拱架检查标准 4.3拱架施工中常见问题及治理 4.3.1拱架与围岩接触不紧密 钢支撑为刚性拱架，能够立即、独立的发挥其支撑作用，钢拱架的作用[2]236-237可以归纳为一下几点: 围岩保持效果：钢拱架与围岩紧密接触，可以承受弯矩和剪力，防止局部岩块坍塌。 软弱层补强效果：开口裂隙和规模小的软弱层等是围岩的薄弱环节，拱架可以降低围岩内不连续面和软弱层的影响。 内压效果：钢拱架的反力可以作为约束隧道径向位移，并使开挖面附近保持三轴状态，提高了围岩的承载力。 喷砼补强效果:喷砼早期易于变形，但与钢拱架成为一体后，全体的刚性和韧性都得到了提高。 但在施工过程中往往会产生超挖现象，导致拱架与围岩脱离，使拱架的有些甚至全部作用发挥不了，遇到这种情况也要看情况而定： （1）对于超挖在0-10cm范围内可以直接喷实。 （2）超挖在10~30cm范围时，用混凝土楔块与围岩楔密，楔块的个数最好不要少于7个，再分层喷密实。 （3）对于围岩破碎滑落导致超挖较大时，分层喷护需要时间过长，先扫喷稳定围岩，架立好拱架后在超挖较大处安装钢板模板，焊接在拱架后方，喷射前预留灌浆口，喷射密室后，回填注浆填实拱架后部空洞。 4.3