南龙铁路扩能工程NLZQ-3标城关隧道初期支护施工方案一、编制依据1、NLZQ-3标段城关隧道设计图（南龙施（隧）17）。

2、铁路隧道工程施工质量验收标准TB10417-20033、新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准4、高速铁路隧道工程施工技术指南（铁建设[2010]241号）。

5、铁路隧道工程施工安全技术规程TB10304-2009二、工程概况起讫里程为DK62+905～DK70+211，隧道全长7306m。

隧道设置单车道斜井一座，斜井位于线路前进方向左侧，与左线线路中线相交于DK65+904处，与线路小里程方向夹角为45°，综合坡度7.85％，长度395m。

隧道DK64+913.87～DK68+631.90段3718.03m位于右偏曲线上，纵坡为单面上坡，进口段坡度3.0％，出口段坡度9.408％，变坡里程DK65+900。

隧道围岩分级，Ⅱ级围岩5865延米，占整个隧道80.28%，Ⅲ级围岩895延米，占整个隧道12.25%，Ⅳ级围岩385延米，占整个隧道5.27%，Ⅴ级围岩161延米，占整个隧道2.20% 。

隧址区地层主要为，白垩系沙县组（K2S）粉砂岩、侏罗系兜岭群（J3dl）凝灰熔岩、喜马拉雅期侵入（γ∏）花岗岩，此外零星分布有第四系坡积层及杂填土。

粉砂岩、凝灰熔岩主要分布在隧道进口段，花岗岩主要分布在出口段。

隧道区埋深≥350m的地段DK69+619～DK69+654段地温温度≥28°，属存在地温危害的区域。

隧道埋深≥340m的深埋段凝灰岩、花岗岩地段，构造简单，较不利于围岩应力释放，为高应力-极高应力区。

隧址区发育有2条断层，F1断层，位于DK63+484附近，断层破碎带宽度约5m，与线路小角度相交，夹角约为10°，倾向大里程，断层内岩体破碎，节理发育，完整性差。

F2断层，与线路相交于DK65+762附近山间谷地，断层破碎带宽度约10m，与线路夹角约为41°，倾向大里程，断层内岩体破碎，围岩稳定性差。

侏罗系地层和喜马拉雅期地层侵入接触带，与与线路相交于DK67+244，接触带及影响带附近岩体破碎，与下水发育。

隧址区地表水主要为山间、谷地溪流，局部沟谷开阔处汇成小河，冲沟、水系发育，呈树枝状分布，流量受大气降雨影响较大。

隧道在DK65+280～DK66+304段埋深较浅，隧道下穿山间谷地溪流，地表径流发育。

地下水类型有第四系与全风化孔隙水、基岩裂隙水和构造裂隙水，地下水径流途径较短，受大气降水补给，向低洼处排泄。

根据设计图纸涌水量预测，隧道DK63+619～DK63+764段145m、DK65+304～DK65+419段115m、DK65+749～DK65+839段90m为强富水区。

隧道DK64+954～DK66+504段地下水具酸性侵蚀，其他地段地下水无化学侵蚀性。

不良地质及特殊岩土，隧道出口表层因顺坡弃土形成松散堆积层，为土夹石，厚2～4m。

隧道区埋深≥350m的地段DK69+619～DK69+654段地温温度≥28°，存在地温危害。

隧道埋深≥340m的深埋段凝灰岩、花岗岩地段，构造简单，较不利于围岩应力释放，为高应力-极高应力区，开挖过程中可能出现岩爆。

隧址区未发现特殊岩土。

地震动峰值加速度0.05g，场地为抗震有利地段，判定场地类别为Ⅰ类。

城关隧道围岩分级表三、初期支护施工方法城关隧道初期支护形式有：超前小导管、Φ22中空注浆锚杆、Φ22砂浆锚杆、φ6钢筋网片、格栅钢架和型钢钢架、C30/C25喷射混凝土。

1、超前小导管超前小导管分为Ⅰ型、Ⅱ型，Ⅰ型超前小导管用于Ⅳ级围岩地段，Ⅱ型超前小导管用于Ⅴ级围岩地段。

Ⅰ型超前小导管，导管规格，热轧无缝钢管，直径42mm，壁厚3.5mm，钢管长度4.5m，每环33根，环向间距50cm，相邻两环搭接长度不小于1m。

Ⅱ型超前小导管，导管规格，热轧无缝钢管，直径42mm，壁厚3.5mm，钢管长度4.5m，每环41根，环向间距40cm，相邻两环搭接长度不小于1m。

加工要求：管身设注浆孔，孔径10mm，孔距15cm，梅花形布置，前端加工成锥形，尾部预留长度不小于30cm不钻孔止浆段。

小导管采用钻孔打入法施工，外插角10～15°，采用风钻钻孔，钻孔直径大于钢管直径5mm，将小导管用钻机顶入，穿过钢架，顶入长度不小于钢管长度90%，并采用高压风将钢管内的砂石吹出。

小导管安设后，用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙，必要时在小导管附近及开挖工作面喷射混凝土，防止开挖面坍塌。

浆液采用1:1水泥浆，注浆压力0.5～1.0MPa 。

使用普通硅酸盐水泥。

注浆前进行压水试验，检查机械设备是否正常，管路是否通畅，为加快速度可采用群管注浆。

注浆量达到设计注浆量或注浆压力达到设计终压时可结束注浆，注浆完毕后管内灌注M10水泥砂浆。

小导管注浆工艺流程见“小导管注浆施工工艺流程图”。

小导管注浆施工工艺流程图小导管注浆见“小导管注浆施工示意图”。

小导管注浆示施工意图注浆注意事项：注浆前检查注浆泵、管路及接头牢固程度，防止浆液冲出伤人。

注浆时密切监视压力变化，发现异常及时处理。

注浆时注意防止串浆和跑浆，若发生串浆和跑浆要停止注浆，分析原因随时解决。

做好注浆压力、注浆量、注浆时间等各项记录。

注浆桶进浆管注浆泵压力表高压胶管注浆嘴止浆塞小导管2、中空注浆锚杆隧道拱部采用Φ22组合中空注浆锚杆。

Ⅱ级围岩，长度2.5m，局部设置；Ⅲ级围岩，长度3.0m，拱部设置，间距1.2环×1.5m纵；Ⅳ级围岩，长度3.5m，拱部设置，间距1.5环×1.5m纵；Ⅴ级围岩，长度4.0m，拱部设置，间距1.5环×1.5m纵。

施工工艺见“中空锚杆施工工艺框图”。

中空锚杆施工工艺框图中空锚杆钻孔前根据设计要求定出孔位，钻孔保持直线并与所在部位岩层结构面尽量垂直，钻孔直径φ42mm，钻孔深度大于锚杆设计长度10cm。

中空注浆锚杆施工程序如下：钻完孔后，用高压风吹净孔内岩屑；将锚头与锚杆端头组合，戴上垫片与螺母；将组合杆体送入孔内，直达孔底；将止浆塞穿入锚杆末端与孔口取平并与杆体固紧；锚杆末端戴上垫板，然后拧紧螺母；采用锚杆专用注浆泵往中空锚杆内压注水泥浆，砂浆经中空锚杆体的中空内孔从连接套上的出浆口进入锚孔壁与钢筋杆体间的空隙，锚孔内的砂浆由下向上充盈，锚孔内的空气从排气管排出直至回浆，注浆完成后立即安装堵头。

水泥浆的配合比为：水灰比：1：0.4～0.5，注浆压力为0.2～0.5MPa ，水泥浆随拌随用。

3、砂浆锚杆隧道边墙采用Φ22砂浆锚杆，端头带Q235钢垫板，尺寸150×150×6mm。

Ⅳ级围岩，长度3.5m，边墙设置，间距1.5环×1.5m纵；Ⅴ级围岩，长度4.0m，边墙设置，间距1.2环×1.0m纵。

施工工艺见“砂浆锚杆施工工艺框图”。

锚杆施工工艺流程图施工方法钻孔：使用简易台车钻孔，钻孔前根据设计要求定出孔位，钻孔保证锚杆的方向、深度和间距，孔深偏差≤50mm，钻孔直径为φ42mm。

洗孔：钻完孔后，用高压风吹净孔内岩屑，并检查钻孔深度；锚杆安装：将锚杆体送入孔内，直达孔底，并注意转动杆体，锚杆尾端外露孔口10cm，以便和钢筋网进行焊接；压注水泥砂浆：砂浆锚杆压注M20水泥砂浆，采用注浆管将锚杆尾端与砂浆锚杆专用注浆泵连接，采用双管排气法注浆，将内径Φ4～5mm，壁厚1～1.5mm的软塑料排气管同锚杆一起送入钻孔至孔底，并在孔外留1m左右的富余长度，然后将注浆管固定在孔口位置，并将孔口堵塞，在确认排气管畅通后，开始注浆，直到排气管不排气或溢出稀浆时停止，并将排气管拔出，待砂浆达到强度后安装垫板拧紧螺帽。

4、钢筋网片钢筋网片采用HPB300钢筋φ6，Ⅲ级围岩，拱部设置，网格间距25×25cm；Ⅳ级围岩，拱部边墙设置，网格间距20×20cm；Ⅴ级围岩，拱部边墙设置，网格间距20×20cm。

钢筋网加工：钢筋网采用工厂化加工，集中制作成分块网片，现场安装连接。

按照设计要求加工成方格网片，纵横钢筋相交处可点焊成块。

工艺流程：钢筋网一般在初喷砼、锚杆完工之后安设，施工时运至工作面进行敷设，网片要紧贴初喷面，砼保护层厚度必须满足设计要求。

网片与网片间、网片与锚杆间要焊接牢固。

钢筋网施工工艺流程：下料→调直→除锈、去油污→焊接→运输→安装。

技术要点：钢筋必须经试验检测性能合格；使用前要作钢筋除锈和去污处理；钢筋网节点与锚杆间采用电焊焊接牢固，网片间用铁丝扎紧或焊接，在喷射作业时不得走动；钢筋网铺设随砼初喷面起伏，并与壁面接触密实；复喷砼后，将钢筋网完全覆盖，钢筋网不得外露，而且要有4cm厚保护层，复喷后喷砼面应平整。

5、型钢（格栅）钢架隧道洞内型钢钢架规格有I20a工字钢、I18工字钢两种形式，格栅钢架规格有130格栅、160格栅两种形式。

Ⅴb支护类型采用I20a工字钢，Ⅳb支护类型采用I18工字钢。

Ⅳa支护类型采用160格栅，Ⅲc支护类型采用130格栅。

施工工艺见“型钢钢架（格栅）安装工艺框图”。

型钢钢架（格栅）安装工艺框图钢架加工，采取在钢构厂集中加工弯制成形，洞内安装。

洞内安装在初喷砼之后进行，与定位筋、锚杆联接。

钢架之间设纵向连接筋，钢架间用喷砼填平。

钢架拱脚安放在牢固的基础上，架立时垂直隧道中线，当钢架和围岩之间间隙过大时设置垫块，用喷砼喷填。

格栅钢架现场制作加工：格栅钢架按设计要求预先在洞外钢结构件厂加工成型。

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。

将格栅钢筋冷弯成形，要求尺寸准确，弧形圆顺。

格栅钢架加工后进行试拼，允许误差：沿隧道周边轮廓误差不大于3cm；格栅钢架由拱部，边墙各单元钢构件拼装而成。

各单元用螺栓连接。

螺栓孔眼中心间距误差不超过±0.5cm。

格栅钢架平放时，平面翘曲小于±2cm。

型钢（格栅）钢架架设工艺要求：为保证钢架设在稳固的地基上，施工中在钢架基脚部位预留0.15～0.2m原地基；架立钢架时挖槽就位，在钢架基脚处设锁脚锚管增加钢架的稳定性。

钢架平面垂直于隧道中线，倾斜度不大于2°，钢架的任何部位偏离铅垂面不大于5cm。

为保证钢架的稳定性、有效性，两拱脚处和两边墙脚处加设锁脚锚管，锁脚每处锚管由2根42mm钢管组成，并注浆加固。

钢架按设计位置安设，在安设过程中，当钢架和初喷层之间有较大间隙时设骑马垫块。

为增强钢架的整体稳定性，将钢架与锚杆联接在一起。

沿钢架设直径为φ22mm的纵向连接钢筋。

为使钢架准确定位，钢架架设前均需预先打设定位钢筋。

钢筋一端与钢架联接在一起，另一端锚入围岩中0.5～1m并用砂浆锚固，当钢架架设处有锚杆时尽量利用锚杆定位。