超前支护和初期支护施工方法
施工超前支护洞口段采用长管棚，Ⅳ级围岩地段采用超前小导管，具体施工工艺如下。
（一）大管棚施工
（1）由于隧道进口和出口地质条件差，设计均采用长管棚进行超前支护，采用φ108 mm壁厚6 mm热轧无缝钢花管，一般管棚长度根据隧道地址情况进行调整，管节长度4～6 m，环向间距40 cm，外插角1°～3°。管棚设置于衬砌拱部144°范围内，导管上设注浆孔，按15 cm间距梅花形交错设置，孔径10～16 mm，管尾段留2.0 m不钻孔的止浆段。
超前大管棚施工工艺流程如图4-4-11所示。
图4-4-11 超前大管棚施工工艺框图
（2）长管棚施工应注意以下几方面：
① 施工前，应根据设计洞门的里程和标高刷好洞门仰坡，如果仰边坡石质不良或为土质时，应根据地质用水平锚杆、挂网、喷砼加固，保证其稳定。
② 洞口段设置1 m×1 m C20导向墙，导向墙内预埋壁厚5 mm直径146 mm的孔口管，并在每侧导向墙底设置4根φ42锁脚锚杆，每根长4 m，焊于两榀钢拱架上。
③ 按设计设置两榀Ⅰ20b型工字梁临时钢支撑拱架，焊好纵向连接。应注意预留保护层。
④ 在两榀钢拱架上，按管棚设计位置（间距和水平标高、仰角），准确的焊上导管，导管为φ146×5 mm，外端焊一个法兰盘，用来平衡钻孔和压浆的后坐力，里面一端用胶纸封口，以防砂浆流入。导管的导向直接影响管棚的质量，必须严格按设计安装、焊牢。
⑤ 导管全部焊好后即可灌注导向墙砼，可以在洞身开挖后一并施作。
⑥ 搭设钻孔操作平台，根据钻机最低标高和安钻杆长度要求设置，宽度为整个洞门。
⑦ 引入水电管线，水压力不小于3.5 kg/cm2，安装钻孔机接通水管即可开钻，必须备有若干个异型接头，管前端安装环形钻头，一边钻孔一边用高压水将钻渣冲出。随着钻孔进尺应随时检查孔眼的方向与仰角，以免超过误差限度。钻眼达到设计长度后，检查管内钻渣是否冲洗干净，否则再用较小钻头加高压水在管内钻除余渣。
⑧ 压浆液：隧道采用单液注浆，灌注浆液为纯水泥浆液，注浆前应先进行注浆现场试验，若单液注浆能达到固结围岩的目的，则采用此方案，否则进行水泥-水玻璃双浆液试验，注浆参数应通过现场试验确定，以利施工。注浆参数：水泥浆水灰比1∶1；浆压力0.6～1.0 MPa。
⑨ 压浆液仅在花管内进行，故应进行花管安装，压注浆液，然后清除管内浆液。最后和普管一起逐根压水泥砂浆。压水泥浆可用浆筒随加随压直到注满为止，最后堵口。压浆时应注意将压浆管伸入孔底，保证压浆饱满。待水泥浆达到70%设计强度可进行洞身拱部开挖。
（二）超前小导管施工
（1）钻孔：采用风钻（YT28型）钻孔（Ф50 mm），沿拱部开挖轮廓线夹角为144°的范围内布置（径向注浆管除外）。环向间距40 cm，钻孔外倾角选10°～15°。钻孔深度大于钢管长度，采用锤击或钻机顶入，顶入长度不小于设计长度的95%。
（2）安装：导管安装应在安设钢拱架（格栅拱架）后进行。加工好的导管插入已钻好的眼孔，为充分发挥小导管的支护作用，将导管尾部焊接在已架好的钢格栅架上。
（3）注浆：注浆应在导管安设好并封闭工作面的情况下进行，工作面封闭采用喷砼，厚度不小于5 cm。注浆采用水泥浆，根据地层情况所需要的凝结时间选定水泥浆水灰比，注浆终压力不小于设计。
（三）架立钢架
1.钢架的制作
钢架在加工场现场冷弯制作，按1∶1比例在工作台上放样。钢架分段制作，按单元焊制后，运至现场安装。
做到尺寸准确，弧形圆顺。允许偏差为：矢高、弧长±30 mm，架长±20 mm；钢筋焊接（或搭接）长度满足规范要求；焊接成型时，让钢架两侧对称进行，钢架主筋对称中心与轴线重合，接头处相邻两节圆心重合，连接孔位置准确。钢架加工后先试拼，检查有无扭曲现象，接头连接每榀之间可以互换，断面尺寸允许偏差±20 mm，扭曲度允许偏差±20 mm。钢架单元组装，将各单元主筋、加强筋、架立筋及接头钢板焊接成型，单元间用螺栓连接，堆放和运输时不得损坏和变形。
2.钢架的安装
安装工作内容包括：定位测量、安装前的准备和安放。
（1）定位测量
首先测定出线路中线，确定高程，然后再测定其横向位置；钢架设于曲线上时，安设方向为该点的法线方向；安设于直线上时，安设方向与线路中线垂直。安装位置的允许偏差应符合下列要求：钢架间距允许偏差±100 mm，钢架横向允许偏差±50 mm，高程允许偏差±50 mm，垂直度允许偏差±2°，钢架保护层厚度允许偏差－5 mm。施工过程中一定要控制掌子面法线方向，保证拱架在两段边墙位置在一条法线上，加强及承载能力。
（2）安设前的准备工作
运至现场的单元钢架分单元堆码，安设前进行断面尺寸检查，及时处理欠挖侵入净空部分，保证钢架正确安设，钢架外侧有不小于5 cm的喷射混凝土，安设拱脚或墙脚前，清除垫板下的虚渣，将钢架置于原状岩石上，在软弱地段，采用拱脚下垫钢板的方法。在施工过程中必须采用钢垫板对钢架进行连接，不然钢架整体性受力将大打折扣。在钢架安装完成后及时施工锁脚锚杆，提高钢架的承载能力。
（3）钢架按设计位置安设
钢架与封闭混凝土之间紧贴，在安设过程中，当钢架与围岩之间有较大间隙时安设垫块，垫块数量不少于4个，两排钢架间沿周边每隔1 m用Ф22 mm的纵向钢筋焊接，形成纵向连接系。拱脚高度不够高设置钢板调整，拱脚高度低于上半断面底线以下10 cm。
（四）锚杆施工
隧道锚杆类型为φ22 mm砂浆锚杆、φ25 mm中空锚杆。
1.φ22 mm砂浆锚杆
锚杆采用Ⅱ级钢，锚杆垫板采用Q235，尺寸150 mm×150 mm×6 mm，用M16螺母连接。锚杆钻孔前根据设计要求和围岩情况，定出孔位，作出标记。钻孔应圆而直，其孔径和孔深符合设计要求，孔内积水和岩粉应吹洗干净；锚杆孔口岩面应整平，并使岩面与钻孔方向垂直，如不垂直，安装锚杆时可用特制垫板调整，使托板密贴岩面。锚杆安装后要定时检查，发现松动及时紧固。
2.φ25 mm中空锚杆
中空锚杆采用先锚后注式砂浆锚杆，钻孔台车或手持凿岩机钻孔，使用高压风吹净钻孔，将锚头与锚杆端头组合，戴上垫片与螺母；把组装好的锚杆打入钻孔，锚杆要尽量打在钻孔的中央位置，将止浆塞穿入锚杆末端与孔口齐平并与杆体固紧，锚杆末端戴上垫板，然后拧紧螺母。注浆压力取0.2～0.5 MPa，孔口溢出浆液时，停止注浆，砂浆随拌随用。
3.锚杆施工要点及注意事项
（1）孔位应按设计布置，偏差小于10 cm，孔深大于锚杆长度10 cm，孔距允许偏差±15 cm。
（2）灌孔前应清孔，顺锚杆孔用高压风清除孔内积水、岩粉、碎屑等杂物。
（3）注浆应使用灌浆罐和注浆管，孔口压力小于0.4 MPa。顺着锚杆孔注浆，直到孔口有浆液流出为止。
（4）锚杆锚垫板必须紧贴岩面，保证锚杆能真正起到锚固作用。
（5）施作锚杆时，同时应预埋格栅钢架的定位锚杆。
（五）挂钢筋网
钢筋网制作采用半成品网片拼接挂网。按设计要求网片的宽度按钢架的间距预制，同时用在墙部网片应一侧带钩，从上而下方便挂钩，钢筋网间搭接长度应为1～2个网格。
（六）喷射混凝土
喷射混凝土采用湿喷法施工，采用机械喷射手和小型湿喷机施工。如图4-4-12。
图4-4-12 机械手喷射混凝土
喷射砼顺序应先墙后拱，岩面不平时，应先喷凹处找平。
在边墙部分为自下而上，从左到右或从右到左，并注意呈旋转轨迹运动，一圈压半圈，纵向按顺序进行，旋转半径一般为15 cm，每次蛇行长度为3～4 m。
在拱部拱脚至拱腰处，自下而上，拱腰至拱顶由里（有砼处）向外喷射砼。
当岩层松软易坍方时，喷射作业应紧跟作业面，初喷应先拱后墙，复喷应先墙后拱。喷射砼时，其喷射砼速度不宜太慢或太快，适时加以调整。
喷射砼中的石子最大粒径不宜大于10 mm，骨料级配宜采用连续级配；砼搅拌宜优先采用将水泥、骨料先干拌后加水湿拌的方法，且干拌时间不得少于1.5 min。