023淺談錨噴支護(hù)在隧道施工中的應(yīng)用

1、淺談錨噴支護(hù)在隧道施工中的應(yīng)用（隧道工）姓 名：楊騰永單 位：中鐵隧道集團(tuán)三處有限公司淺談錨噴支護(hù)在隧道施工中的應(yīng)用楊騰永中鐵隧道集團(tuán)三處有限公司摘要：在隧道工程施工屮，錨噴支護(hù)作為一種不用模板，免除澆注和搗i占i工序的快速、高效的施工工藝得 到廣泛應(yīng)用。木文通過對對錨噴支護(hù)的原理、材料、機(jī)具、工藝、措施等論述，為隧道錨噴支護(hù)施工提供 參考。關(guān)鍵詞：錨噴支護(hù) 錨桿鋼筋網(wǎng)噴射處前言：錨、噴支護(hù)因為其施工方便、價格合理、效果快而好，在隧道施工和邊坡 穩(wěn)定等多方而得到廣泛使用。錨、噴支護(hù)是錨桿與噴射栓聯(lián)合支護(hù)的簡稱，根據(jù)圍巖情況，可以單獨使用 其中的一種，也可以聯(lián)合使用。當(dāng)圍巖破碎或巖層松軟時，還可

2、以在圍巖表面加 設(shè)鋼筋網(wǎng)，成為噴、錨、網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)。噴射碗是將水泥、砂、石和速凝劑按一定 比例混合攪拌后裝入噴射機(jī)中，用壓縮空氣將干拌物送到噴頭處，與水混合后以 極高的速度（約100m/s）噴射到作業(yè)面上的一種施工方法。它是一種不用模板, 免除澆注和搗固工序的快速高效的新型施工工藝。1. 噴射碗：由于密實度好，早期強(qiáng)度高，與巖石粘結(jié)牢固，支護(hù)及時等優(yōu)點，并能緊跟 開挖而作臨時支護(hù)，故為后繼工序能創(chuàng)造安全生產(chǎn)條件。2. 錨桿：錨桿是加固圍巖的一方法。隧道工程使用開始于二十世紀(jì)60年代初期，幾 十年來，錨桿的應(yīng)用已從單純的錨桿支護(hù)發(fā)展到錨、噴聯(lián)合支護(hù)或噴、錨、網(wǎng)聯(lián) 合支護(hù)，成為一種完全新型的支護(hù)結(jié)構(gòu)

3、。錨桿支護(hù)具有成本低，支護(hù)效果好，操作簡易，占用施工凈空少等一系列的 優(yōu)點。3. 鋼筋網(wǎng):主要作用是防止落石，防止噴射處收縮裂紋，抵抗震動或山體移動，使碗應(yīng) 力均勻分布，加強(qiáng)整體工作性能。二、材料1. 水泥:優(yōu)先采用425號普通硅酸鹽水泥，也可采用礦徒硅酸鹽水泥。2. 速凝劑：必須采用質(zhì)量合格的產(chǎn)品，使用前應(yīng)做速凝效果試驗，根據(jù)水泥 品種、水灰比等，通過不同摻量的碗試驗選擇最佳摻量，可采用水泥重量的24%。 要求初凝不大于3min,終凝不超過lomin,使用時要準(zhǔn)確計量。3砂：噴碇應(yīng)采用硬質(zhì)潔凈的中粗砂，細(xì)度模數(shù)宜大于2.5,含水率一般為57%。灌漿錨桿用砂的粒徑不大于3mm,使用前一律過篩。

4、砂的含水率控制在 57%,主要是為了減少上料、拌合吋水泥的飛揚損失，降低粉塵，也有利于噴 射時水泥的充分水化，若超過7%,噴射時容易造成堵管現(xiàn)象。4. 石：采用堅硬耐久的碎石或卵石，粒徑不宜大于15mm,級配良好。當(dāng)使 用堿性速凝劑時，不得用含活性二氧化硅的石材。5. 水：可飲用水。三、機(jī)具1 磴噴射機(jī)（潮）密封性能良好，輸料連續(xù)、均勻，技術(shù)條件能滿足噴射作 業(yè)需要。2. 空壓機(jī)性能應(yīng)滿足噴射機(jī)工作風(fēng)壓和耗風(fēng)量的要求。高壓風(fēng)進(jìn)入噴射機(jī) 前必須進(jìn)行油水分離。3. 混合料攪拌采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)，生產(chǎn)性能為35nrvh。4. 輸料管應(yīng)有良好耐磨性能。5供水設(shè)施要保證噴頭處的水壓為0.150.2mpa。

5、四、錨噴施工4. 1錨噴前施工準(zhǔn)備1. 檢查開挖斷面尺寸。2. 清除松動巖塊和墻腳巖渣，并用風(fēng)、水沖洗受噴面，將粉塵和雜物清理干 凈（當(dāng)巖石受水容易泥化時，只能用高壓風(fēng)吹）。3. 標(biāo)志或利用錨桿外露長度以掌握噴射栓厚度。4. 機(jī)具設(shè)備和風(fēng)、水、電等管線路，并試運轉(zhuǎn)。5 錨桿：1）錨桿采用20mnsi或a5鋼筋，也可以用a3鋼筋制作。2）鋼筋灌漿錨桿，桿體用1622mm普通螺紋鋼筋制作，水泥砂漿灰比 可釆用1： 1,并可摻早強(qiáng)劑。3）錨桿長度一般為1.53.5m,特殊情況通過計算確定。4）系統(tǒng)錨桿的布置宜呈梅花形排列，其間距不宜大于錨桿長度的二分之一, 且不得大于1.5m。局部布置的錨桿根據(jù)實際

6、情況確定。5）據(jù)有關(guān)試驗資料,單根18光圓鋼筋砂漿錨桿,其錨固力約為80100kn; 22光圓鋼筋砂漿錨桿錨固力約為140kn。6）鋼筋網(wǎng)：可采用a3鋼，鋼筋直徑為412mm。網(wǎng)格間距可采用1530cm。4.2、錨桿施工1. 開挖后應(yīng)盡快安設(shè)錨桿。2. 宜先噴碗，再安設(shè)錨桿。3. 鉆眼前應(yīng)根據(jù)受噴面情況和設(shè)計要求布置孔位，并作標(biāo)記據(jù)以鉆眼；鉆孔 直徑宜大于鋼筋直徑15mm,孔距誤差不宜大于15cm,孔深誤差不大于5cm.4. 灌漿前應(yīng)將孔眼吹干凈，水泥砂漿應(yīng)拌和均勻，隨拌隨用。灌漿時將攪拌 好的砂漿裝入注漿器，一人操縱手把和進(jìn)風(fēng)閥門，另一人（應(yīng)戴防護(hù)罩）將注漿 管插入眼中，使管口離眼底10cm

7、間隙，待砂漿注入孔眼后，注漿管逐漸向外推 擠，此時可將注漿管均勻向外退出，注到眼深的2/3以上時停止注漿，由插入的 鋼筋將孔內(nèi)砂漿擠出填滿為止。5. 錨桿安裝：錨桿鋼筋在安裝前應(yīng)充分除銹并用水潤濕，以保證和砂漿緊密 結(jié)合。安裝鋼筋時，不可左右搖晃，要沿孔軸線緩慢推入。如遇插入阻力大，可 用錘子輕輕打入。鋼筋尾端外露長度宜小于噴層厚度，安裝好后不得敲擊和碰撞。4.3、鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)可在巖面噴射-層絵后進(jìn)行，如有錨桿則在錨桿安裝后進(jìn)行。1. 鋼筋網(wǎng)使用前應(yīng)清除銹蝕。2. 鋼筋網(wǎng)應(yīng)隨受噴面的起伏鋪設(shè)。與受噴面的間隙一般為3cm。鋼筋網(wǎng)的 噴栓保護(hù)層厚度不小于2cm。.3.鋼筋網(wǎng)與錨桿或其它固定裝置連接牢

8、固，在噴射妊時鋼筋不得晃動。4. 4、噴射機(jī)的操作規(guī)定1、開始先給風(fēng)，再給水，后送料；結(jié)束時待料噴完，先停機(jī)，再停水，后 關(guān)風(fēng)。2、供料連續(xù)均勻，機(jī)械正常運轉(zhuǎn)時，料斗內(nèi)應(yīng)保持足夠的存料。3、工作風(fēng)壓應(yīng)滿足噴頭處的壓力在0.1 mpa左右。噴射機(jī)的工作壓力對碇質(zhì) 量和噴射機(jī)的正常工作均有較大影響，各種噴射機(jī)的工作壓力在操作說明書中有 詳細(xì)說明。一般說與輸料管的長度有關(guān)。罐缸式及轉(zhuǎn)子式噴射機(jī)對壓力的要求是:空載壓力=0.0lx輸料管長（m）；工作壓力=l+0.03x輸料管長（m）；當(dāng)向上噴射時，工作壓力隨高度增加而增大，約每10m增加2030kpa。4. 5、噴射手操作規(guī)定1、開始時先給水、再給料

9、。結(jié)束時先停料，后關(guān)水。2、根據(jù)噴出料束情況適量調(diào)節(jié)風(fēng)壓，一般為0.1-0.15mpa,噴頭處的水壓宜 大于風(fēng)壓.3、噴頭宜垂直受噴面距離與風(fēng)壓協(xié)調(diào)，以0.6-1.0m為宜（掛網(wǎng)噴射可小于 0.6m）,噴射時應(yīng)將噴嘴的流束作小圓圈慢速移動并垂直于工作而。噴射邊墻時, 應(yīng)由下而上地進(jìn)行，以抵消一部分重力作用；噴射拱部時應(yīng)盡量利用拱形的支護(hù) 作用，采用成環(huán)的噴射法，先按同等的厚度噴好一環(huán)，再繼續(xù)噴射一環(huán)。噴射時 的回彈在正常情況下，拱部不超過20%,邊墻不超過15%。4、噴射手應(yīng)嚴(yán)格控制水灰比，噴上巖石的碇應(yīng)呈濕潤光澤，粘塑性好，無干 斑或滑移流淌現(xiàn)象。由于設(shè)計的要求或其它原因，一次噴射有時達(dá)不到

10、規(guī)定， 必須進(jìn)行二次或多次噴射。根據(jù)經(jīng)驗，邊墻一次噴射的最大厚度可達(dá)78cm,拱 部噴射隨部位的不同一次噴射只能達(dá)到35cbk進(jìn)行二次噴射的間隔吋間通常為 15 30min。5、有鋼筋網(wǎng)時，宜使噴嘴靠近鋼筋，噴射角度也可偏一些，噴射確應(yīng)覆蓋 鋼筋2cm以上。6、有鋼花拱時，鋼花拱與圍巖z間必須用妊充填密實，噴射妊應(yīng)將鋼花拱 架覆蓋，并應(yīng)由兩側(cè)拱腳向上噴射。7、突然斷水或斷料時，噴頭應(yīng)迅速移離受噴面；嚴(yán)禁用高壓風(fēng)、水沖擊尚 未終凝的碗。8、噴射確終凝后2小時起，即應(yīng)開始灑水養(yǎng)護(hù)，灑水次數(shù)以能保持確具有 足夠的濕潤狀態(tài)為度，養(yǎng)護(hù)期不得少于14晝夜。9、冬季施工時，噴射作業(yè)區(qū)的氣溫不低于+5

11、6;c。10、噴碗須緊跟開挖時，下次爆破距噴磴完成時間的間隔，不得小于4小時。4.6、有水地段噴射碇的施工1、改變配合比，増加水泥用量：先噴干混合料，待其與涌水融合后，再逐 漸加水噴射。噴射吋由遠(yuǎn)及近，逐漸向涌水點逼近，然后在涌水點安設(shè)導(dǎo)管，將 水引出，再在導(dǎo)管附近噴射。2、當(dāng)涌水地點不多時，可用開縫摩擦錨桿進(jìn)行導(dǎo)水處理后再噴射；當(dāng)涌水 范圍大時，可設(shè)樹枝狀排水盲溝再噴射；當(dāng)涌水嚴(yán)重時可設(shè)置泄水孔，邊排水邊 噴射。4.7、錨噴與支護(hù)作業(yè)流程 斷面測量； 安裝超前錨桿（注漿）打掘進(jìn)炮眼； 裝藥放炮； 找頂撬幫，修整斷面周邊（磴堆上）； 初噴碇支護(hù)； 修整斷面周邊（磴堆以下）； 打錨桿眼安裝錨桿，

12、掛網(wǎng)； 架立鋼拱、縱向連結(jié)； 噴射栓。4.8、噴赴工藝流程施工工藝流程及示意見圖1和圖2。圖1 噴射磴施工工藝流程圖施工工藝示意見圖2。圖2噴射碇施工工藝示意圖4.9、減少粉塵和回彈的措施1. 嚴(yán)格控制噴射機(jī)工作風(fēng)壓;2. 合理選擇噴射碗配合比，適當(dāng)減小最大骨料的粒徑；使砂石料具有一定的 含水率，呈潮濕狀態(tài)；3. 掌握好噴頭處的用水量，提高噴射作業(yè)操作的熟練程度和技術(shù)水平。4. 有條件時摻加粉塵抑制劑。5. 采用特殊結(jié)構(gòu)噴頭（如：提前加水、雙水環(huán)等）。五、安全措施噴射作業(yè)屮，除應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)、照明，采取防塵措施降低粉塵濃度外，還 應(yīng)注意以下事項：1. 作業(yè)人員均須配帶必要的防護(hù)用品，如口罩、眼罩、雨衣褲、長統(tǒng)膠靴和 膠手套等。2. 機(jī)具設(shè)備置于安全地段，噴射機(jī)、灌漿機(jī)、水箱必須裝置壓力表和安全閥, 定期進(jìn)行耐壓試驗，合格方可使用。3. 發(fā)生堵管吋，應(yīng)盡快疏通，處理堵管吋前方嚴(yán)禁站人。4. 經(jīng)常檢查管道和節(jié)頭是否松脫和擊穿可能，出現(xiàn)問題立即處理。六、噴碇質(zhì)量1. 抗壓強(qiáng)度檢查；單線隧道每20延長米，雙線隧道每10延長米。至少在拱部 和邊墻各取一組，材料或配合比變更時另取一組，每組至少取三個試塊進(jìn) 行抗壓試驗。檢查不合格時，應(yīng)查明原因采取措施，可用加厚噴層或增設(shè) 錨桿的辦法予以加強(qiáng)。2. 噴層與圍巖粘結(jié)層情況的檢查：可用錘敲擊