淺談隧洞噴錨支護的施工方法

李存宗

甘肅省水利水電工程局有限責任公司 甘肅 蘭州 730000

本文對隧洞噴錨支護施工的相關技術問題進行了詳細介紹，希望有一定的參考價值。

1 隧洞噴錨支護的作用

在隧洞噴錨支護技術還沒有大力普及的時期，施工現場常用噴混凝土來作為保護洞室和周圍巖的初期工作支護，也可以用來作為其他永久性的支護。隨著技術的不斷發展，隧洞的初期結構支護，常用作噴錨支護技術，并與后期隧洞模筑鋼筋混凝土結合，作為二次隧洞襯砌的主體結構[1]。隧洞的初期施工噴錨時，會在隧洞圍巖中依次打入大量金屬砂漿錨桿，噴錨時的支護能夠使金屬錨桿、混凝土砂漿噴層、二次砂漿襯砌和隧洞圍巖噴層形成共同一個整體，相互作用，這樣能夠有效地提升隧洞圍巖的結構穩定性[2]。

2 隧洞噴錨支護的施工技術要點

隧洞噴錨支護施工的質量受隧洞和所使用的支護結構的影響。對隧洞來說，隧洞的結構與隧洞巖體有關，不同巖體其受力后的變化過程和破壞機理不同，因此，要根據隧洞巖體類型和結構合理選擇施工技術。對支護結構來說，支護的結構影響了施工時巖體的受力和形變過程，因此，要結合隧洞巖體結構合理布局支護結構，雙管齊下，提高施工質量。

2.1 隧洞結構

隧洞圍巖是隧洞的主要負載單位，與支護結構一起共同支撐隧洞結構完整，保障施工進度和施工安全。當隧道開挖造成巖體破壞時，要通過隧道襯砌將巖體結構進行補充，并通過金屬錨桿將隧道襯砌和圍巖連接，共同構成了一個整體，達到保護巖體完整性的目的，穩定隧洞結構。這是因為圍巖長時間暴露，容易受到風化作用的影響，變得不夠穩固，當發生災害或者強烈地動時，容易造成圍巖過載而坍塌，引起安全事故，而通過初期的噴錨支護，將襯砌與圍巖連接，就可以提高隧洞圍巖的穩定性保證隧洞完整。

2.2 支護結構

噴錨支護技術是將襯砌和圍巖連接的關鍵技術。進行噴錨支護時，其支護結構必須與圍巖無縫隙接觸，并且要有一定的彈性，但彈性系數要在一定的范圍內，不能過大或者過小，彈性過小容易導致在圍巖發生形變時支護結構受損，從而降低隧道的結構完整，彈性過大又容易降低圍巖的負載能力，增加安全風險。

總而言之，隧道噴錨支護施工時，要保障支護結構和隧洞結構的有效結合，控制圍巖形變，提高圍巖抗過載能力。

3 隧洞噴錨支護的施工方法

3.1 隧洞噴錨支護的錨桿施工

錨桿能夠有效保證整個支護隧道圍巖和其他支護結構的安全支撐。在進行隧洞主體圍巖施工時，施工人員一定首先要根據施工隧洞圍巖的材料使用情況，及施工圍巖隧洞的噴錨主體支護設計的結構性能要求，合理控制設計量，并選擇需要施工圍巖錨桿的量，及主體支護種類、長度、間距和是否使用圍巖粘結劑等施工材料，以有效率地提高圍巖噴水澆錨主體支護設計施工時的效果[3]。支護板在錨桿尾端施工時，錨桿的兩個壓力尾端不需要設置自動支撐墊板，錨桿尾端的自動支撐墊板荷載設置操作，能夠增強施工主體錨柱的承受力，發揮主體圍巖支柱錨桿尾端對施工主體錨柱圍巖的自動荷載約束力和支護作用效果[4]。

對于不需要具有垂直墻體的大型建筑物外圍巖，錨桿的具體布置施工方式應選擇位于橫向垂直水平墻體的其他節水材料處理面，或與垂直墻體其他節水材料處理橫截面高度擬合成的最大橫向垂直傾斜角度并使其呈輕微放射狀傾斜方向施工布置。錨桿專用部件進行安裝后，應隨機自動固定選取一個安裝錨桿專用部件，并進行自動穩定拉拔后的耐壓能力試驗，以有效率地保證需要安裝專用錨桿的部件整體運動結構性和運動穩定性。當第一圍巖支柱錨桿與該第二層噴射后的混凝土直接相結合行程支護結構后，需要在進行一次混凝土，確保第一層圍巖錨桿與該次噴射后之混凝土的緊密連接。

如果在大型隧洞橋梁錨桿整體建設工程施工中，突然發現一個大型隧洞橋梁錨桿整體出現大量嚴重滲水，首先必須要對其進行防水處理，并在排除大量滲水后再對其進行恢復施工，或者要考慮是否選用其他不同施工類型的錨桿，避免出現大量滲水對整個隧洞橋梁錨桿整體運動性能穩定性大幅下降可能帶來的不良影響。

3.2 噴射混凝土施工

噴射襯砌混凝土基層厚度的質量要求須保證完全符合要求，如果一次噴射過薄，則可能無法對基層圍巖主體形成后續的保護支撐作用；如果噴射過厚，則可能侵占二次噴射襯砌的使用空間，影響圍巖后續的工程施工。

如果在建筑混凝土基層噴射給水過程中突然出現大量混凝土基層脫落或產生較大的變形裂縫，要及時對其進行噴水補噴。噴射保溫混凝土的保溫養護期不少于7天，冬季寒冷溫度較低，要注意做好噴射混凝土保溫防凍養護工作。

3.3 確定噴射混凝土原料的比例

混凝土的主要施工技術質量設計配比，是整個建筑工程噴水和錨水泥工程施工的重要物質基礎，有效地提高建筑噴水和錨工程混凝土的施工技術質量，則必須嚴格要求施工材料的配比。隧道施工周圍所處的自然環境，對其在隧道周圍混凝土的施工質量影響非常大，要特別注意為了保證其在隧道周圍混凝土層的質量符合要求，杜絕在隧道周圍出現的在施工期間滲漏水的異常情況。

4 施工過程

經過對現場實地工作環境的仔細勘察，決定考慮采用上下層橫斷面交換臺階的方法。施工初期這個環節較為重要，在初期環節施工中可以采用多種施工方式相關或結合的施工方法，詳細的施工過程介紹如下。

4.1 選擇材料

水泥骨料要盡量選用425#的普通天然硅酸鹽細砂水泥，細沙細砂骨料則一般要盡量使用50%以下高含砂率的天然或金黃細砂；而在選擇粗細沙骨料時候還需注意水泥尺寸，其水泥尺寸一般要不得大于0.5cm大或小于1cm；水泥外加劑中也要盡量選擇rrrh型的中性速凝劑。

4.2 噴射混凝土

噴射混凝土對整個巖壁表面的清潔要求很高，在正式開始施工之前，要充分用水清洗整個巖壁的表面，確保整個巖壁的正常清潔度后，再按照巖壁相應的砂漿比例和施工順序進行配制噴射混凝土。在整個安裝噴射口的過程中，要將整個噴射巖壁厚度分成多個5cm左右的長度小段依次進行噴射，這樣做才會大大提高整個噴射的質量，同時在每次噴射的進行過程中，要特別注意每次噴射的巖壁厚度與噴射角度上的問題，噴射口的方向與整個巖面的噴射角度不能保持超過10°，噴射的巖壁厚度一般要盡量保持在3cm左右。

4.3 設置錨桿及配套材料

緊固鋼板焊接使用完成的鋼筋鋼板錨桿后，需要將鋼筋錨桿模板主體網片與護欄緊固鋼板錨桿護欄模板主體焊接牢固，本次鋼筋錨桿模板施工所用的需要焊接使用的鋼緊固焊接施工規格一般范圍為1000cm×200cm，在進行施工使用過程中，還有一些必需特別注意的，護欄鋼筋模板噴面與緊固錨桿模板鋼筋網之間的緊固焊接應有縫隙，并且間距及其大小不能超過不得大于超過3cm。除了以上兩種焊接材料外，在需要進行鋼筋噴錨板和鋼筋支護板的焊接施工，還有一點必需特別考慮的是，使用一根焊接線連到整個鋼筋網的格柵，格柵主要由5根1.f25鋼筋線在鋼絲網上焊接而來的鋼組成。在施工鋪設連接格柵時，要特別注意其連接間隔，通常一般情況下其連接間隔為100cm，各個連接格柵之間由多條連接的主筋進行連接，每條格柵連接的主筋的連續長度一般要始終保持在100cm左右。

4.4 混凝土復噴

安裝完整個錨桿后，需要再一次用水噴射一層混凝土。復噴時，要按照從下向上的噴射順序，同時還要進行噴射分片，分片的角度要求與第一次高溫噴射相同，噴射的使用方式一般要嚴格選擇高溫潮濕復噴，角度必須保持一定不變，噴射的分片厚度一般要嚴格保持在2~4cm之內，復噴時還要嚴格保證噴射厚度，以利于確保噴射質量。

4.5 覆蓋混凝土

錨桿噴射施工建成完畢后，要及時使用錨桿噴射器對所有噴射構件均勻噴射所有混凝土，在錨桿噴射施工過程中，要注意確保所有噴射構件都一定能均勻覆蓋，噴射施工完畢后，要及時進行日常檢查，發現任何問題后必需及時處理，防止在正常使用錨桿過程中可能出現各種問題。

4.6 施工質量控制

施工單位一般需及時安排一批專業的技術人員對工程施工管理過程質量進行嚴格監督檢查，包括工程施工的操作工藝和工程原材料的使用質量等。原材料的工程質量保證是整個工程施工的質量基礎，在保證原材料按時運送到質量施工現場時，要定期進行質量檢查，在質量施工管理過程中也一定要對所有原材料及之前配置好的鋼筋混凝土構件進行質量檢測，發現質量問題及時處理，才能從根本上保障整個建筑工程的質量施工工作質量。

5 結束語

隧洞的施工現場大多處在偏遠山區，這些地區地理環境復雜，不可控因素較多，因此施工過程中很容易遇到一些不可預見的困難，例如：施工技術難題，運輸難題，對地質考察不夠充分全面，都會對隧道施工帶來較大的影響。不僅如此，在某些地區土質較為松散的高山地區，一些施工會給這些圖層帶來較大的沖擊，這些土層振動往往會對其造成極大的地質危害，不僅會影響現場的施工質量，還會威脅隧道施工人員的財產人身安全，因此就必需在某些地區隧道建設工程中采取相應的隧道噴錨施工和支護施工措施。