水工隧洞錨噴支護(hù)的質(zhì)量控制分析

劉利偉

摘要：伴隨著錨噴支護(hù)技術(shù)在水工隧洞工程中的廣泛應(yīng)用，錨噴支護(hù)施工的質(zhì)量控制也需要進(jìn)行及時(shí)的總結(jié)和完善。文章對(duì)錨噴設(shè)計(jì)、原材料、施工工序等多方面進(jìn)行質(zhì)量控制分析，進(jìn)而提高錨噴支護(hù)項(xiàng)目的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：水工隧洞;錨噴支護(hù);質(zhì)量控制

一、錨噴設(shè)計(jì)的質(zhì)量控制

錨噴支護(hù)設(shè)計(jì)是水工隧洞工程施工的基礎(chǔ)，相關(guān)研究結(jié)果表明，圍巖變形對(duì)于錨噴支護(hù)設(shè)計(jì)的方式和參數(shù)有著十分重要影響。設(shè)計(jì)科學(xué)合理的支護(hù)方式和參數(shù)，是保證錨噴支護(hù)施工質(zhì)量的重要手段。

1.1現(xiàn)行規(guī)范推薦的方法

在《噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》和《水利水電錨噴支護(hù)技術(shù)規(guī)范》中都使用了工程類比法來選擇支護(hù)方式和參數(shù)。根據(jù)巖體的地質(zhì)特征把圍巖劃分成5種，在進(jìn)行錨噴設(shè)計(jì)的過程中需要結(jié)合項(xiàng)目的圍巖類型以及隧洞跨度，對(duì)錨噴支護(hù)的方式和參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1.2松動(dòng)圈理論

“松動(dòng)圈理論”在采煤巷道設(shè)計(jì)中有著廣泛的應(yīng)用，根據(jù)相關(guān)研究表明，圍巖松動(dòng)圈與支護(hù)之間有著以下關(guān)系：松動(dòng)圈越大，收斂變形就越大，支護(hù)作業(yè)的困難程度也會(huì)相應(yīng)有所提高。具體情況如下：第一類，當(dāng)松動(dòng)圈厚度L=0，且圍巖狀態(tài)相對(duì)完整時(shí)，則沒有必要進(jìn)行支護(hù);第二類，松動(dòng)圈厚度L處于0-40 cm時(shí)，只需要進(jìn)行單一的噴混凝土支護(hù)就可以達(dá)到目標(biāo)效果;第三類，松動(dòng)圈厚度L處于40-150 cm，一般這種情況被稱之為中松動(dòng)圈，必須使用錨桿對(duì)圍巖變形進(jìn)行一定的控制，并輔助噴混凝土支護(hù);第四類，松動(dòng)圈厚度L大于150 cm時(shí)，稱之為大松動(dòng)圈，需要采用與鋼筋網(wǎng)、鋼拱架進(jìn)行聯(lián)合支護(hù)。

二、施工準(zhǔn)備及原材料質(zhì)量控制

2.1施工準(zhǔn)備的質(zhì)量控制

施工準(zhǔn)備工作不僅能夠?qū)﹀^噴施工的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性造成影響，同時(shí)也是影響其工程質(zhì)量的主要因素之一。在實(shí)際的施工過程中可以從以下幾點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)量控制;第一，結(jié)合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和工程實(shí)際情況選取合理的施工設(shè)備，例如，根據(jù)噴射工藝選用合適的噴射設(shè)備，結(jié)合使用錨桿的類型選用合適的鉆孔機(jī)具;第二，明確施工工藝并進(jìn)行相應(yīng)的工藝試驗(yàn)，按照工藝進(jìn)分類，噴射混凝土包括干噴、潮噴、濕噴和混合噴四種噴射方式。在明確噴射工藝后，按照工藝要求對(duì)配合比進(jìn)行試驗(yàn)，在明確最終的配合比和速凝劑摻量的前提下，進(jìn)一步確定噴射的厚度、間隔時(shí)間以及養(yǎng)護(hù)周期等參數(shù);第三，制定各個(gè)施工工序的質(zhì)量控制計(jì)劃、質(zhì)量檢驗(yàn)計(jì)劃以及檢驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書。

2. 2原材料的質(zhì)量控制

錨噴支護(hù)施工需要的原材料包括：鋼筋、水泥、砂、錨固劑以及速凝劑等，需要對(duì)原材料的整個(gè)使用周期進(jìn)行質(zhì)量控制。首先，采購部門需要選擇質(zhì)量過關(guān)且能穩(wěn)定供貨的供應(yīng)商，并制定合理的供貨計(jì)劃;其次，按照規(guī)定對(duì)于原材料進(jìn)行使用前檢驗(yàn)，檢查原材料合格證，并對(duì)檢查結(jié)果進(jìn)行及時(shí)記錄和保存，堅(jiān)持質(zhì)量第一的基本原則，對(duì)于不合格的原料，嚴(yán)格執(zhí)行退貨處理。

三、主要工序的質(zhì)量控制

錨噴支護(hù)單元工程主要包括錨桿和噴混凝土兩個(gè)工序，錨桿是其中的關(guān)鍵工序。相關(guān)的質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中對(duì)其質(zhì)量控制進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定。

3.1錨桿工序的質(zhì)量控制

3.1.1錨桿工序主控項(xiàng)目

第一，在隧洞開挖之后，需要及時(shí)安設(shè)錨桿，通常情況下需要先進(jìn)行噴射一層封閉混凝土，再進(jìn)行安設(shè)錨桿作業(yè)，錨桿突出巖面的部分長(zhǎng)度不得大于噴混凝土的厚度。第二，施工中使用的注漿錨桿，桿體應(yīng)進(jìn)行調(diào)直、除銹和除油作業(yè)，當(dāng)使用縫管式摩擦錨桿時(shí)，需要對(duì)管徑進(jìn)行檢查，同批次原料的管徑偏差不得大于0.5mm;第三，對(duì)于錨孔孔深的規(guī)定，注漿錨桿誤差控制在±5cm以內(nèi)，縫管式錨桿需要大于桿體長(zhǎng)度。

3.1.2錨桿的一般項(xiàng)目

第一，對(duì)于鉆孔方向的規(guī)定，最好與周邊孔的徑向平行，且最好不平行與巖層層面;第二，對(duì)鉆孔直徑的規(guī)定，采用注漿錨桿時(shí)的鉆孔直徑必須要大于錨桿直徑15mm以上，采用縫管式摩擦錨桿時(shí)，需要結(jié)合錨桿管徑、長(zhǎng)度以及工程圍巖的軟硬程度等情況，來確定鉆孔與縫管直徑之差。

3.2噴射混凝土的質(zhì)量控制

相對(duì)與其他噴射方法而言，濕噴混凝土更容易實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制，一般情況下只要不是噴層較厚的軟巖或者滲水隧洞的情況，水工隧洞大都采用濕噴法，速凝劑也多選擇無堿速凝劑。

3.2.1噴混凝土的主控項(xiàng)目

第一，噴混凝土的強(qiáng)度不能低于其設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)，并且其中任一組的強(qiáng)度不能低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%;第二，在作業(yè)過程中遇到結(jié)構(gòu)接縫、墻角及洞軸線急變等情況時(shí)，噴混凝土噴層應(yīng)有良好搭接效果;第三，需要測(cè)試噴混凝土的厚度，且合格率要不得低于80%。

3.2.2一般控制項(xiàng)目

第一，對(duì)隧洞巖面的浮石、巖粉、巖渣以及其它堆積物進(jìn)行清理，檢查作業(yè)面尺寸是否符合設(shè)計(jì)要求。第二，需要在混凝土終凝2h后對(duì)其進(jìn)行噴層養(yǎng)護(hù)，其中石質(zhì)隧洞宜采用噴霧的養(yǎng)護(hù)方式，土質(zhì)隧道宜采用養(yǎng)護(hù)液的養(yǎng)護(hù)方式。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得低于7d，并且溫度低于5℃的情況下不能進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù);第三，在進(jìn)行成品鋼筋網(wǎng)的安裝過程中，需要在噴射一層混凝土之后，才可以進(jìn)行安裝，搭接長(zhǎng)度必須大于200 mm，并且還要保證錨桿、鋼拱架之間進(jìn)行牢固連接。

3. 3 鋼拱架的質(zhì)量控制

相關(guān)水利規(guī)范沒有關(guān)于鋼拱架質(zhì)量控制的明確規(guī)定，參考其他建設(shè)項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)，鋼拱架制作質(zhì)量控制包括其加工尺寸是否符合設(shè)計(jì)要求、鋼支撐強(qiáng)度和剛度和焊接質(zhì)量是否合格。鋼拱架安裝質(zhì)量控制包括安裝尺寸、安裝傾斜度是否符合設(shè)計(jì)要求。此外，拱架安裝應(yīng)該有牢固的基礎(chǔ)，并且還要和錨桿、鋼筋網(wǎng)進(jìn)行焊接形成一個(gè)承載整體。

結(jié)語：

新世紀(jì)以來，我國水利工程建設(shè)得到了快速發(fā)展，出現(xiàn)了大量的長(zhǎng)距離、大洞徑水工隧洞，通過不斷地引進(jìn)新技術(shù)、新設(shè)備，水工隧洞項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工水平得到了明顯的提升。但是，水工隧洞工程質(zhì)量控制還存在很大的提升空間。在充分考慮水利工程特點(diǎn)的前提下，借鑒國內(nèi)外的相關(guān)的質(zhì)量控制經(jīng)驗(yàn)，研究其質(zhì)量控制要素，提高水工隧洞項(xiàng)目施工質(zhì)量。

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