水工隧洞錨噴支護的質量控制分析

劉利偉

摘要：伴隨著錨噴支護技術在水工隧洞工程中的廣泛應用，錨噴支護施工的質量控制也需要進行及時的總結和完善。文章對錨噴設計、原材料、施工工序等多方面進行質量控制分析，進而提高錨噴支護項目的施工質量。

關鍵詞：水工隧洞;錨噴支護;質量控制

一、錨噴設計的質量控制

錨噴支護設計是水工隧洞工程施工的基礎，相關研究結果表明，圍巖變形對于錨噴支護設計的方式和參數有著十分重要影響。設計科學合理的支護方式和參數，是保證錨噴支護施工質量的重要手段。

1.1現行規范推薦的方法

在《噴射混凝土支護技術規范》和《水利水電錨噴支護技術規范》中都使用了工程類比法來選擇支護方式和參數。根據巖體的地質特征把圍巖劃分成5種，在進行錨噴設計的過程中需要結合項目的圍巖類型以及隧洞跨度，對錨噴支護的方式和參數進行設計。

1.2松動圈理論

“松動圈理論”在采煤巷道設計中有著廣泛的應用，根據相關研究表明，圍巖松動圈與支護之間有著以下關系：松動圈越大，收斂變形就越大，支護作業的困難程度也會相應有所提高。具體情況如下：第一類，當松動圈厚度L=0，且圍巖狀態相對完整時，則沒有必要進行支護;第二類，松動圈厚度L處于0-40 cm時，只需要進行單一的噴混凝土支護就可以達到目標效果;第三類，松動圈厚度L處于40-150 cm，一般這種情況被稱之為中松動圈，必須使用錨桿對圍巖變形進行一定的控制，并輔助噴混凝土支護;第四類，松動圈厚度L大于150 cm時，稱之為大松動圈，需要采用與鋼筋網、鋼拱架進行聯合支護。

二、施工準備及原材料質量控制

2.1施工準備的質量控制

施工準備工作不僅能夠對錨噴施工的經濟性和穩定性造成影響，同時也是影響其工程質量的主要因素之一。在實際的施工過程中可以從以下幾點進行質量控制;第一，結合設計標準和工程實際情況選取合理的施工設備，例如，根據噴射工藝選用合適的噴射設備，結合使用錨桿的類型選用合適的鉆孔機具;第二，明確施工工藝并進行相應的工藝試驗，按照工藝進分類，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，按照工藝要求對配合比進行試驗，在明確最終的配合比和速凝劑摻量的前提下，進一步確定噴射的厚度、間隔時間以及養護周期等參數;第三，制定各個施工工序的質量控制計劃、質量檢驗計劃以及檢驗作業指導書。

2. 2原材料的質量控制

錨噴支護施工需要的原材料包括：鋼筋、水泥、砂、錨固劑以及速凝劑等，需要對原材料的整個使用周期進行質量控制。首先，采購部門需要選擇質量過關且能穩定供貨的供應商，并制定合理的供貨計劃;其次，按照規定對于原材料進行使用前檢驗，檢查原材料合格證，并對檢查結果進行及時記錄和保存，堅持質量第一的基本原則，對于不合格的原料，嚴格執行退貨處理。

三、主要工序的質量控制

錨噴支護單元工程主要包括錨桿和噴混凝土兩個工序，錨桿是其中的關鍵工序。相關的質量評定標準和規范中對其質量控制進行了詳細規定。

3.1錨桿工序的質量控制

3.1.1錨桿工序主控項目

第一，在隧洞開挖之后，需要及時安設錨桿，通常情況下需要先進行噴射一層封閉混凝土，再進行安設錨桿作業，錨桿突出巖面的部分長度不得大于噴混凝土的厚度。第二，施工中使用的注漿錨桿，桿體應進行調直、除銹和除油作業，當使用縫管式摩擦錨桿時，需要對管徑進行檢查，同批次原料的管徑偏差不得大于0.5mm;第三，對于錨孔孔深的規定，注漿錨桿誤差控制在±5cm以內，縫管式錨桿需要大于桿體長度。

3.1.2錨桿的一般項目

第一，對于鉆孔方向的規定，最好與周邊孔的徑向平行，且最好不平行與巖層層面;第二，對鉆孔直徑的規定，采用注漿錨桿時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，需要結合錨桿管徑、長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噴射混凝土的質量控制

相對與其他噴射方法而言，濕噴混凝土更容易實現質量控制，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噴混凝土的主控項目

第一，噴混凝土的強度不能低于其設計標號，并且其中任一組的強度不能低于設計強度的85%;第二，在作業過程中遇到結構接縫、墻角及洞軸線急變等情況時，噴混凝土噴層應有良好搭接效果;第三，需要測試噴混凝土的厚度，且合格率要不得低于80%。

3.2.2一般控制項目

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

3. 3 鋼拱架的質量控制

相關水利規范沒有關于鋼拱架質量控制的明確規定，參考其他建設項目的經驗，鋼拱架制作質量控制包括其加工尺寸是否符合設計要求、鋼支撐強度和剛度和焊接質量是否合格。鋼拱架安裝質量控制包括安裝尺寸、安裝傾斜度是否符合設計要求。此外，拱架安裝應該有牢固的基礎，并且還要和錨桿、鋼筋網進行焊接形成一個承載整體。

結語：

新世紀以來，我國水利工程建設得到了快速發展，出現了大量的長距離、大洞徑水工隧洞，通過不斷地引進新技術、新設備，水工隧洞項目的設計、施工水平得到了明顯的提升。但是，水工隧洞工程質量控制還存在很大的提升空間。在充分考慮水利工程特點的前提下，借鑒國內外的相關的質量控制經驗，研究其質量控制要素，提高水工隧洞項目施工質量。

參考文獻

[1]黃亞斌.錨噴支護在水利樞紐工程引水隧洞施工過程中的應用[J].黑龍江水利科技，2019，47（10）：162-164.

[2]宋建華.井子水庫導流輸水洞錨噴支護質量控制[J].山西水利，2020，36（05）：45-46.

（沈陽利鑫土木工程有限責任公司?遼寧 沈陽?110000）