錨噴支護在水利樞紐工程引水隧洞施工過程中的運用

馬國榮

（甘肅水利機械化工程有限責任公司， 甘肅 蘭州 730000）

1 引水隧洞及錨固支護

1.1 引水隧洞

對于引水隧洞而言，作為水利樞紐工程中十分重要的組成，主要是利用水電站發(fā)電原理，對水壩上游流水的控制，利用重力勢能推動水輪機，之后帶動廠區(qū)內的發(fā)電機組通過裝置轉動產生電能。在水利工程項目中，通過引水隧洞工程項目的施工設計，可以根據洞線特點以及洞內數量等，明確上游、下游水流的連接方式。但實施過程中可能受施工環(huán)境以及施工條件等因素的限制，在一定上增加施工難度，所以，對于水利樞紐工程引水隧洞施工單位，在設計中，需要和項目特點有機結合針對性施工，并在節(jié)約工程成本的基礎上提高施工質量[1]。

1.2 錨固支護

錨固支護主要是利用錨桿及噴射混凝土面板的方式實現(xiàn)的支護工程。基本施工方法包括：第一，料石砌碹支護。對于這一支護方式而言，主要是通過石料、混凝土等材料進行砌筑，根據巷道、外部巖石的狀況進行支護。對于這種工藝形式，存在著用料數額大、工人勞動強度大的問題；第二，錨噴支護。對于錨噴支護工藝而言，圍巖力學在錨桿后會有所改變，巷道四周形成穩(wěn)定且總體性的巖石帶，這種工藝形式的用料少，而且可以降低施工人員的工作強度，所以，在當前水利樞紐工程引水隧洞施工中，會選擇錨固支護的方法。結合錨噴支護工藝的特點，其技術優(yōu)勢包括：①節(jié)約施工材料，降低支護成本；②掘進面減少，支護效果強；③巷道維修費用支出少，可以保證支護工程的安全性；④錨桿輕便，施工工藝簡單，可以實現(xiàn)機械化施工目的。

2 工程概況及項目特點

2.1 工程概況

結合工程項目的基本特點，該水利樞紐工程引水隧洞工程分為調水、配水兩個部分，其的隧洞全長為93.80km、設計流量為70m3/s。

2.2 項目特點

在水利樞紐工程引水隧洞施工中，由于施工條件相對復雜，錨固支護技術的特點包括：第一，錨固支護工程中，需要沿著圍巖的條件設置錨網，并通過支護、混凝土襯砌等手段確定支護形式，施工人員要做好錨網噴支護以及其他節(jié)點的控制工作，保證各項施工作業(yè)的簡單進行，提升水利樞紐工程，引水隧洞施工錨固支護總體效果；第二，洞斜井施工過程中，由于坡度相對較大，支護施工較難，施工單位要降低對洞口的支護難度，提高工程項目的施工進度；第三，在濕噴技術使用的過程中，應該合理選擇噴射方法，通過噴射質量的控制及方案的合理選擇，規(guī)范工程項目施工流程；第四，為了提高工程項目的施工質量，施工單位要保證圍巖的穩(wěn)定性，確定施工工序的重要環(huán)節(jié)，加強對施工過程中質量、安全、成本及進度的控制[2]。

2.3 施工原則

水利樞紐工程引水隧洞施工中，為了提高錨固支護的整體效果，應該遵循以下原則：第一，在引水隧洞施工中，施工單位需要根據工程項目的特點，對施工環(huán)境、施工地段等進行綜合性的分析，并設置先防護后施工原則，保障施工安全；第二，實際施工過程中，應該根據行業(yè)的發(fā)展特點，積極引入新技術、新工藝及新設備，幫助施工單位在提高施工質量的同時強化施工水平；第三，在施工管理中，要落實成本控制的管理思想，項目管理者要根據水利樞紐工程引水隧洞項目的特點，科學選擇錨固支護方案，并根據實際的施工需求，加強材料控制、設備管理以及人工成本支出，通過施工成本的合理控制，滿足企業(yè)的經濟發(fā)展需求[3]。

3 錨噴支護在水利樞紐工程引水隧洞施工過程中的運用

3.1 材料選擇

根據水利樞紐工程項目的特點，在引水隧洞施工中，為了提高施工質量，施工單位應該結合工程項目的特點，確定錨噴支護技術：第一，在噴射混凝土材料控制中，需要將噴射的強度控制在C20以上的狀態(tài)，抗壓強度不能低于5MPa，抗拉強度不能低于1.5MPa；第二，選擇硅酸鹽水泥，材料的性能指標要符合水泥標準；第三，在骨料選擇中，細骨料應該選擇中、細砂。粗骨料要選擇超徑小于5%的材料；第四，材料配比中，施工單位為了保證噴層性能符合指標要求，應該在符合各項標準的情況下，減少水泥及水的用量；第五，混合料一定要攪拌均勻，運輸中避免雨水等雜質進，提高材料的整體質量。

3.2 錨桿材料配比

在錨噴支護過程中，有效提升錨桿材料配比合理性、科學性，施工單位根據工程項目的情況，設計處理計劃：第一，砂漿錨桿，在該種材料選擇中，應該根據地區(qū)環(huán)境的不同，采用不同直徑及長度的錨桿；第二，砂漿應該采用普通的硅酸鹽進行。將砂灰比控制在1:0.5-1:1之間的范圍；第三，錨桿選擇中，需要根據地區(qū)的地質條件確定直徑及長度[4]。

3.3 錨桿施工

在水利樞紐工程引水隧洞施工中，為了提高錨固支護的整體效果，應該確定錨桿施工方案：第一，根據工程項目的施工標準及圍巖情況，設定錨桿孔距、深度等，并對錨桿的原材料、規(guī)格及品質進行檢查；第二，在不同等級的圍巖隧洞開挖中，需要先噴混凝土，之后在安裝錨桿。針對巖質邊坡不穩(wěn)定的情況，施工人員要選擇自上而下的開挖手段；第三，在錨桿施工中，應該先用水泥砂漿注入，之后插入錨桿；第四，注漿開始之前或是中途停止超過了30min，應該使用水進行潤滑處理；第五，在注漿中，注漿管要插入到距離孔第50-100mm的范圍，之后根據注入砂漿的速度緩慢拔出；第五，錨桿安裝完成之后一定要避免碰撞。

3.4 錨桿檢查

為了提高工程項目的整體質量，水利樞紐工程引水隧洞施工為得去提升支護效果，完成施工后，要一一檢查：第一，在砂漿錨桿檢查中，可以采用抽樣檢查的方法，其中的抽樣率一定不能小于1%；第二，施工的過程中，施工人員要對孔位、孔向以及孔深等進行全面檢查。通過這些檢查方案的落實，可以穩(wěn)步提高工程項目的施工質量[5]。

3.5 噴射混凝土

水利樞紐工程引水隧洞施工中的錨固支護中，噴射混凝土是十分重要的一項流程，施工通過施工技術完善和施工管理標準的擬定，施工工序可以穩(wěn)定開展，實現(xiàn)施工進度的控制。流程如圖一所示。一般情況下，噴射混凝土施工工序如下：第一，混凝土噴射前，施工人員要清理巖面，如，清理軟弱、破碎的巖石表面，針對滲水以及滲漏現(xiàn)象明顯的位置要及時處理，加強對管線、機械設備的檢查；第二，在噴射作業(yè)中，一定要根據水利樞紐工程引水隧洞施工工程的項目特點，進行分段、分區(qū)檢查，分區(qū)長度不能超過6m，采用自下而上的噴射方法；第三，在前一次噴射混凝土終凝之后才可以進行之后的噴射；第四，一次混凝土的噴射厚度回彈量不能大于25%；第四，混凝土噴射完成后的2-4h，應該進行灑水養(yǎng)護，并按照具體的施工規(guī)范進行調整；第五，在錨噴支護項目的質量檢查中，應該對原材料、砂漿錨桿28d的抗拔力等進行分析；第六，錨固支護施工中，施工單位要在支護結束之后，按照水利樞紐工程引水隧洞施工的項目施工標準，進行各項支護方案的檢查，避免返工問題的出現(xiàn)[6]。

圖一 混凝土噴射流程

3.6 安全管理

結合工程項目的基本特點，在水利樞紐工程引水隧洞施工中，施工管理者要加強對安全管理的控制：第一，在施工開始之前，施工單位需要認真檢查并處理錨噴支護作業(yè)中的危險情況，之后根據工程項目的需求設置安全地帶，要求施工人員在實際施工中嚴格按照各項規(guī)范進行，避免錨固支護中不安全施工風險的發(fā)生；第二，對于混凝土噴射人員，在錨固支護中一定要佩戴防塵面罩，施工單位要工程規(guī)范設置防塵方案，確保人員及施工安全性。可發(fā)現(xiàn)在工程的引水隧洞施工過程中，為有效提升支護質量，單位需要根據工程項目的特點，設置完善性的施工管理方案，落實安全施工管理規(guī)范，逐步提高施工質量[7]。

3.7 質量檢查

水利樞紐工程引水隧洞工程錨固支護結束之后，施工單位應該根據工程項目的特點，進行施工方案的質量檢查：第一，在噴層厚度檢查中，質量檢查人員要根據混凝土的噴射厚度設置鉆孔檢查方案，將斷層間距控制在20-30m的范圍；第二，在混凝土噴射強度檢查中，施工人員需要按照工程項目的規(guī)范及標準進行施工，加強對施工現(xiàn)場取樣檢查及分析的效果，并將檢查材料上報給監(jiān)理部門；第三，在檢查中如果發(fā)現(xiàn)混凝土剝落，應該及時進行修補。

4 結束語

綜上，在上述施工過程中為了可以確保支護的質量，施工單位要以項目特點為基礎，設置完善性的施工管理方案。實際的施工管理中，應該憑借以往的經驗總結施工中存在的問題，并根據引水隧洞工程項目的特點，分析施工重難點，之后按照工程項目的施工標準，通過施工材料的檢查、錨固方案的控制、混凝土噴射方案的調整以及安全管理的落實，確保工序可以“一步一個腳印”的開展，有效提升管理質量，為工程的穩(wěn)定安全提供有效的參考。