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隧道喷锚支护施工技术

发表时间：2020/9/27 来源：《基层建设》2020年第17期作者：郭婷

[导读] 摘要：本文结合实际隧道工程，从施工准备、材料制备以及混凝土施工等多个维度分析了喷锚支护施工技术。

        山西赛克思路桥建设有限公司山西太原 030000
        摘要：本文结合实际隧道工程，从施工准备、材料制备以及混凝土施工等多个维度分析了喷锚支护施工技术。隧道工程实践表明，此项技术具备施工简单、质量高等优势，能够切实保证隧道工程建设安全与质量。
        关键词：隧道工程；喷锚支护；施工技术；
        从隧道工程施工方面分析，喷锚支护是一项关键技术，其能够有效处理由于地质结构而引发的土体松散问题，进一步强化土体结构性与稳定性，从而保证安全施工，提高隧道工程建设质量。
        一、工程介绍
        此隧道工程项目的全线长度是3.1km，隧道工程主要涉及了II围岩与III级围岩，其中坡度相对平缓。隧道工程现场的地质条件尤为复杂，且土体、坡度造成的影响较大。针对隧道工程的施工而言，为了能够预防、控制坍塌安全事故的发生，最后决定选择喷锚支护施工技术，同时考虑到周边环境的保护，施工阶段尽可能少开挖地面。
        二、隧道工程中喷锚支护技术的实践应用
        1.施工准备
        （1）确定原料配比
        混凝土的质量直接关系到喷锚施工效果。若想提升混凝土性能与质量，就需要确定最佳的混凝土原料配比[1]。此隧道工程现场环境对混凝土质量影响较大，为了使混凝土性能与现场环境相符，避免发生渗漏问题。结合经验确定混凝土中水泥掺入量在400kg/m3至470kg/m3，经过试验，水泥、砂石以及细骨料之间的配比是1：2.35：1.61，必须根据此比例进行混凝土配置。
        （2）混凝土质量要求
        混凝土的原材料质量必须满足标准规定要求。从本质上分析，混凝土基本包含了外加剂、水泥与细骨料等。具体规定要求如下：①水泥，其主要选择硅酸盐水泥，等级＞32.5R，经过对隧道工程现场环境分析与研究，最后决定选择低普碱硅酸盐水泥；②骨料，此混凝土中骨料分别包含了粗骨料与细骨料，其中粗骨料是以非碱活性碎石或者是卵石的混合物为主，但必须保证骨料具备良好的质量，而细骨料是以大硬度的非碱性河砂为主，其可以适应工程现场气候环境；③外加剂，此混凝土选用的外加剂分别是多功能复合外加剂与速凝剂，其中复合外加剂能够进一步增强混凝土结构强度，而速凝剂能够实现混凝土快速凝结，避免发生质量不达标问题。
        2.施工过程
        通过对隧道工程现场进行实地勘察，并展开全面分析与研究，最后决定选择上下断面台阶法。隧道工程的施工初期阶段尤为关键，应选择不同的施工方法。
        （1）清理开挖面围岩
        仔细观察掌子面变化状况，在保证无出渣现象之后方可开始清洁测量，对测量的点进行鲜明标准，并对其周围环境进行认真检查，若是岩石不稳定必须第一时间清理掉，以免影响安全施工[2]。在进行挖掘时，需要结合各个地段的实际情况选择适合的挖掘方法。
        （2）选用材料
        选择的水泥类型是普通硅酸盐水泥（425#），细沙骨料是天然黄细沙（砂率＜50%），粗骨料是非碱活性碎石，粒径控制在0.5cm至1cm间，外加剂是RH型速凝剂。
        （3）喷射混凝土
        针对喷射混凝土施工而言，其对隧道岩面的要求极其严格。在施工前必须对岩面进行清洗，保证岩面干净、整洁，然后根据具体比例与顺序开始配制混凝土。制作好的混凝土需要装入到喷射机之中，选择的混凝土喷射机压力需要控制在0.2MPa至0.4MPa。首次喷射混凝土必须严格控制隧洞内粉尘可能引发的不利影响。

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在喷射混凝土的整个阶段，应把岩壁划分为数个5cm的小段，然后依次进行喷射，由此能够显著增强喷射效果[3]。此外，喷射时应控制厚度与角度，一般喷射方向和岩面角度＜10°，厚度大约是3cm。
        （4）设置锚杆
        在进行锚杆设置时，必须合理地切割成型F22螺纹管。此隧道工程中锚固剂选用的型号为8604，保证其可以在5min至10min之内快速凝固。当各项材料准备齐全之后，首要工作任务是清理，然后是在开挖面进行钻孔，同时对孔内杂物进行清洁处理，最后选择在孔内2/3的位置填充锚固剂，把锚杆置于孔的内部，从而促进锚杆和锚固剂之间的有效结合。在锚杆紧固施工结束之后，应对钢筋网片和锚杆进行焊接处理，保证牢固性，此次施工选择的钢筋网片是1000cmX200cm。与此同时，在进行钢筋网片和锚杆的焊接时，必须高度重视喷面和钢筋网的缝隙问题，一般缝隙＜3cm。
        隧道工程喷锚支护施工阶段，格栅是一种重要的工程材料，其主要是由5根F25钢筋进行焊接而成。针对格栅的铺设施工而言，必须严格控制格栅间隔，一般两个临近的格栅间隔距离是100cm，所有的格栅间选用连接筋进行连接，各条连接筋的长度应控制在100cm左右，同时将5个主筋以焊接的方式形成一个整体[4]。格栅的焊接和其他相关材料的焊接有所区别，必须选择点焊的形式，从而才能够保证焊接质量。在所有格栅焊接施工任务完成之后，应该在其底部拱脚架设置合适的垫板，以实现格栅的保护处理。
        （5）混凝土复喷
        在锚杆安装任务结束后，应该及时对混凝土进行复喷。而在复喷混凝土阶段，具体喷射顺序是由下至上，并且进行分片喷射。关于分片喷射的要求和首次喷射基本一致，喷射的形式基本选择的是潮喷，喷射方向与岩面的角度应＜10°，喷射厚度控制在2cm至4cm，复喷必须保证厚度与质量。
        （6）覆盖混凝土
        在锚杆施工任务完成之后，需要选择喷射器把各个构件进行混凝土喷射处理，但是进行混凝土喷射时必须保证混凝土覆盖到各个构件，混凝土喷射完成后及时地进行检查，以便及时发现与解决问题，以免在具体应用中出现各种质量问题。
        （7）质量控制
        施工单位应组织专业技术人员对施工各个环节进行仔细、全面检查，具体包含了施工工艺、原材料性能与质量等多个方面。其中原材料的性能与质量是隧道工程建设的根本基础，所以在原材料运输至工程现场后必须展开严格检查，而且施工阶段也应仔细检查原材料，并对混凝土性能指标进行检测，一旦发现问题要立即处理，从而切实保证隧道工程建设质量。
        总结
        大部分隧道工程都位于山区，地理环境十分地复杂，在施工阶段会遇到各种条件的限制，比如运输条件、施工技术条件等，尤其是施工时会对土层等土质相对松散的地区造成振动，从而威胁到施工人员的生命安全。由此，在隧道工程中应选择适当的喷锚支护措施，并严格按照工艺要求进行施工，以保证安全施工，提高隧道工程建设质量。
        参考文献：
        [1]乔瑞森.西范灌区东扩工程2#隧洞洞挖及喷锚支护施工技术[J].山西水利科技，2016（03）：101-105.
        [2]温李彬.喷锚支护施工技术在隧道工程中的应用分析[J].建设科技，2017（13）：112-113.
        [3]冯仲河.锚杆框架梁喷锚支护技术在高速公路路堑高边坡防护中的应用[J].华东公路，2017（01）：51-52.
        [4]尹伟，卜方明.岩石层微型钢管桩-喷锚支护体系施工技术研究[J].价值工程，2017，36（28）：107-109.
        作者简介：
        郭婷女山西高平人 1985.11，本科学历，工程师，现在主要从事二级及二级公路以下路基路面的质检工作。工作单位：山西赛克思路桥建设有限公司