安徽宿州中煤第七十一工程处有限责任公司 聂新玉 234000
摘要：在市政隧道施工过程中，根据隧道的埋深、围岩情况、地质水文等情况选择不同的一次支护工艺进行施工，而锚网喷支护技术普遍应用在隧道工程的一次支护中。锚网喷支护是通过围岩内部的锚杆改变围岩本身的力学状态，在巷道周围形成一个整体而又稳定的岩石带，利用锚杆与围岩共同作用，达到维护巷道稳定的目的。它是一种积极防御的支护方法，是隧道支护的重大变革。锚网喷不但支护效果好，且用料省、施工简单、有利于机械化操作、施工速度快。
关键词 锚网喷；一次支护；隧道工程。
1.锚喷支护原理
锚网喷支护技术主要是在隧道围岩体内安装杆状锚栓体系，在施工过程中首先在围岩体中用风钻钻出相应的锚杆眼，并在锚杆锚杆眼中安装锚杆，然后在隧道岩体标明绑扎上金属网片，随后在按照一定比例调好混凝土，并通过喷浆机将混凝土喷射在隧道岩体表面，形成锚网喷支护。
2、锚杆支护理论模型
2.1悬吊理论
悬吊理论认为锚杆支护的作用就是将隧道顶板较软弱岩层悬吊在上部稳固的岩层上。 对于隧道揭露的层状岩体,直接顶板均有弯曲下沉变形趋势,如果使用锚杆及时将其挤压,并悬吊在老顶上,直接顶板就不会与老顶离层乃至脱落。锚杆的悬吊作用主要取决于所悬吊的岩层的厚度,层数及岩层弯曲时相对的刚度与弹性模量,还受锚杆长度、密度及强度等因素的影响。
2.2 组合梁理论
组合梁理论认为隧道顶板中存在着若干分层的层状顶板,可看作是由巷道两帮作为支点的一种梁,这种岩梁支承其上部的岩层载荷。使用锚杆将各层"装订"成一个整体的组合梁,防止岩石沿层面滑动,避免各岩层出现离层现象。在上覆岩层荷载作用下,这种较厚的组合梁比单纯的迭加梁,其最大弯曲应变和应力将大大减小,挠度亦减小。而且各层间摩擦阻力愈大,整体强度愈大,补强效果愈好。但是,这种理论在处理岩层沿巷道纵向有裂缝时梁的连续性问题和梁的抗弯强度问题时有一定的局限性。
2.3组合拱理论
组合拱原理认为,在拱形巷道围岩的破裂区中,安装预应力锚杆时,在杆体两端将形成圆锥形分布的压应力,如果沿巷道周边布置的锚杆间距足够小,各个锚杆的压应力维体相互交错,这样使巷道周围的岩层形成一种连续的组合带(拱)。
这个组合拱可承受上部岩石的径向载荷,如同碹体起到岩层补强的作用,承载外围的压力。组合拱理论的不足是缺乏对被加固岩体本身力学行为的进一步探讨,与实际情况有一定差距,在分析过程中没深入探索围岩 -支护的相互作用。
2.4水平应力理论
最大水平应力理论,论述了巷道围岩水平应力对巷道稳定性的影响以及锚杆支护所起的作用。在最大水平应力作用下,巷道顶底板岩层发生剪切破坏,因而会出现错动与松动引起层间膨胀,造成围岩变形。锚杆所起的作用是约束其沿轴向岩层膨胀和垂直于轴向的岩层剪切错动,因此要求具备有强度大、刚度大、抗剪阻力大的高强锚杆支护系统。
3.使用条件
在城市隧道施工过程中，必须满足隧道开挖后，隧道有一定时间的自稳性，自稳时间不小于2小时。如果隧道开挖后，围岩不具备一定的自稳能力，应采取措施使围岩具备自稳能力，如采用超前小导管注浆法，超前管棚法等。
4.锚网施工工艺
在综掘后紧跟工作面进行锚网索支护。采用MQT-130型气动锚杆钻机打安拱部锚杆，用YT-29型风钻打安两帮锚杆。
巷道综掘后应及时打锚杆支护，锚杆至工作面空顶距离不得超过锚杆排距，锚杆要垂直岩面，向心布置，托盘密贴岩面，外露长度不得超过50mm。
拱顶锚杆施工时，先施工顶板中央锚杆孔，然后连结钢筋网。在指定锚杆位置打孔后，将树脂药卷装入孔内，利用锚杆机把带有钢筋网、托盘、螺母等部件的锚杆推入设计位置并搅拌20s左右，停机30-50S使树脂固化，然后再启动钻机，锚杆快速安装器将锚杆螺母拧紧。
两帮锚杆施工顺序自上而下，由后向前逐排进行。在指定位置打孔后，将树脂药卷装入孔内，利用风动锚杆机把锚杆推入设计位置搅拌20S左右，再依次将锚杆安装完备，最后用风动锚杆机上紧螺母。
5.喷浆施工工艺
喷浆料在地表搅拌站进行搅拌，通过防爆胶轮车运输至工作面，使用JPS6I-J湿式喷浆机进行喷射混凝土工作。
5.1准备工作
5.1.1检查锚杆（锚索）安装和钢筋网铺设质量是否符合规范要求，不合格处应及时进行整改，达到规范要求后，方可进行喷浆作业。
5.1.2清理喷射现场的矸石杂物，将喷浆机安设在顶帮围岩稳定安全地点，距离胶带输送机间隙不能小于0.7m。接好风、水管路，输料管路要平直不得有急弯，接头要严密，不得漏风，严禁将非抗静电的塑料管做输料管使用。
5.1.3检查喷浆机是否完好，并送电空载试运转，紧固好磨擦板，不得出现漏风现象。
5.1.4喷射前必须用高压风水冲洗岩面，在巷道挂好喷厚标志线。
5.1.5喷射人员要佩戴齐全有效的劳保防护用品。
5.2喷射混凝土的工艺要求
喷射顺序为：先墙后拱，从墙基开始自下而上进行，喷枪头与受喷面应尽量保持垂直。喷枪头与受喷面的垂直距离以0.8～1.0m为宜。
喷射时，喷浆机的供风压力不小于0.4MPa，水压不小于0.5MPa。喷射过程中应根据出料量的变化，及时调整给水量，控制水灰比，要使喷射的湿混凝土无干斑，无流淌，粘着力强，回弹料少（回弹率不得超过15%），一次喷射混凝土厚度30～50mm，并要及时复喷，复喷间隔距离不得超过40m。
5.3喷射工作
喷射工作开始后，严禁将喷射枪头对准人员，喷射过程中若突然发生堵塞故障时。喷射手应紧握喷头，并将喷口朝下，自喷头至机体用大锤敲击，特别是接头处。敲击后，用压风吹出。喷浆作业时，注意出料管不可有死弯，以防堵管。一次喷射完毕，应立即收集回弹物，并将当班拌料用净。当班喷射工作结束后，必须卸开喷头，清理水环和喷浆机内外部所有灰浆或材料。
5.4喷射质量
喷射前必须清洗岩壁，清理浮矸，喷射的湿混凝土无干斑，无流淌，粘着力强，回弹料少（回弹率不得超过15%），喷射均匀，无裂隙，无“穿裙、赤脚”。
6、锚网喷支护质量要求
6.1锚杆支护工程合格要求
（1）锚杆杆体配件的材质、规格、结构、性能都必须符合设计要求。
（2）锚杆安装牢固托盘密贴壁面，抗拔力试验最低值不小于设计值。
（3）锚杆间排距允许偏差±100mm，钻孔深允许偏差为0～+50mm，锚杆与隧道轮廓（或岩层层理）角度允许偏差≤15°，锚杆外露出托板长度≤50mm。
6.2喷射砼支护工程合格要求
（1）喷射砼所用的原材料、外加剂的质量和配合比等必须符合设计要求。
（2）净宽：中线至任一帮规格偏差0～+100mm；
（3）净高：腰线至顶、底板规格偏差0～+100mm；
（4）抽查检测喷厚不小于设计表面平整度，每平方米内最大偏差≤50mm。基础深度100mm，尺量检查允许≤10%；钢筋网与岩面间的喷厚不小于30mm，钢筋网外保护层喷厚≯40mm，≮20mm；观感质量：无漏喷、离鼓、裂缝、钢筋网外露现象。漏水量符合设计要求和有关防水标准。
7、总结
锚网喷支护是通过围岩内部的锚杆改变围岩本身的力学状态，在巷道周围形成一个整体而又稳定的岩石带，利用锚杆与围岩共同作用，达到维护巷道稳定的目的。它是一种积极防御的支护方法，是隧道支护的重大变革。
锚网喷不但支护效果好，且用料省、施工简单、有利于机械化操作、施工速度快。
参考文献
【1】 杨新安.城市隧道工程.上海：同济大学出版社，2015.3.
【2】 陈建勋.软弱地层隧道初期支护技术.北京：科学出版社.2011.11 .
【3】 程良奎.岩土锚固与喷射混凝土支护工程设计施工指南.北京：中国建筑工业出版社.2019.9.
作者简介:聂新玉（1983-），男，河北邢台人，河北工程大学，采矿工程，本科，中煤第七十一工程处有限公司，生产管理部副部长。