水工隧洞錨噴支護的質(zhì)量控制分析

林 健，孟慶玲

(1.遼寧省水利廳，沈陽110003;2.遼寧省水文水資源勘測局，沈陽110003)

水工隧洞錨噴支護的質(zhì)量控制分析

林 健1，孟慶玲2

(1.遼寧省水利廳，沈陽110003;2.遼寧省水文水資源勘測局，沈陽110003)

隨著各種錨噴支護理論、應(yīng)用技術(shù)不斷成熟和經(jīng)驗的積累，相對應(yīng)的質(zhì)量管理工作也需要進行總結(jié)和完善。文章從錨噴支護方式的選定、原材料、施工準備、施工工序等幾方面，對水工隧洞錨噴支護質(zhì)量控制進行了闡述。

水工隧洞;錨噴支護;錨噴設(shè)計;施工準備;原材料;施工工序;質(zhì)量控制

1 錨噴設(shè)計的質(zhì)量控制

1.1 現(xiàn)行規(guī)范推薦的方法

現(xiàn)行的技術(shù)規(guī)范GB 50086—2001《噴射混凝土支護技術(shù)規(guī)范》和SL 377-2007《水利水電錨噴支護技術(shù)規(guī)范》中均采用工程類比法選用支護方式和參數(shù)。該方法依據(jù)巖體主要工程地質(zhì)特征和穩(wěn)定情況，將圍巖分為五類，設(shè)計時結(jié)合圍巖分類和隧洞跨度，確定支護方式和選定支護參數(shù)。

1.2 松動圈理論支護方式和參數(shù)的選定

“松動圈理論”已在采煤巷道中得到成熟應(yīng)用，對水工隧洞也有借鑒和指導意義。圍巖松動圈與支護的關(guān)系表明，松動圈越大，收斂變形越大，支護越困難［1］。

當松勁圈厚度L=0時，如果圍巖比較完整，不需支護;L=0～40 cm時，只用單一的噴混凝土支護就能有效維護;L=40～150 cm時，稱為中松動圈，必須用錨桿控制圍巖變形，輔助噴混凝土;L＞150 cm時，稱為大松動圈，屬于軟弱圍巖，一般采用與鋼筋網(wǎng)、鋼拱架聯(lián)合支護方式。

2 施工準備和原材料的質(zhì)量控制

2.1 施工準備的質(zhì)量控制

施工準備質(zhì)量關(guān)系到錨噴施工的經(jīng)濟合理性和工程質(zhì)量的穩(wěn)定性，直接影響錨噴支護的最終整體質(zhì)量。主要從以下要點進行質(zhì)量控制:

1)事前依據(jù)設(shè)計要求和工程特性選擇好施工設(shè)備。不同的噴射工藝選用的設(shè)備也不同，要根據(jù)工程要求的工藝，選擇相應(yīng)的噴射設(shè)備，還要根據(jù)錨桿的類型選擇合適的鉆孔機具［2］。

2)確定采用的工藝技術(shù)和施工方法，進行必要的工藝試驗。噴射混凝土按照工藝分為干噴、潮噴、濕噴和混合噴4種。首先要確定采用哪種工藝，按照工藝要求通過試驗選定多組配合比;然后通過現(xiàn)場工藝試驗確定最終配合比和速凝劑摻量，選定一次噴射厚度、分層噴射間隔時間、養(yǎng)護時間等關(guān)鍵參數(shù)。

3)制定工序質(zhì)量控制文件、檢驗計劃、檢驗指導書，對關(guān)鍵工序進行能力驗證。

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2.2 原材料的質(zhì)量控制

錨噴支護的主要材料有鋼筋、水泥、砂、錨固劑和速凝劑等，主要從采購、檢驗、使用幾方面進行質(zhì)量控制。

1)選擇合格的供貨商，做好供貨計劃;

2)對工程中使用的原材料按有關(guān)規(guī)定和施工合同約定及時進行檢驗，并保存好材料檢驗報告和產(chǎn)品合格證;

3)原材料未經(jīng)檢驗，不得使用，經(jīng)檢驗不合格的材料及時遠離工地或做出相應(yīng)處理，并做好記錄。

3 主要工序的質(zhì)量控制

水利部最新頒布的SL 633—2012《水利水電工程單元工程施工質(zhì)量驗收評定標準-地基處理與基礎(chǔ)工程》，將錨噴支護單元工程分為錨桿和噴混凝土2個工序，其中錨桿為主要工序。［2］各工序又分若干主控項目和一般項目，質(zhì)量評定標準和單元質(zhì)量評定方法規(guī)范中也進行了詳細規(guī)定。下面僅對規(guī)范中沒有明確的質(zhì)量要求，對應(yīng)主控項目和一般項目進行補充。

3.1 錨桿的質(zhì)量控制

3.1.1 錨桿的主控項目

1)隧洞開挖后，應(yīng)盡快安設(shè)錨桿;一般應(yīng)先噴射一層封閉混凝土后，再鉆孔安設(shè)錨桿;錨桿桿體露出巖面長度不應(yīng)大于噴混凝土的厚度。

2)對于注漿錨桿，桿體應(yīng)調(diào)平直、除銹和除油;采用縫管式摩擦錨桿時必須檢查管徑，同批成品管管徑偏差≤0.5 mm。

3)錨孔孔深:一般注漿錨桿誤差≤±5 cm，縫管式錨桿不得小于桿體長度;外錨頭上設(shè)置擋板的，擋板應(yīng)與噴混凝土面緊貼。

3.1.2 錨桿的一般項目

1)鉆孔方向:宜沿周邊孔的徑向鉆孔，但鉆孔不宜平行巖層層面。

2)鉆孔直徑:注漿錨桿一般應(yīng)＞孔徑15 mm;縫管式摩擦錨桿，鉆孔與縫管直徑之差是設(shè)計與施工嚴格控制的主要因素，需根據(jù)錨桿的管徑、長度及圍巖的軟硬來確定。

3.2 噴射混凝土的質(zhì)量控制

濕噴混凝土質(zhì)量較容易控制，除噴層較厚的軟巖和滲水隧洞外，水工隧洞中噴射混凝土宜采用濕噴法，所用速凝劑多為無堿速凝劑。

3.2.1 噴混凝土的主控項目

1)噴混凝土的平均強度不低于設(shè)計標號，任意一組不低于設(shè)計強度的85%。

2)結(jié)構(gòu)接縫、墻角、洞形或洞軸線急變等部位，噴層應(yīng)有良好搭接。

3)水工隧洞實測噴混凝土厚度的合格率不得低于80%。

3.2.2 一般控制項目

1)巖面清理:清除浮石、松動的巖塊、巖粉、巖渣和其它堆積物;檢查作業(yè)面尺寸，處理欠挖巖體;用高壓水沖洗作業(yè)面，并對受污染的作業(yè)面進行清理。

2)噴層養(yǎng)護:噴射混凝土終凝2 h后應(yīng)進行養(yǎng)護;石質(zhì)隧洞應(yīng)進行噴霧養(yǎng)護，土質(zhì)隧道采用養(yǎng)護液養(yǎng)護;養(yǎng)護時間≥7 d;當溫度低于+5℃時不得灑水養(yǎng)護。

3)成品鋼筋網(wǎng)安設(shè)時，搭接長度≥200 mm，應(yīng)在巖面噴射一層混凝土后鋪設(shè)，并與錨桿、鋼拱架連接牢固。

3.3 鋼拱架的質(zhì)量控制

水利規(guī)范中，沒有對鋼拱架進行規(guī)定，借鑒鐵路等行業(yè)的經(jīng)驗，對于鋼拱架的施工質(zhì)量應(yīng)從制作和安裝兩方面進行控制。

加工制作后要進行試拼裝，要求尺寸準確、弧形圓順、結(jié)構(gòu)安全。制作質(zhì)量控制要點包括加工尺寸、鋼支撐的強度和剛度以及焊接質(zhì)量。

鋼拱架的安設(shè)應(yīng)在開挖后2 h內(nèi)完成。安裝質(zhì)量控制要點包括安裝尺寸(高程和間距)、安裝傾斜度(平面和縱面)，還有拱架的連接與固定質(zhì)量。拱架應(yīng)有牢固的基礎(chǔ)，并與圍巖密貼，同錨桿、鋼筋網(wǎng)焊接成一個承載整體。

4 結(jié)語

近年來隨著大型引水工程建設(shè)的飛躍發(fā)展，長距離、大洞徑的水工隧洞不斷涌現(xiàn)，引進了許多國內(nèi)外的新技術(shù)、新設(shè)備，使水工隧洞的設(shè)計、施工技術(shù)水平有了很大的提高。但是，質(zhì)量檢測控制技術(shù)水平相對滯后于設(shè)計、施工技術(shù)的發(fā)展，對于隧洞建設(shè)中一些廣泛應(yīng)用的新工藝、新材料缺少法定的質(zhì)量檢驗控制標準。所以結(jié)合水利工程自身的特點，借鑒國內(nèi)外的先進經(jīng)驗，探索和研究水工隧洞的質(zhì)量檢驗和控制技術(shù)，提高水工隧洞的質(zhì)量控制水平，是未來水工隧洞質(zhì)量管理發(fā)展的必然趨勢。

［1］趙長海，鄭沛溟.水工隧洞的錨噴支護［J］.水利水電技術(shù)，2000，31(04):41-44.

［2］馬治中.錨噴支護在高邊坡治理工程中的應(yīng)用［J］.甘肅水利水電技術(shù)，2011(08):74-75.

TV554.12

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1007-7596(2014)05-0073-02

2014-01-09

林健(1969-)，男，遼寧昌圖人，高級工程師，從事水利工程施工與管理工作;孟慶玲(1967-)，女，遼寧撫順人，高級工程師，從事水文與水資源工作。