水工隧洞錨噴支護的質量控制分析

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、應用技術不斷成熟和經驗的積累，相對應的質量管理工作也需要進行總結和完善。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量控制進行了闡述。

水工隧洞;錨噴支護;錨噴設計;施工準備;原材料;施工工序;質量控制

1 錨噴設計的質量控制

1.1 現行規范推薦的方法

現行的技術規范GB 50086—2001《噴射混凝土支護技術規范》和SL 377-2007《水利水電錨噴支護技術規范》中均采用工程類比法選用支護方式和參數。該方法依據巖體主要工程地質特征和穩定情況，將圍巖分為五類，設計時結合圍巖分類和隧洞跨度，確定支護方式和選定支護參數。

1.2 松動圈理論支護方式和參數的選定

“松動圈理論”已在采煤巷道中得到成熟應用，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、鋼拱架聯合支護方式。

2 施工準備和原材料的質量控制

2.1 施工準備的質量控制

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

1)事前依據設計要求和工程特性選擇好施工設備。不同的噴射工藝選用的設備也不同，要根據工程要求的工藝，選擇相應的噴射設備，還要根據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、養護時間等關鍵參數。

3)制定工序質量控制文件、檢驗計劃、檢驗指導書，對關鍵工序進行能力驗證。

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2.2 原材料的質量控制

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規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品合格證;

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

3 主要工序的質量控制

水利部最新頒布的SL 633—2012《水利水電工程單元工程施工質量驗收評定標準-地基處理與基礎工程》，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，質量評定標準和單元質量評定方法規范中也進行了詳細規定。下面僅對規范中沒有明確的質量要求，對應主控項目和一般項目進行補充。

3.1 錨桿的質量控制

3.1.1 錨桿的主控項目

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

2)對于注漿錨桿，桿體應調平直、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;外錨頭上設置擋板的，擋板應與噴混凝土面緊貼。

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＞孔徑15 mm;縫管式摩擦錨桿，鉆孔與縫管直徑之差是設計與施工嚴格控制的主要因素，需根據錨桿的管徑、長度及圍巖的軟硬來確定。

3.2 噴射混凝土的質量控制

濕噴混凝土質量較容易控制，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計標號，任意一組不低于設計強度的85%。

2)結構接縫、墻角、洞形或洞軸線急變等部位，噴層應有良好搭接。

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;檢查作業面尺寸，處理欠挖巖體;用高壓水沖洗作業面，并對受污染的作業面進行清理。

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

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

3.3 鋼拱架的質量控制

水利規范中，沒有對鋼拱架進行規定，借鑒鐵路等行業的經驗，對于鋼拱架的施工質量應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、結構安全。制作質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量。

鋼拱架的安設應在開挖后2 h內完成。安裝質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量。拱架應有牢固的基礎，并與圍巖密貼，同錨桿、鋼筋網焊接成一個承載整體。

4 結語

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

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

［2］馬治中.錨噴支護在高邊坡治理工程中的應用［J］.甘肅水利水電技術，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。