喷锚施工技术

喷锚施工技术（共9篇）

喷锚施工技术 篇1

摘要：喷锚护坡是将建设部推广应用的10项新技术中土钉墙支护技术应用到山地边坡处理上。是一种既经济又方便的施工方法。一般比桩墙式支护结构节约费用30%～60%,而且施工期短,具有显著的经济效益。文章详细地介绍了施工方法和质量控制重点等施工技术。

关键词：锚杆护坡,钻孔,注浆,喷射混凝土

1 工程概况

鞍山万科城市花园座落在鞍山东南9高岗岭营城子山坡处,自然地形东高西低,坡度约为20°左右,大部为林地及荒山地。山地边坡高4~10m,坡度80°,地表1.5m以内为耕植地,下为粘土岩、长石岩,微风化,有裂隙。进山修建房屋必然要劈山修路,劈山就出现边坡,就有个边坡稳定问题。

另外建筑物要求一个个相对的台阶地施工基础,也存在边坡稳定问题。为此做好护坡尤为重要。

2 方案的选择及喷锚护坡设计

2.1 方案的选择

方案的选择主要取决于边坡物理力学性质、水文地质条件、周围环境(相邻建筑物、构筑物的距离、重要性、道路、排水等等)。设计控制要求、施工设备能力,任何一方面的因素考虑不周或疏忽都有可能造成严重的后果。

喷锚护坡结构由锚杆和面层两部分构成。喷锚护坡技术是通过原位边坡加固,充分利用原位边坡的自稳能力,增强整体稳定性。锚杆护坡设计时应根据周边环境条件、地层情况进行计算,计算时至少应留出1.3的安全系数,以保证边坡在一些突发事情时不发生危险。

锚杆护坡适用条件:(1)深度不宜大于12m;(2)地下水位低于底面;(3)边坡侧壁安全等级为二、三级的极软土场地。

2.2 喷锚护坡的工作机理

喷锚护坡的工作机理实质就是锚杆、面墙与原状边坡体三者共同作用机理。通过锚杆、面墙与原状边坡体的共同作用,形成以主动制约机制为基础的复合体,具有明显提高边坡体的结构强度和抗变形能力,减小边坡体侧向变形,增强整体稳定的特点。因此,其性状主要由锚杆的设置密度、长度、锚杆抗拉和抗弯(剪)强度、锚杆与边坡体的粘结强度、面墙刚度、锚杆与面墙结合程度、原状边坡体性状、坡顶荷载、开挖深度等因素综合确定。

2.3 锚杆护坡设计

支护设计根据施工现场条件和施工经验进行。

(1)锚杆抗拉强度验算;(2)抗拔力验算;(3)稳定性验算。

通过支护结构的内部和外部整体稳定性计算得出整体稳定性安全系数、抗滑移安全系数、抗隆起安全系数,均满足规范要求。

3 锚杆护坡施工

3.1 主要施工机具

(1)混凝土搅拌机JS750—1台;(2)砂浆搅拌机HJ-200—1台;(3)交流电焊机BX3-500—1台;(4)钢筋切断机GJ5-40—1台;(5)离心泵L2B-17—1台;(6)电动套丝机—1台;(7)钻机MZⅡ螺旋钻机—1台;(8)挤压式注浆泵UBJ1.8型—1台;(9)高压皮管∮25×5—100m;(10)喷枪—2台;(11)BW—150型泥浆泵1台,喷管1套。

输送量3m3/h,垂直输送距离40m,工作压力1.5MPa,水平输送距离150m。

3.2 工艺流程

挖土→清坡→布孔→钻机就位→调整钻杆角度→钻孔→锚杆加工→放入锚杆→注浆→二次灌浆→钢筋加工→挂钢筋网片→横梁安装→喷表面混凝土δ>80~100mm。

3.3 值得注意的几个问题

(1)压力注浆的浆液配制采用强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥,水灰比为0.45~0.5,宜适量地加入速凝剂。本工程采用掺三乙醇氨。每根锚杆的注浆量不小于40L/m。喷射混凝土强度等级为C25,硅酸盐水泥强度等级为42.5,过期水泥和矿渣水泥禁止使用。砂子采用粒径不大于25mm的中砂,石子采用粒径小于15mm的米石,混凝土配合比为水泥:砂:米石=1:2:2.5,水灰比为0.45~0.5。(2)为了增强锚杆钢筋与砂浆的握裹力和抗拉强度,锚杆钢筋一般采用Ⅱ级以上变形钢筋,钢筋直径一般为∮16~∮32,常用∮25,锚杆钢筋直径可按下式计算:D=(20~25)×103(Sx·Sy)1/2。本工程锚杆采用2∮28,长28m螺蚊钢。钢筋网片采用∮8,双向布置,间距250~300mm。(3)锚杆间距,包括水平间距Sx和垂直间距Sy。对钻孔注浆型锚杆可按锚杆直径选定锚杆水平间距和垂直间距。本工程锚杆成梅花型布置,Sx=Sy=1000mm,根据护坡高度采取相应的排数。(4)横梁采用12#槽钢焊接而成。(5)锚杆孔直径:机械钻孔孔径一般为100~150mm,本工程采用MzⅡ螺旋钻机钻孔,孔径为150mm。(6)喷射混凝土平均厚度不应低于设计值(80~100mm),混凝土必须覆盖住钢筋网片,并有一定厚保护层。

4 质量控制

为确保边坡稳定,确保建筑物安全,对施工过程实行监控管理。

4.1 锚杆护坡施工中的质量控制原则

以施工方案为依据,施工规范为准绳,理论与实际相结合,严格执行锚杆喷射混凝土支护技术规范。

4.2 施工中的过程控制

(1)施工前有关人员应先熟悉图纸,做好方案,定好措施,进行技术交底。(2)对进场材料应有材质证明、合格证和检试验报告,应符合质量要求。(3)做好轴线的坐标测设控制及工作面高程控制,根据要求设置位移观察点。(4)钻孔成孔后,须确定孔的实际深度。

5 结束语

喷锚护坡具有施工设备简单、操作方便、结构轻、柔性大、工程造价低、用料少、施工快、不单独占用场地等优点。特别适宜抢修工程,安全可靠。一般比桩墙式支护结构节约费用30%~60%,而且施工工期短,具有显著的经济效益。同时,锚杆具有较高的抗拉、抗剪强度和抗弯刚度特性,能提高边坡的基本稳定性和承受坡顶超载的能力,保护坡顶建筑物稳定,因此倍受建设单位欢迎。

喷锚施工技术 篇2

2018年二建《市政实务》章节讲义：喷锚加固支护施工技术

2K313030 喷锚暗挖(矿山)法施工

2K313032 喷锚加固支护施工技术

一、喷锚暗挖与初期支护

(二)支护与加固技术措施

(1)暗挖隧道内常用的技术措施

(2)超前锚杆或超前小导管支护;(3)小导管周边注浆或围岩深孔注浆;(4)设置临时仰拱。

2.暗挖隧道外常用的技术措施

(1)管棚超前支护;(2)地表锚杆或地表注浆加固;(3)冻结法固结地层;(4)设置临时仰拱。

2.暗挖隧道外常用的技术措施

(1)管棚超前支护;(2)地表锚杆或地表注浆加固;(3)冻结法固结地层;点击【二级建造师学习资料】或打开http:///category/jzs2?wenkuwd，注册开森学（学尔森在线学习的平台）账号，免费领取学习大礼包，包含：①精选考点完整版 ②教材变化剖析 ③真题答案及解析 ④全套试听视频 ⑤复习记忆法 ⑥练习题汇总 ⑦真题解析直播课 ⑧入门基础课程 ⑨备考计划视频(4)降低地下水位法。

二、暗挖隧道内加固支护技术

(一)主要材料

(1)喷射混凝土应采用早强混凝土，其强度必须符合设计要求。严禁选用碱活性集料。

使用前应做凝结时间试验，要求初凝时间不应大于5min，终凝不应大于10min。

(二)喷射混凝土前准备工作

(2)应根据工程地质及水文地质、喷射量等条件选择喷射方式，宜采用湿喷方式;喷射厚度宜为5 0～100mm。

(3)钢架应在开挖或喷射混凝土后及时架设;超前锚杆、小导管支护宜与钢拱架、钢筋网配合使用;长度宜为3.0～3.5m，并应大于循环进尺的2倍。

(三)喷射混凝土

(1)喷射混凝土应紧跟开挖工作面，应分段、分片、分层，由下而上顺序进行，当岩面有较大凹洼时，应先填平。

三、暗挖隧道外的超前加固技术

(一)降低地下水位法

(2)在城市地下工程中采用降低地下水位法时，最重要的决策因素是确保降水引起的沉降不会对已存在构筑物或拟建构筑物的结构安全构成危害

(二)地表锚杆(管)(1)地表锚杆(管)是一种地表预加固地层的措施，适用于浅埋暗挖、进出工作井点击【二级建造师学习资料】或打开http:///category/jzs2?wenkuwd，注册开森学（学尔森在线学习的平台）账号，免费领取学习大礼包，包含：①精选考点完整版 ②教材变化剖析 ③真题答案及解析 ④全套试听视频 ⑤复习记忆法 ⑥练习题汇总 ⑦真题解析直播课 ⑧入门基础课程 ⑨备考计划视频 地段和岩体松软破碎地段。

(2)地面锚杆(管)按矩形或梅花形布置，先钻孔 吹净钻孔 用灌浆管、灌浆 垂直插入锚杆杆体 在孔口将杆体固定。地面锚杆(管)支护，是由普通水泥砂浆和全粘结型锚杆构成地表预加固地层或围岩深孔注浆加固地层。

(三)冻结法固结地层

(1)冻结法是利用人工制冷技术，在富水软弱地层的暗挖施工时固结地层。通常，当土体的含水量大于2.5%、地下水含盐量不大于3%、地下水流速不大于40m/d时，均可适用常规冻结法，当土层含水量大于10%和地下水流速不大于7～9m/d时，冻土扩展速度和冻结体形成的效果最佳。

(4)冻结法主要优缺点：

1)主要优点：冻结加固的地层强度高;地下水封闭效果好;地层整体固结性好;对工程环境污染小。

2)主要缺点：成本较高;有一定的技术难度。

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喷锚施工技术 篇3

[关键词]深层水泥搅拌桩；钢花管喷锚；建筑基坑；监测

一、工作原理

1.深层水泥搅拌桩工作原理

深层水泥搅拌桩是一种应用较广泛的地基加固、基坑支护止水的方法，它是利用水泥等材料作为固化剂，通过特定的攪拌机械，就地将软土和水泥浆液强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固体，从而提高地基土强度和物理力学性能、增大变形模量。钢花管采用标准原料、专业工艺制作,花费同等费用条件下,由于技术先进，钢花管具有外观精细、强度高等特点,专业的加工流程,产品符合设计规范,批量制作从而满足工地大批量使用的需要。

2.钢花管原料的组成和作用

应用于破碎岩层、软弱围岩、高地应力大变形等复杂地质条件，进行支护、抢险、治理坍方等自钻注浆的一切场合，适用范围更广，功能更高。它在中空锚杆体头部装上硬质合金钻头，用锚杆体代替钻杆进行钻进，钎尾连接杆把锚杆体和凿岩机相连，用凿岩机凿孔至设计锚杆深度后，安装止浆塞、垫板、螺母后，进行注浆。当在边坡支护或水电站施工中，也可用大直径锚杆代替潜孔钻钻杆，进行钻孔注浆，威力更大，作用比锚索更强，更快捷方便，施工成本更低。自钻锚杆作为一种有效的锚固手段，被大量地应用在隧道的超前支护，径向支护，边坡加固，路基加固以及隧道病整治工程，在各类地下工程中普遍存在着软弱围岩、断层破碎带、高地应力大变形等复杂地质条件，给岩锚施工带来了极大的困难，特别是在坍孔严重和需要特长锚杆的情况下，普遍的锚杆无能为力。自钻锚杆将钻孔、注浆及锚固等功能一体化，在隧道超前支护及各类边坡处理，高地应力大变形等病害的整治工程中均能很好地改良围岩，达到理想的支护效果。

二、工程应用实例

灌浆钢花管和排水钢花管打管质量验收完毕后,进行灌浆钢花管的压力灌浆。其中注浆泵要选用额定压力6MPa以上的可调控进浆压力的注浆泵,且泵上的压力表一定要安装正确,能正常显示准确读数。还要有额定压力为20MPa的高压注浆胶管若干米,洗孔用的喷水头及搅拌池等设备。灌浆前先要对管壁进行洗壁注浆,对钢花管内壁进行低浓度水泥浆清洗,当管口冒浆浓度与注浆浓度差不多时,则停止洗壁。然后用带喷头的洗孔水管插入到钢花管底部,用高压水边冲洗边上提,冲洗留在钢花管内的水泥浆,以疏通出浆孔。清洗完毕后开始正式灌浆,灌浆分多次,灌浆压力依次提高,初始压力一般控制在0.5MPa左右,每注完一定量(大约10kg/m)的水泥浆,需要休息片刻,然后继续灌注。一般注5次左右,水泥用量约水泥用量约200kg/m左右,每次灌注完需要休息半小时左右,再用压力水冲洗管壁,再进行下依次灌浆。

灌浆顺序一般采用间隔灌注,但由于本设计中每两根灌浆钢花管中均有一根排水钢花管,所以依次灌注即可。排水钢花管虽然不用灌浆,但也需要清洗管内壁,用带喷头的洗孔水管插入到排水钢花管底部,用高压水边冲洗边上提,排出打管时进入管内的杂质,并起到清洗排水孔的作用,利于排水。在施工过程中还需将在边坡底部修一条排水明沟将边坡上流下的水排入指定集水坑。

（1）钢花管锚杆支护设计

根据建筑物地下室的结构设计，基坑支护采用钢花管锚固支护结构类型，其基坑侧壁重要性系数为1.0，基坑深度为5.5m，地下水位为-1.5m，墙面坡角90O；

（2）深层水泥搅拌桩施工

工艺流程：测量定位→深层搅拌桩机就位→预搅下钻→喷浆搅拌提升→重复搅拌下钻→重复搅拌提升→至孔口→关闭搅拌机械→桩机就位；施工技术措施。桩机对中：施工时钻头严格对准桩位（误差≤20mm）；调整桩机，保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度（垂直度偏差不得超过1%）桩位偏差不得大于50mm；浆液配制：严格按0.50-0.55的水灰比配制浆液，水泥掺入比10%-12%，以土层平均比重约1.6T/m³，桩径Φ600mm进行计算：0.28m3/m×1.6T/m³×10%≈45kg/m，掺粘土粉10kg/m；按每桩一池浆的要求，一次性配制及使用；钻头检查：每班开工前检查钻头一次，当其直径<560mm时应及时更换或补焊；搅拌桩应采用“四搅四喷”工艺，即喷浆过程中按：“两下两上”的顺序进行，下和升的速度符合施工设计要求；使用32.5R普通硅酸盐水泥，每批水泥应有合格证及材料性能试验报告。

（3）钢花管锚杆支护施工

钢花管注浆锚杆及其加固围岩技术在中等以下强度的围岩软弱破碎带泥夹石不良地质岩体中是大跨度、高空间地下工程的新型支护形式和治理塌方行之有效的产品和方法。它以“ＮＡＴＭ”理论为依据，利用浆液固结岩块，锚杆组合围岩水泥砂浆以１／４杆长的固结半径围绕锚杆产生一个稳定地带，锚杆间的岩石以稳定地带为支柱，构成自承载拱承受山体压力。管体开有射浆孔且能分节组合，根据工程需要，可灵活组合成不同长度的锚杆加固围岩技术包括两种方法，一为联合加固法，二为顶管法。锚杆拉拔力有１５Ｔ、２５Ｔ、５０Ｔ、１００Ｔ不等。管体开有射浆孔，在较大范围有同样深度的注浆效果，受力性能好，有较大的抗弯、抗剪和抗拔力。工程实践证明，该产品、技术是推广应用“ＮＡＴＭ”法的好手段。

三、施工效果评价与总结

本工程采用深层水泥搅拌桩与钢花管锚杆结合施工，充分发挥两种方法的优点，经过现场开挖监控、位移观测，A区的最大位移量为6mm，B区的最大位移量为5mm。本基坑支护工程在确定采用深层水泥搅拌桩结合钢花管喷锚支护的方法前，曾详细论证其它支护结构的方法，如深层水泥搅拌桩结合排桩支护的方法，方法对比可节约35%的工程成本。在松散、疏松的砂层、粉砂层中，采用深层水泥搅拌桩作止水带时，适当渗入水泥粉和水泥搅拌，止水效果好，降低成本。

结束语

深基坑支护虽属临时工程，但技术复杂却远甚于永久性的基础结构或上部结构，稍有不慎，不仅危及基坑本身安全，而且会殃及临近的建筑物、道路、桥梁等，它涉及到围护工程、土方开挖与支撑工程、降水工程、结构工程等，因此其支护结构类型的选择至关重要。

参考文献

[1]建筑基坑支护技术规程.JGJ120-99[S].北京,中国建筑工业出版社,1999.

[2]建筑地基处理技术规范.JGJ79-2002.[S].北京,中国建筑工业出版社,2002.

[3]锚杆喷射混凝土支护技术规范.GB50086-2001.北京,中国建筑工业出版社,2001.

公路施工中喷锚网技术的应用 篇4

1 设计方案及材料要求

高路堑边坡, 多采用大型爆破施工形成, 岩层多为块状的层间结合较好的中厚层或厚层石灰岩体结构。由于前期爆破施工未采用将开挖区和保留区分开来的预裂爆破方式, 使得岩层受一定的爆破影响, 局部有层面张开裂缝, 边坡破碎松散、犬牙交错, 时有落石现象发生;根据路堑边坡现状, 将需要加固防护的边坡分喷锚挂网防护和素喷混凝土防护两种类型;对边坡较高、坡面松散破碎严重, 且破碎岩层较厚的地方采用喷锚网防护, 而对那些边坡较低, 只有少量裂缝, 破碎不严重的地方则采用素喷混凝土防炉。

1.1 构造设计方案

喷射混凝土厚度采用10cm, 喷射混凝土标号为C20细石混凝土。锚杆采用22钢筋;锚固深度视边坡岩层的破碎程度及破碎层的厚度而走, 一般取1.5m (为防止锚杆滑出, 锚杆必须置于较好的岩层面以下一定深度) ;锚杆孔的深度应大于锚固深度20cm, 并用1:3～l:4的水泥砂浆固结;锚杆间距采用2.0m×2.0m, 梅花型布置。

1.2 混合料的配合比设计:

水泥与砂石之重量比为1:2:2～1:2:3;砂率宜为45%～55%;水灰比宜为0.4～0.45;速凝剂掺量应通过试验确定。

1.3 材料选择要求

水:混合水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质, 不得使用污水以及pH值小于4的酸性水。

水泥:应优先选用425#普通硅酸盐水泥;也可选用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥, 水泥标号不得低于325#, 性能符合现行水泥标准。

骨料:应采用坚硬耐久的碎石或卵石, 粒径不宜大于15mm;当采用碱性速凝剂时, 不得使用含有活性二氧化硅的石材。

砂:应采用坚硬耐久的中粗砂, 细度模数宜大于2.5, 含水率直控制在5%～7%。

外加剂:应选用符合质量要求的速凝剂, 掺速凝剂后的喷射混凝土性能必须满足设计要求。

2 施工方法及技术措施

喷锚网支护的施工程序是:搭设脚手—整修边坡—制作安装设施排水孔—第一次喷射混凝土—锚杆钻孔、注浆—钢筋网制作:挂网 (第二次喷射混凝土—养护—拆除脚手架。现把各工序的施工方法及技术措施简述如下:

2.1 搭设脚手架

脚手架搭设前必须先对现有边坡的稳定情况进行观察, 确定安全后再搭设脚手架。钢管支架立柱应置于坚硬稳定的岩石上, 不得置于浮渣上;立柱间距1.5m, 架子宽度1.2～1.5m;横杆高度1.8m, 以满足施工操作;搭设管扣要牢固和稳定;钢架与壁面之间必须楔紧, 相邻钢架之间应连接牢靠, 以确保施工安全。

2.2 坡面整修

由于现有的岩石边坡破碎松散且不平整, 故必须将松散的浮石和岩渣清除干净。处理好光滑岩面;拆除障碍物;用石块补砌空洞;用高压水冲洗受喷面;对边坡局部不稳定处进行清刷或支补加固;对较大的裂缝进行灌浆或勾缝处理;在边坡松散空洞处和坡脚处设置一定数量的泄水孔, 预留的长度根据现场确定布设。

2.3 喷射混凝土作业

喷射混凝土之前, 用清水将坡面冲刷干净, 湿润岩层表面, 以确保一层后才进行定位;采用气腿式凿岩机钻孔, 孔径50mm;根据现场的情况确定锚杆深度一般为1.0～1, 5m, 钻孔要垂直边坡面。锚杆采用～22mm钢筋, 间排距20Qcm, 梅花型布置。

喷射作业前必须对机械设备, 风、水管路和电线等进行全面检查及试运转。

采用压力泵将1:1的水泥砂浆注入锚孔。如遇空洞不能加压太大, 要保持0.1MPa的工作压力。注浆时注浆管应插至孔底5～10cm处, 随砂浆的注入缓慢匀速拔出。注浆要保证砂浆饱满, 不得有里空外满的现象。

2.4 挂网

先将圆盘钢筋 (直径～6) 调直, 按边坡形状尺寸取料加工, 按网孔20cm×20cm的规格编织好钢筋网, 分布要均匀, 绑扎要牢固;编好钢筋网后, 与锚杆交接处必须进行焊接, 以保证喷射混凝土时钢筋不晃动;钢筋网必须紧贴混凝土表面, 以保证钢筋网保护层厚度。

2.5 养护

当最后一次喷射的混凝土终凝2h后, 立即喷水养护, 每天至少喷水四次。养护时间一般不得少于7d。在终凝后第一次喷水养护时, 压力不宜过大, 以防止冲坏喷射混凝土防护层表面。气温低于+5℃时, 不得喷水养护。在养护过程中如果发现剥落、外鼓、裂纹、局部潮湿、色泽不均等不良现象, 应分析原因、采取措施进行修补, 以防后患。

3 现场质量管理与检测

3.1 现场质量检测

外观感检测。观感检测一般采用人工观测的方法, 包括目测法和实测法两种。工程完工后, 该工程坡面平顺、线型流畅, 无漏喷、离鼓、理解缝、钢筋网外露现象, 地表及坡面排水处理得当, 无漏水现象, 符合规范要求。

厚度检测。每个断面上, 全部检查孔处的喷层厚度, 60%以上不应小于设计厚度;最小值不应小于设计厚度的一半;同时, 检查孔处厚度的平均值, 不应小于设计厚度值。

强度检测。喷射混凝土必须做抗压强度试验, 试块在工程施工中抽样制取, 在喷射作业面附近, 将模具敞开一侧朝下, 以80°左右置于墙脚:先在模具外的边墙上喷射, 待操作正常后, 将喷头移至模具位置, 由下而上, 逐层向模具内喷满混凝土。将喷满混凝土的模具移至安全地方, 用三角抹刀刮平混凝土表面。在标准养护条件下养护7d后, 将混凝土加工成边长为100mm的立方体试块。继续在标准条件下养护至28d龄期后, 进行抗压强度试验。

3.2 现场质量管理措施

严格操作规程:根据生产需要, 制订出锚杆施工操作规程、喷射混凝土操作规程以及化验制度、机具测试维修制度、新工艺和新技术的推广制度等, 使每一位施工人员都熟悉并掌握操作规程和技术要求。要求工人严格按操作规程施工, 加强对其责任心的教育。

严把钢筋、水泥、砂石、速凝剂等原材料质量关, 并严格按配合比施工。

工地试验室是现场施工中工程质量管理的前哨。在试验室的各项试验中, 最大干密度标准试验和混凝土的配合比试验, 处在比较重要的位置, 这些试验都应在项目开工之前就做好, 其试验结果将指导施工, 是影响工程质量的关键因素。因此, 在做这些试验时, 要特别谨慎小心, 有时要做多组试验, 才能和实际相吻合。

4 结束语

喷锚网支护可提高高陡边坡岩土的结构强度和抗变形刚度, 增强边坡的整体稳走性。制订行之有效的现场质量管理措施非常必要。对喷锚网支护要对喷射混凝土强度厚度、锚杆间排距、抗拔力、外观感等方面进行检测, 严把质量关。应根据边坡岩土体现状, 合理选择喷射混凝土的支护措施、结构设计方案。合理选择施工程序、工艺和技术措施是保证喷锚网支护工程质量的关键。

参考文献

[1]新编公路施工手册[S].北京:中国环境科学出版社, 2002

[2]钟建安.现行公路施工及验收技术规范大全[J].北京中国环境科学出版社, 2003

TBM施工中喷锚支护技术的论述 篇5

那邦水电站引水隧洞全长为9687m, 过水断面为圆形, 最小过水断面直径3.5m, 开挖直径为4.5m, 隧洞最小埋深约为60m, 最大埋深约为600m。引水隧洞底坡为3.59‰。引水隧洞岩石中Ⅱ类围岩约占44%, Ⅲ类围岩约占34%, Ⅳ类围岩约占19%, Ⅴ类围岩估计在3%左右。Ⅱ类围岩只需进行一次支护, Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类围岩需一次支护, 并需进行混凝土衬砌。

引水隧洞主要采用TBM法施工, TBM施工主要是掘进、支护、出渣三大作业, 以及轨道延伸、通风、供电、供水等其他辅助作业, 一切作业以掘进作业为核心。在掘进作业的同时, 锚杆作业和混凝土喷射等支护作业, 以及进料、通风、供电、供水、轨道铺设等辅助作业同时进行, 以降低延误掘进作业为一般原则。

初期支护是解决隧道施工期间的稳定和安全的工程措施, 它是永久衬砌的一部分。初期支护形式为喷射混凝土、安装锚杆、支立钢拱架、挂钢筋网片等。

2 TBM初期喷锚支护

开敞式TBM及其后配套系统配置了相应的支护设备。一般情况下, 利用这些附属设备, 能够与TBM掘进同时作业, 做到及时快速支护, 真正实现TBM工厂化流水线的连续并行作业模式。TBM施工初期支护主要有以下几种类型:锚杆支护 (包括随机锚杆和系统锚杆) ;喷射混凝土支护 (包括素喷混凝土、钢筋网和钢拱架喷混凝土) ;超前支护 (包括超前锚杆或超前小钢管、超前管棚、超前小导管注浆) 。现就喷锚支护技术进行论述:

TBM配置的喷锚支护主要设备及TBM施工段喷锚支护型式见下表:

2.1喷锚支护支护方法及工艺方法

2.1.1锚杆作业

支护方法:在Ⅱ、Ⅲ类围岩地段以及一般围岩地段, TBM掘进后, 对于隧洞局部不稳岩块, Ⅱ类围岩打Φ22, L=2.25m随机锚杆, 外露0.1m, 入岩深2.15m;Ⅲ类围岩打Φ22, L=3m随机锚杆, 外露0.1m。Ⅳ、Ⅴ类围岩利用TBM上配置的两台锚杆钻机, 施作Φ22、L=3m, 间距200×200梅花形布置的系统锚杆。锚杆采用“先注浆后安装锚杆”的程序施工。利用锚杆钻机钻孔, 孔径42mm, 清洗孔内岩粉后, 注浆泵满孔注浆, 将锚杆立即插入孔内安装固定。

工艺方法:锚杆钻机可在主梁一定范围内纵向移动, 并可在圆断面180°区域内旋转, 也可前后旋转。保证了钻机在TBM掘进过程中完成钻孔作业。锚杆注浆的水泥砂浆配合比通过试验确定, 注浆采用注浆机。

1) 锚杆钻孔。砂浆锚杆采用“先注浆后安装锚杆”的程序施工。TBM掘进后, 采用刀盘后面TBM上配置的两台锚杆钻机 (型号COP113、速度500 rpm/320 rpm、功率11 k W、钻孔深度1.8m (1步in 1s tage) 、纵向移动距离1.5 m) 钻孔, 钻孔直径大于锚杆直径15m m以上, 孔深偏差值不大于50mm;孔内积水和岩粉吹洗干净。

2) 锚孔注浆。注浆方式:制浆机 (型号GX-Ⅱ) 拌制好砂浆后, 采用TBM上配置的砂浆锚杆专用注浆泵 (型号NHBL110) 将砂浆注入孔内, 砂浆充填长度不小于孔深的80%;注浆开始或中途停止超过30m in时, 用水或稀水泥浆润滑注浆罐及其管路。

3) 砂浆锚杆安装。在锚孔注浆后利用锚杆钻机直接将加工好的锚杆插入孔内, 并将锚杆搅拌数次, 以使砂浆中空气充分排出;将孔口段填满砂浆, 锚杆与钻孔间隙用钢楔加固, 使锚杆不松动, 并在钻孔中央。安装后的锚杆见锚杆结构见图。

锚杆施工工艺流程:

布点→钻孔→冲孔→注浆→安装锚杆→养护→无损检测

岩石锚杆的质量检验:

引水隧洞锚杆检测主要采取声波原理的无损检测方法, 选用的检测仪器为LX-10E锚杆锚固检测仪。

2.1.2混凝土喷射作业

锚杆布设后, 拌制好的混凝土罐车与空渣车编组后运进洞内就位, 其上的吊机将罐车吊起放到固定位置, 接电源罐体旋转将料卸到传送带上, 并通过传送带向喷射泵受料斗供料, 再由喷射泵管路送至人工喷咀或喷射机械手处, , 喷射至作业面。隧洞开挖后, 一般由后配套喷射机械手进行系统喷射C25混凝土, 可在环向270°范围内作业, 喷混凝土层厚为100mm, 一次喷射完成。在不良洞段施工时, 利用软管从喷射混凝土泵引到机头架后的喷咀, 人工持喷咀先及时喷射一层C25混凝土, 尽早封闭围岩, 进行封面处理。采用“湿喷”法施工, 施工工艺流程见图:

1) 喷射前的准备工作

清除开挖面的浮石、石渣和堆积物, 处理好光滑岩面;用高压风水枪冲洗喷面, 对遇水易潮解的泥化岩层, 采用高压风清扫岩面;在受喷面滴水、淋水部位埋设导管或设盲沟等排水。

2) 喷射混凝土

采用混凝土喷射机械手自下而上螺旋式喷射, 喷射时喷嘴距岩面1.0m左右, 并尽量与岩面保持垂直, 在岩石上均匀往复喷射;喷射混凝土的回弹率不大于10%;如遇局部特殊不良地质段, 用主机前的手动喷射混凝土装置, 先进行应急喷射。喷混凝土工作时间 (即在洞外湿拌后至喷射完成这段时间) 超过1.5h~2h时, 需在洞外拌料中添加水泥水化控制剂 (稳定剂) , 其掺量一般为胶凝材料重量的0.4%~1.0%, 并按照厂家和现场试验确定具体掺量。

3) 喷射混凝土养护

喷射混凝土终凝2h后进行喷水养护, 养护时间大于7天。

4) 其他后续工作

及时对混凝土喷射装置进行冲洗和保养;及时对废混凝土料进行处理, 一般先用人工铲除, 而后通过石渣运输系统输出洞外。

5) 混凝土配合

在不影响混凝土强度的情况下, 添加减水剂可以减少一定的用水量, 并且增加坍落度, 提高混凝土强度。

3 结论

锚喷支护是基于现代的支护理论而施设的一种支护型式, 尤其是采用了TBM施工, 对围岩扰动小, 更加符合现代支护结构原理的基本原则;利用TBM附属设备, 能够与TBM掘进同时作业, 做到及时快速喷锚支护, 真正实现TBM工厂化流水线的连续并行作业模式。

摘要：引水隧洞喷锚支护技术概述。

土钉墙喷锚施工及质量控制 篇6

拟建工程主要小高层或高层住宅楼建筑物和一层地下室组成。该工程土方开挖采用机械分区分层开挖, 人工配合清除基底预留土层。基坑支护采用土钉墙及放坡支护, 基坑开挖深度为4m。

2 施工工艺流程

2.1 基坑排水

对于地表处的雨水, 施工用水, 采用地面排水沟截流引至城市下水管道方法解决, 具体做法是, 在基坑周围地面处设置贯通的300×300排水沟, 并在排水沟一定距离处设置集水井, 将地面雨水、污水集中沉淀后排入城市下水管道, 坑内设明沟排水, 并设一定数量Φ75@1500、L=500PVC管二排。

2.2 土方开挖

为保证基坑土钉墙支护施工的顺利实施, 确保施工质量和施工安全, 土方开挖必须分段、分层进行。根据场地实际情况, 土方开挖顺序需如下进行配合:开挖方向初步设定从出土口相向位置方向开始。开挖长度每一段宜控制分段长度依次为:第一层20m, 第二层20m, 第三层15m, 有必要时应采取分段跳挖, 并采用中心岛式开挖方法。开挖高度控制在每道土钉标高以下30cm, 根据土质情况决定实际开挖长度。开挖宽度以工作面的需要来控制。

待上一层的工作面全部加固完成后, 四天后进行下一层的土方开挖。开挖顺序、开挖长度、开挖深度及工作面宽度均同上。接近基坑底部的区域开挖深度按设计的基坑深度要求一次到底, 最后30cm宜采用人工开挖, 并立即铺设基础垫层。其余未至基坑底部部分则参照以上开挖方法往下开挖。

为了使工程基坑边壁支护安全可靠, 要求挖土方严格按本要求进行挖土, 分层开挖, 不得超长, 超宽开挖。每层开挖后及时修边坡壁。另外载重车必须按规定路线行驶, 监测单位及时反馈信息。

2.3 土钉墙施工工艺

土方开挖必须分区分层进行, 严禁超挖, 每区段长度约为15m;作业面宽度约为10m。开挖后立即修整边壁, 绑扎钢筋网片, 再喷砼200mm厚, 使网片居中。

锚杆由锚头、拉杆, 锚固体三部分组成, 按施工要求进行布置, 锚杆的施工工艺程序为:施工准备→锚杆设计→锚杆布置→成孔→安放拉杆→灌浆→养护→结束施工。锚杆注浆:孔径90、注浆采用水泥浆, 水灰比0.45, 注浆压力不小于0.5Mpa, 并维持3～5min, 慢速进行, 充盈系数达到1.1, 注浆用水泥为普通32.5硅酸盐水泥, 施工时水泥浆应搅拌均匀, 一次拌和的水泥砂浆应在初凝前用完, 灌浆时主要把锚固段密实, 拉杆段不灌, 以让其自由伸缩, 一般用注浆袋隔开, 灌浆结束后自然养护逐步承受锚应力。铺设钢筋网, 采用Φ10@200×200。土钉采用Φ48钢管, 土钉倾角为15度, L=4500～15000不等。锚杆处采用2Φ14锁定筋L=200锚固头, 钢筋应双向搭接焊, 加强筋为2Φ14通长设置。喷射C20砼至设计厚度 (100mm) , 并按规范要求, 制作试块、使用150×150×150标准试模, 24小时后可拆模, 设置养护池作常规养护, 28天后送至有检测资格的测试室作实验, 并加做1组同条件养护。重复上述步骤直至完成整个待加固边坡护壁。砼强度为C20, 喷砼需要分两层, 养护时间为5～7天。

2.4 土锚杆施工工艺

定孔位:按图纸要求测放孔位, 孔径90mm、孔间距1.40m, 采用“一”型排列。

锚孔放点:平台搭设后由技术员按设计及规划要求测放锚杆孔位, 并做出标记, 孔距误差水平方向不大于50cm, 垂直方向不大于100mm, 如孔位因场地限制需做改变时, 应征得设计部门认可。

成孔:工程采用XY-1型地质钻机, 该钻机钻进时冲洗液 (一般采用压力水) 从钻杆中心流向孔底, 在一定水头压力 (约0.15～0.30MPa) 下, 水流携带钻销下来的土屑从钻杆与孔壁之间的孔隙排出孔处, 直到水流不浑浊为止, 钻进、出渣、固壁、清孔等工序一次完成, 带套管钻进时, 还可有效的防止塌孔, 不留残土, 不会影响锚杆的安装及注浆质量。具有施工操作方便场地无积水, 工效高, 宜于冬季作业等优点, 本钻机都可任意调整角度。土锚杆采用钻孔式施工, 4.5m～7.5m锚杆件用1根Φ20钢筋加工, 外套止浆袋, 并设对中支架, 间距不大于2.0m。开挖作业面:采用分段开挖, 一般每段挖土长度15m左右, 挖深同围梁底, 严禁超挖, 土锚杆在围梁施工前完成。一次注浆采用低压多次注浆工艺, 注浆压力0.5Mpa, 稳压注浆应持续3分钟以上, 确保充盈度。

土锚杆造孔至设计深度后应马上安设钢杆件, 防止塌孔。所用钢筋应平直、无锈、无油。土锚杆注浆是成败的关键, 必须严格控制每根土锚杆注浆质量和注浆量;注浆管必须用软管密封不得采用布条作为止浆塞。土锚杆施工质量要求:成孔误差小于50mm, 孔径误差小于5mm;保护层厚度不小于30mm, 位置误差小于100mm。

2.5 喷锚网 (土钉) 施工

上层土钉注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的70%后, 方可开挖下层土方及下层土钉施工。基坑开挖和土钉墙施工应按设计要求自上而下分段分层进行。在机械开挖后, 应辅以人工修整坡面, 坡面平整度的允许偏差值为±20mm, 在坡面喷射混凝土支护前, 应清除坡面虚土。

2.5.1 喷射混凝土作业施工要求

喷射作业应分段进行, 同一分段内喷射顺序应自下而上, 一次喷射厚度不宜小于40mm;喷射混凝土时, 喷头与受喷面应保持垂直, 距离宜为0.6-1.0m;喷射混凝土终凝2H后, 应喷水养护, 养护时间根据气温确定, 宜为3-7H。

2.5.2 喷射混凝土面层中的钢筋网铺设施工要求

钢筋网应在喷射一层混凝土后铺设, 钢筋保护层厚度不宜小于20mm;钢筋网与土钉应连接牢固。

2.5.3 注浆施工要求

注浆时, 注浆管应插至距孔底250-500mm处, 孔口部位宜设置止浆塞及排气管;土钉钢筋应设定位支架;采用由里往外注浆, 由外向里压浆, 在常压下缓慢注浆每10米注浆时间控制在5分钟左右。浆体应按设计配制, 一次灌浆宜选用水灰比0.45-0.5的水泥浆。

2.6 土钉施工时应掌握好以下几点

做好水位监测, 实施合理的降水。开挖修坡:应严格遵守分层分段开挖修坡, 每段开挖时, 开挖长度不得超过20M, 严禁超挖;开挖顺序应先开挖基坑周边, 后开挖基坑中央。挖机挖土后应马上进行人工修整, 修整后的边坡必须平整, 并达到设计坡度要求。

初喷混凝土前:应对使用的机械设备:风、水、电、管线进行全面检查及试运转, 正常后方可开始作业;混凝土等级应达到设计要求C20配合比, 根据设计要求, 水泥:石 (≤15) :砂=1:2:2。用料要准确, 拌合要均匀。做到随拌随用;喷射混凝土终凝2小时后, 应喷水养护。

成孔质量:按设计要求土钉孔距允许偏差±10cm;孔深允许偏差±10cm;成孔倾角允许偏差±2°。

土钉制作:土钉材料必须进行事先检查, 符合设计要求后方可制作安装;土钉完成后应编号、登记并做好标志。

土钉推送:土钉位置应在轴线上;先打设Ф110的土钉孔, 土钉 (Φ25螺钢) 从离坑壁2m处打入。

注浆:注浆水灰比按设计要求, 注浆压力不少于0.5Mpa, 水泥砂浆应搅拌均匀, 一次拌和水泥浆应在初凝前用完;注浆采用孔底注浆法, 注浆管随着注浆慢慢拔出, 保证注浆管端头始终在注浆液内;注浆应连续进行, 并要饱满, 如发现孔口出现缺浆现象, 应及时补浆。编制钢筋网:钢筋网采用Ф6.5热轨圆钢编制250×250, 钢筋应双向搭焊接, 锚固头采用双面焊接。

终喷混凝土:经检查确认, 符合要求后立即进行终喷, 终喷混凝土要符合设计要求。

3 控制基坑变形措施

基坑地下室平面尺寸较大, 为使基坑的变形控制在容许范围之内, 采取的具体措施如下:控制挖土段分层开挖的深度、宽度和长度, 每次开挖的深度不超过锚杆深度位置的0.3米, 且开挖宽度不超过锚杆长度1.5倍。在基坑开挖平面上, 采用分段开挖, 锚杆支护紧跟作业的施工措施, 严禁超深超宽开挖, 防止施工损失的附加变形过大。

基坑作业面一开挖出来后, 应迅速进行边坡修面, 面层采取预喷措施, 防止作业面暴露时间过长, 使得土体强度降低, 发生附加位移用沉降。严禁挖土机械在基坑坑壁宽度影响范围内来回走动, 使坑壁土体扰动而发生变形。为减少扰动变形, 基坑承台开挖采用人工挑土开挖。基坑开挖完毕后, 土建单位应立即施工地下室层, 并进行基坑封底。

4 应急措施

现场备有应急使用的材料及设备, 如砂袋、钢筋、水泥、喷浆机具等。安全员在土方开挖期间, 特别是在下雨天, 定时检查边坡稳定情况, 并协助监测单位作好安全监测, 发现问题, 及时报告有关部门。当出现涌水、涌砂时, 马上喷射砼, 再挂网喷射砼或压力注浆止水, 必要时采用超锚杆, 形成堵墙, 并立即采取回填措施。若发现局部位移较大, 为避免出现塌方现象, 应立刻加填并补打超前土钉;或打入钢管桩加预应力锚杆进行加固。

结语

综上所述, 影响土钉墙喷锚施工的因素有很多, 施工人员在施工的过程, 一定要针对经常出现的问题采取有效的措施, 尽量减少类似的不良状况的出现。同时施工的过程中做到层层把关严格控制, 确保工程的质量。

参考文献

[1]张旭辉, 龚晓南.锚管桩复合土钉支护的应用研究[J].建筑施工, 2001 (06) .

[2]顾祖炎.土钉支护在扩建工程软土基坑中的应用[J].施工技术, 2002 (01) .

喷锚支护技术在工程中的应用 篇7

关键词：喷锚支护技术,施工方案,基坑,实施

1问题的提出

我单位承建了山西省农业技术综合服务基地工程, 当我方进场时, 南侧某高层建筑物地基沉降尚未稳定, 基坑支护体系和止水帷幕已由前期施工单位施工完毕;工程质量尚未验收, 其支护、止水的效果如何, 对我们来说还是未知数;但我方在人工底板施工工程中发现帷幕外有翻浆现象, 说明帷幕间存在缝隙。为防止开挖后周边地下水流入基坑, 并达到施工后只允许渗水而不出现水柱及流砂的目标, 经专家会研究决定采用喷锚方案解决。

施工中西部塔吊基础下渗漏水, 使塔吊稳定性受到了威胁。为保证塔吊的安全, 经业主、监理、施工三方协商后采用喷锚支护的方式对塔吊基础进行了加固。喷锚范围见图1。

2施工方案

1) 考虑到基坑南侧距相邻建筑物停车场仅6 m, 喷锚锚杆的设置既要满足锚固要求, 又不能穿透某建筑物的地下室, 因此决定采用打短管并注浆的方法配以膨胀螺栓, 满足既能固定钢筋又能挤密帷幕间缝隙, 从而实现确保工程安全的目标。2) 施工工序为:开挖一步后修边坡→初喷50 mm→打锚杆→注浆→编网、焊井字架→终喷100 mm。3) 锚杆的设计:为达到既能固定钢筋又能挤密帷幕间缝隙, 而且又不能穿透相邻建筑物地下室的目的, 经过计算我们选用ϕ48×3.5的钢管, 水平间距1 m, 垂直间距1.2 m, 然后向钢管内注浆的施工方法。

3施工方案的实施

1) 在基坑南部需喷锚范围, 土方开挖分层厚度为2 m、宽度为3 m, 随挖随修坑壁, 保证坑壁的垂直度。2) 在钢筋混凝土灌注桩上安装ϕ16膨胀螺栓, 露出桩面150 mm, 用于固定钢筋网片。3) 利用混凝土喷射泵向基坑表面喷射混凝土, 厚度为50 mm, 随喷随将混凝土表面用木搓子搓平。4) 当基层混凝土强度达到70%时, 向土体内打钢管锚杆, 锚杆倾角0°～10°, 第一排距喷锚顶面200 mm, 要求锚杆打入土体内后不得松动。5) 利用注浆设备向钢管内注浆, 注入强度等级为M15的水泥净浆, 随后以200 mm长ϕ14～ϕ18螺纹钢呈井字形焊于锚杆头上加以锚固。6) 绑扎ϕ6@200钢筋网片, 网眼间距200×200, 钢筋连接采用绑扎接头, 受分层高度影响, 竖向钢筋接头错开1 000。7) 用混凝土喷射泵向基坑内壁喷射混凝土, 强度等级C20, 喷射厚度150。初凝前用木搓子搓平, 控制混凝土的垂直度达到满足基坑尺寸。8) 施工缝的留设与接槎, 施工缝留成垂直施工缝, 当喷射下步混凝土时要将凝固的混凝土表面进行凿毛, 浇水充分湿润后进行接槎。

4实施效果

本工程基坑内喷锚支护计970 m2, 由山西省建总公司科研所进行施工。通过采用喷锚支护加固基坑土体后, 在基坑整个施工过程中基坑侧壁没有发生明显的变形现象, 经过变形观测均在容许范围内, 对相邻的建筑物在整个施工中没有产生不良影响。

5结语

通过本工程采用喷锚支护施工工艺加固基坑侧壁的方法, 它具有施工简单、操作方便、成本低的特点。本工程的推广运用使我们项目部管理人员学到了喷锚支护的有关知识, 掌握了喷锚支护的施工工艺, 提高了技术业务水平, 为以后的喷锚支护施工积累了经验。

参考文献

喷锚施工技术 篇8

维持巷道稳定性对于煤矿的采掘十分重要, 锚喷锚网混凝土支护施工技术, 是其中一个重要的支护方法。通过实践可以发现, 锚喷锚网混凝土支护可以通过改善围岩的受力状态, 来控制围岩变形, 使支护效果更加安全可靠。

2 锚喷锚网混凝土支护结构应用背景

为保证煤矿巷道稳定, 避免围岩出现垮落、过大变形等问题, 在进行巷道掘进后, 应当采取支护行为。一般来说, 支护主要方法包括架设棚式支架、砌筑石材整体式支架、锚喷锚网支护等。打砌达碹方式和混凝土碹支护方式所存在的缺点, 主要在于会扩大掘进断面, 影响掘进的速度, 且爆破、运输、支护等方面的材料费用较高。在支护效果上, 埋深较厚, 混凝土碹会发生开裂, 出现巷道变形和严重的底鼓现象。

采用锚网、锚索喷联合支护技术, 则可以明显地改善围岩的受力状态, 从而有效控制围岩的变形, 提高支护可靠性。相较于其他支护结构, 锚喷、锚网喷、锚网索喷联合支护技术, 不仅可以减少掘进断面, 还可以降低支护施工费用, 具有良好的经济效益。另外, 由于掘进断面较小, 掘进工程量也较少, 掘进速度快, 可缩短工期20%左右。

这种喷射混凝土施工的方式, 需要尤其重视混凝土的制备, 所用的混凝土材料主要是由砂石料、水泥、速凝剂等混合搅拌而成, 然后借助混凝土喷射机, 利用压缩空气, 通过软管输送至机器的喷嘴。然后在喷嘴处, 加水混合形成料束, 高速喷敷于围岩表面, 即可形成喷射混凝土层, 发挥支护矿井围岩的作用。锚杆和喷射混凝土这两种支护手段通过相互的配合与补充, 形成了锚杆喷射混凝土支护技术, 该技术适用于多种围岩条件, 是非常有价值的支护技术。

3 锚喷锚网混凝土支护结构

3.1 喷射混凝土材料配比

(1) 水泥:首先应当优先选择普通的硅酸盐水泥, 该水泥凝结硬化速度快, 保水性较好, 早期的强度增长也较快。或者结合实际情况, 选用矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。一般来说, 水泥的标号不得低于325号, 杜绝过期、受潮结块或混合水泥。

(2) 砂子:砂子适宜采用坚硬粗砂或中砂, 砂子的细度模数要求达到或超过2.5, 含泥量则要求在3%以下。如果砂子过细, 容易出现粉尘, 将导致喷射混凝土发生干缩变形。

(3) 石子:石子材料的首选是较为坚硬的碎石、卵石, 要求粒径在5~10mm左右。卵石较为干净光滑, 不会磨损喷射机和输料管, 因而适用于远距离的输料。

(4) 水:喷射混凝土的混合水可以直接选用饮用水、洁净的天然水。由于混合水不可以含有可能影响水泥正常凝结和硬化的物质, 因而杜绝使用污水或酸性水。

(5) 速凝剂:速凝剂通常有两种, 即以铝酸盐、碳酸盐为主要成分的, 和以水玻璃为主主要成分的速凝剂。速凝剂的主要作用在于加快喷射混凝土的凝结速度, 保证其早期强度, 控制后期强度的损失, 减小缩变形的增量, 对于金属的腐蚀性小, 且适用于低温 (5℃左右) 环境。其用量通常约为水泥用量的2.5~4%。另外, 需要注意在选择喷射混凝土的配比时, 要能在满足支护要求的同时, 考虑到施工工艺要求。

3.2 锚喷锚网混凝土支护结构

锚喷锚网混凝土支护结构 (见图1) , 是一种金属网联合支护结构, 其结构的关键在于金属网和喷射混凝土。该支护结构中, 由于金属网的介入, 充分起到了加固的作用。所以, 在对W、V类围岩实施的井巷支护施工, 或软岩巷道的实际施工中, 都得到了广泛的应用。通常情况下, 该结构中的金属网的网格, 要求不得小于150mm, 而金属网所用的钢筋或钢丝, 其直径应控制在2.5~10mm。实际施工中, 需要注意金属网间应当用钢丝绑扎结实, 确保钢筋保护层的厚度在20~40mm的范围内, 才能够与喷射混凝土之间密切结合, 达到满意的强度。

4 锚喷锚网喷射混凝土的施工

4.1 喷射混凝土的施工设备布置

喷射混凝土施工设备的布置, 应当以施工的安全性、高效性作为前提, 尽可能缩短喷射机与混合料搅拌机之间的距离。如果搅拌机设置在地面上, 按照一定比例搅拌而成的粗细骨料在运往井下的过程中, 与水泥、速凝剂一起经搅拌喷射时, 喷射机与作业面之间的距离应当较近, 这样可以提高施工效率, 从而防止堵管。斜井施工中, 喷射机应当布置于井口, 如果需要进行长距离的输料, 则所铺设的输料管不应当使用弯头, 在改变输料管径时, 应当使用锥形变径接头, 从而减少运输阻力, 防止管路堵塞。在运用压力水箱为喷头供水时, 水箱的位置应当设置于喷射机司机、喷射手的可视范围内, 注意调节好水箱的压力。搅拌机、上料机、喷射机等, 都应当布置于巷道的一侧, 以便喷射混凝土的供料车方便通过, 保证连续施工顺利。

4.2 锚杆喷射混凝土支护的施工

锚杆的施工中, 需要依据锚杆的不同型号, 采取合适的施工方式。在掘进施工后, 应当首先安装临时锚杆, 然后喷射薄层混凝土, 最后通过复喷使其达到设计所规定的喷层厚度。如果顶板状况良好, 可以喷一薄层的混凝土, 然后再安装锚杆, 再进行复喷, 以达到设计所规定的喷层厚度。

4.3 锚网喷射混凝土的施工

(1) 锚网喷射混凝土的施工应用于破碎软岩断层时, 需要设置一层或两层的金属网, 这样可以增大其强度, 从而起到与钢筋混凝土相同的作用。钢筋网的铺设前, 首先需要清除污锈, 在围岩表面喷射一薄层的混凝土后, 再铺设金属网, 金属网与锚杆, 或者其他的坚固件之间, 应当保持牢固的联接。金属网片之间, 也应当互相绑扎紧密, 使之在进行喷射混凝土操作的过程中, 不会发生晃动。对于钢筋网的网格尺寸要求是等于或大于150mm, 在采用金属网时, 第一层的金属网被喷射混凝土覆盖之后, 应当再铺设第二层的金属网。

(2) 喷射混凝土中钢筋网位置的设置。通常将其设置于钢筋网与岩面之间的间隙中, 或者在喷射混凝土厚度超过30mm时, 网筋保护层厚度要求等于或大于20mm, 而小于40mm, 从而有利于钢筋网喷射混凝土的应力分布与受力状态, 利于防止喷射混凝土支护表面的破损。

(3) 为了满足现实喷射混凝土的应用, 展开具体的锚喷支护参数的选择, 实现符合该工程的支护结构的选择是非常必要的。要确保喷砂浆支护形式的应用, 从而降低其风化作用的不利影响。

(4) 在进行钢筋网喷射混凝土的作业时, 应当首先埋设好喷厚标钉, 用以控制喷层的厚度。在喷射施工的过程中, 需要适当地缩小喷头与受喷面之间的距离, 调节好喷射的角度, 以保证钢筋、围岩表面的混凝土密实度, 在钢筋网被混凝土覆盖之后, 适当加大喷头至喷面的距离, 从而保证其平整度, 其他的操作施工与一般喷射混凝土相同。

4.4 锚喷锚网喷射混凝土的施工思路优化

(1) 对喷射混凝土施工设备的有效布置, 是当下喷射混凝土施工的关键环节, 可以满足日常施工的需要, 确保其操作的高效性、高效率。为此, 需要对喷射机及其混合料搅拌机之间的距离问题进行优化, 以及对粗细骨料进行优化。

(2) 在现场施工过程中, 要确保其速凝剂的有效应用, 实现与水泥的搅拌, 确保喷射机的有效使用, 以提升其应用效率, 避免其堵管情况的出现, 在斜井施工过程中, 要注意远距离输料的问题。

(3) 在工作过程中, 针对其锚杆的型号进行具体的锚杆施工的应用, 确保其临时锚杆的应用, 实现薄层混凝土的喷射, 从而确保其复喷性。

(4) 应当按照工程的应用需要, 进行喷层厚度的控制, 确保其顶板应用情况的良好性, 进行薄层混凝土的应用, 进行锚杆的有效安装, 通过对复喷模式的应用, 可以进行喷层厚度的保持, 保证日常喷射混凝土的有效施工, 在施工过程中, 也要进行钢筋混凝土的应用。

(5) 在钢筋网喷射混凝土应用过程中, 要进行标钉厚度的控制, 进而实现喷层厚度的优化。在喷射过程中, 要进行喷头和受喷面距离的控制, 优化喷射角度。

(6) 在喷射混凝土支护体系应用过程中, 可以进行软岩支护结构的优化, 实现其钢架的有效架设, 方便日常的喷射混凝土的支护模式的开展, 当然了, 在该程序的应用过程中, 需要展开锚杆等设备的应用, 避免其围岩的过度变形, 提升其钢架的自身支护能力, 以适应围岩工作过程中的一些细节模块。

5 结语

煤矿锚喷锚网混凝土支护结构及其施工技术的实际运用, 可以有效满足当下的煤矿工作的应用需要, 确保其施工安全与施工效益。基于此, 相关工作人员必须重视煤矿锚喷锚网混凝土支护结构的应用, 全面提高自身施工技术水平, 为开采工作的顺利进行奠定良好基础。

参考文献

喷锚施工技术 篇9

关键词：锚喷,锚网,混凝土,支护结构,施工技术

0 引言

为了保持煤矿巷道的稳定性，避免围岩出现垮落或过大变形，巷道掘进后一般都要进行支护。支护的主要方法是架设棚式支架、砌筑石材整体式支架和锚喷、锚网支护。进行支护以前一般选打砌达碹方式或砼碹方式。这些支护方式的缺点是加大了掘进断面，影响了掘进速度，还爆破、运输、支护等材料费用高。支护效果上，埋深厚，砼碹开裂，巷道变形，底鼓现象比较严重，满足不了安全生产的需要。目前，一些煤矿采用锚网、锚索喷联合支护技术。

在采用锚网、锚索喷联合支护技术后，可明显改善围岩受力状态，有效地控制围岩变形，提高支护的安全可靠性。与砼碹相比，锚喷、锚网喷和、锚网索喷联合支护技术可减少掘进荒断面，降低支护费用，经济效益显著。锚喷、锚网喷和、锚网索喷联合支护技术可缩短工期。因掘进断面比砼碹支护方式小，掘进工程量小，掘进速度快，可缩短工期20%左右。

喷射混凝土作为用喷射方法制备的混凝土，是砂石料、水泥和速凝剂等材料搅拌而形成，借助混凝土喷射机使混合物在压缩空气的作用下，通过软管输送到喷嘴处。在喷嘴处加水混合并形成料束，高速喷敷在围岩表面上，就可形成喷射混凝土层，以支护矿井围岩。锚杆和喷射混凝土两种支护手段经常相互配合、补充，联合使用，形成锚杆喷射混凝土支护，能够增加它们对围岩的支护能力，可以适应多种围岩条件。

1 喷射混凝土的原材料及其配比

1.1 水泥。

应优先选用普通硅酸盐水泥，它凝结硬化快，保水性好，早期强度增长快。也可从实际出发选用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥。水泥标号一般不得低于325号，过期、受潮结块或混合的水泥不能使用。

1.2 砂子。

应采用坚硬耐久的中砂或粗砂，细度模数应大于2.5，含泥量要小于3%。细砂会增加喷射混凝土的干缩变形，过细的粉砂易产生粉尘，影响操作人员的身体健康。

1.3 石子。

应采用坚硬耐久的卵石或碎石，粒径小于15mm。卵石因其光滑干净，对喷射机和输料管路磨损少，有利于远距离输料和减少堵管故障。碎石混凝土比卵石混凝土强度高，喷射作业中回弹率也较低，但碎石有棱角，表面粗糙，会对喷射机和输料管路磨损，应少用。

1.4 水。

饮用水及洁净天然水可以作为喷射混凝土混合水。混合水不应含有影响水泥正常凝结与硬化的物质，不得使用污水和酸性水。

1.5 速凝剂。

一种以铝酸盐和碳酸盐为主；一种以水玻璃为主；按形状又可分为粉状和液体两类。速凝剂能使喷射混凝土凝结速度决、早期强度高、后期强度损失小、缩变形增加不大、对金属腐蚀小、在低温（5℃左右）下不致失效，用量一般约为水泥用量的2.5%～4%。由于喷射混凝土施工工艺的特点，在选择喷射混凝土配比时，既要满足支护方面的要求，还应考虑施工工艺的要求。

2 喷射混凝土支护结构

喷射混凝土的结构选择，要视巷道的地质条件、围岩、工程断面、跨度等情况确定。《规范》规定了在各种条件下锚喷支护参数选择，可以结合施工情况选用，支护结构一般可分为以下几类。

2.1 喷砂浆支护是在巷道周围围岩表面喷一层砂浆的支护形式，主要用以封闭围岩使之不与不利环境接触，减缓其风化。侵蚀等作用。喷砂浆的标号要等于或大于75号，喷砂浆的厚度应等于或大于10mm，小于30mm。

2.2 喷射混凝土支护是在井巷围岩表面喷射一层混凝土，与围岩自承能力相结合，实现巷道支护的支护形式，根据它的使用功能，即临时支护、永久支护，初喷、复喷的要求，喷射混凝土厚度最小30mm。

2.3 锚杆喷射混凝土支护是锚杆和喷射混凝土联合支护的一种支护结构，这种结构既能充分发挥锚杆的作用，又能充分发挥喷射混凝土的作用，两种作用相结合，有效地改进了支护的效能。

2.4 锚杆喷射混凝土金属网联合支护是锚杆、金属网和喷射混凝土进行联合支护的形式。金属网的介入，起到了加固的作用。因此，在W、V类围岩的井巷支护，软岩巷道中得到广泛的应用。一般金属网的网格不小于150mm，金属网所用钢筋或钢丝直径为2.5～10mm，施工时应注意用锚杆固定牢靠，金属网间要用丝绑扎结实，钢筋保护层厚度不应小于20mm、不大于40mm，必须能与喷射混凝土密切结合产生强度。

2.5 钢纤维喷射混凝土支护是在喷射混凝土中掺入适当钢纤维，以提高喷射混凝土性能的支护。较多地应用于过断层破碎带的巷道支护和大断面交叉点，或处理冒顶等事故，也可在裂隙、节理发达的围岩以及承受扰动影响的巷道和高速水流冲刷中使用，一般碳素钢纤维的抗拉强度不得低于380MPa，钢纤维的直径应控制在0.3～0.5mm，钢纤维的长度20～25mm，钢纤维掺量应为混合料质量的3%～6%。

2.6 钢架喷射混凝土联合支护是在软岩中应用的一种支护结构，先在掘进后架设钢架，允许围岩收敛变形，稳定后再进行喷射混凝土支护，把钢架喷在里面，有时也打一些锚杆，控制围岩变形。钢架自身仍保持相当的支护能力，被喷射混凝土裹住后又起钢筋加固作用．而喷射混凝土层的柔性，对围岩稳定后的微量变形可以适应。

3 锚喷和锚网喷射混凝土施工

3.1 喷射混凝土施工设备布置。

喷射混凝土施工设备的布置，要以施工安全、高效操作为前提．尽量缩短混合料搅拌机与喷射机之间的距离。如搅拌机设在地面，按一定比例搅拌的粗细骨料运往井下，在现场与水泥、速凝剂一起搅拌后喷射，喷射机至作业面的距离要近，以便提高效率，防止堵管。斜井施工中喷射机布置在井口进行长距离输料时，应检查铺设输料管，不宜用弯头，改变输料管径时应用锥形变径接头，以减少运输阻力，防止管路堵塞。使用压力水箱向喷头供水时，水箱位置设置在喷射机司机、喷射手的可视范围内，调节和控制水箱压力。搅拌机、上料机、喷射机等均应布置在巷道一侧，以便掘进排研和喷射混凝土供料车能随时通过，确保连续施工。

3.2 锚杆喷射混凝土支护。

锚杆的施工要根据锚杆的型号而不同。在掘进后，先安装临时锚杆，继而喷薄层混凝土，再进行复喷达到设计规定的喷层厚度，顶板情况良好时，喷一薄层混凝土，再安装锚杆，再进行复喷，达到设计规定的喷层厚度。

3.3 锚网喷射混凝土施工。

锚杆的施工对于破碎软岩断层带需增加金属网一层或两层，增大其强度，起到钢筋混凝土的作用，钢筋网铺设在使用前清除污锈，在围岩表面喷射一薄层棍凝土后再铺设金属网，金属网与锚杆或其他坚固件应联结牢固。金属网片也应互相绑扎紧密，使之在喷射混凝土操作时不晃动，钢筋网的网格尺寸应等于或大于150mm，采用金属网时，第一层金属网被喷射混凝土覆盖后再铺设第二层金属网。

钢筋网在喷射混凝土中的位置。钢筋网与岩面的间隙，或喷射混凝土厚度应大于30mm，网筋保护层的厚度应等于或大于20mm，小于40mm。这有利于钢筋网喷射混凝土的应力分布和受力状态，利于防止喷射混凝土支护表面破损。