喷锚支护施工技术在隧道工程中的应用分析

喷锚支护施工技术在隧道工程中的应用分析（中铁H局集团五公司，重庆，400037）【摘要】喷锚支护是隧道工程施工中的一项重要技术，其主要适用于需要开挖隧道的工程项目中，能够起到强化固定隧道的作用，确保地层稳定和施工安全。但该项技术在隧道工程施工中的应用程度，仍有待加强。为此，木文主要就如何加强隧道工程施工对喷锚支护技术的应用进行分析，以期为广大隧道工程人员提供相关参考。【关键词】隧道工程；喷锚支护；应用!/•■、刖目随着科学技术的日渐进步和完善，使得我国隧道工程的设计、施工等程序更加科学。在目前的隧道施工过程中，由于地质结构造成土体剪力降低，需要确保土体保持直立才可开展施工，因此需要通过喷锚支护技术，在土体上设置支挡结构，以使土体应力分散，从而使隧道工程有效开展，确保施工顺利进行［1］。但如何在隧道工程施工中运用喷锚支护技术，仍需进一步探讨。木文主要从以下几方面，对喷锚支护技术在隧道工程中的应用方法进行简要分析。1.喷锚支护技术的概述喷锚支护作为一项能够提升土体强度，确保土体维持稳定的施工技术,适用于强风化岩、粉质粘土、抗剪力较低等土层，其具有造价低、速度快、器械简单、占地面积小等特点，以逐渐在隧道工程中广泛应用［2］。该技术主要有锚杆、喷混凝土两个支护，其中喷混凝土主要是通过喷射设备在土体表面喷射混凝土，以使混凝土与土体粘结，同时对裂隙、凹穴进行充填，以防止土体风化和松动，从而通过土体自承作用，使其与混凝土形成共同的承载结构。而锚杆则是指于土体中进行锚固的金属杆，其具有以下三点作用：在锚杆固结作用下，将岩层形成承载岩拱；将若干层水平层状岩石串联成组合岩梁；通过锚杆在完整岩体上 对不稳定岩块进行固定，起到悬吊作用。2.喷锚支护技术中的干喷工艺应用方法喷锚支护技术在我国隧道工程施工中虽得到广泛应用，但0前部分技术在使用过程中仍存在一定问题，如干喷工艺：由于施工现场场地狭窄，搅拌设备放置不便，混凝土容易凝固；由于通过压缩空气的方法进行输送，艽输送距离较短，通常小于30m,但施工一般要求输送50m以上［3】。对此问题，可通过连续搅拌干喷方法进行解决，其可奋效改善混凝上容易凝固的现象。但如何在隧道工程中有效运用喷锚支护技术中的干喷工艺，通过以下几点进行分析。2.1施工准备对砂、石、水泥以及速凝剂等材料，应进行严格的质量检验，还需将砂、石等过筛，并将苏冲洗干净；同吋还应确保其含水量达到施工要求，为使苏含水率得到冇效控制，还应设置相应的防雨棚；另外还应适当洒水于干燥的砂子上［4］。对混凝土搅拌设备、干喷机等机械，应进行严格维护，同吋进行试运转，以确保机械可正常投入使用。对于管理应确保其与接头处于良好状态，防止水管漏水、风管漏风现象；对于沿水、风管路，应在适当距离内安装一个阀门接头，从而使喷射机在移动吋，便于连接水、风管。于喷射前，应对开挖面进行详细检查，还需补凿够欠挖处，并将浮石清除干净。对岩面使用高压水进行冲洗，彻底冲洗粘附于岩面的污泥，冲洗约10〜20m长度，向吋处理好裂隙水。对混凝土喷射厚度设置标志，通常情况下以埋设钢筋头作为标志，或是在喷射过程中置入超过设计厚度5cm的铁丝，每隔适当距离设置一根，以利于施工吋对Jt•进行控制。2.2施工工艺（1）将水泥与粗骨料置入搅拌设备内搅拌，完成后送入干喷机，按照规定程序进行喷射。（2）在设备开启后，将工作风压控制在规定范围内，冋吋按照所喷射管道长短以及喷射部位，对风压进行相应调整，将胶管内径设置超过50mm,以避免出现堵管现象。（3）按照自下而上的喷射原则，对壁间以及钢架间间的混凝土进行先喷，初喷4cm厚度。在钢架、钢筋网、锚杆安装完成后对其进行复喷，喷射厚度需达到设计厚度。对于边墙混凝土喷射，应遵循自墙角网 上的喷射原则，以避免冋弹裹如最后的喷射层。通常将喷射距离维持在适当范围,通过台阶法进行施工，于多功能台阶上进行施工操作，以确保喷嘴与喷射部位保持适当距离。（4）严格控制喷射速度在适当范围，以有效确保混凝土压实。由于风压过大，会增大喷射速度，从而造成冋弹增加；而当风压过小，则会降低喷射速度，从而造成压实力减小，对混凝土喷射强度造成影响。因此，应严格控制风压情况，当起始风压符合要求后，才可开展作业，同吋还需根据喷嘴出料情况对风压进行相应调整。（5）应使用42.5级普通硅酸盐水泥作为喷射混凝土水泥；严格计量原材料，确保其杂质含量在规定范围，对于水、水泥、砂、石等材料的计量误差不应超过2%,对于纤维、速凝剂等外加剂计量误差不应超过0.5%，对于每盘原材料称量的允许偏差值范围，如表1。（6）干喷工艺流程图，如下图2所示。2.3喷射作业要点（1）一次喷射厚度：若厚度太厚，会减弱混凝土凝聚力，还会造成岩面与混凝土脱离或是大面积坍落；若厚度太薄，则会使冋弹率增大。因此，合适的混凝土一次喷射厚度，即是指确保混凝土层无不脱落、不错裂现象，并达到最大厚度。（2）喷射距离与角度：对于喷射距离，应基于喷射最高强度与回弹最小的要求下进行选择，通常情况下应以料束集中、喷射情况清晰可见、冋弹力最小为准；另外，还疲考虑其喷头出口压力的情况，应在0.6〜1.2m之间为宜。对于喷嘴角度，通常需与岩面保持垂直，但进行边墙喷射吋，需使喷嘴稍微向下倾斜约10˚为宜，以确保混凝土束能够喷射到顶端。（3）喷射顺序：在干喷吋，应严格遵循自下而上、先墙后拱的喷射原则，若为凹凸不平岩面，应将凹处喷平，然后再往上喷。在喷射过程中，应确保喷嘴料束呈现螺旋运动，使其以蛇形、纵向进行。对于转动半径，应将其控制为15cm上下，根据速凝效果来确定蛇形长度。当纵向喷射至第二行吋，应从第一行起点部位开始喷射，两行之间需重叠2〜3cmo对于喷嘴料束旋转速度的控制，应以匀速为宜。 2.4注意事项(1)切勿将喷枪对人，以防止喷枪突然出料造成人员安全事故；(2)在喷射作业过程中，若压力表出现骤升、往复摆动的现象，苏原因可能为出现较大石块将喷射机管道堵塞，应立即停止喷射进行故障排除，同吋注意切勿强行将大石块取出。(3)通过震动疏通的手段进行喷管处理时，应紧握喷枪，以避免意外险象发生。结语综上所述，在我国经济建设不断发展的情况下，喷锚支护技术中的干喷工艺已逐渐在隧道工程施工中得到广泛应用，并II逐渐发挥出至关重要的作用。由于喷施工艺具有性能稳定、机械简单、易于操作等优势，其还会在其他领域发挥重要作用，如采矿业、水利事业等产业。由此可见，加强对喷施工艺的研究、开发以及应用，具有重大意义。参考文献：［1】王晋宁.喷锚支护施工技术在隧道工程中的应用探讨［」］.科技视界，2013(02)：78,31.［2］钟和先.喷锚支护施工技术在隧道工程中的应用研宄［」］.中岡新技术新产品，2015(06)：121-122.［3】高新强，韩杨，孔超.粉质黏土隧道支护体系力学特性试验研究［J］.国防交通工程与技术，2013(06)：20-24.［4］冯亮.浅论喷锚支护施工技术在隧道工程中的应用［」］.建材发展导向(上)，2015(06)：209-210.