隧道噴錨注漿機械施工技術范文

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在隧道施工過程中，隧道初襯是一項重要工作。對于隧道初襯施工質量而言，其直接受到混凝土噴射機械的影響，若是施工機械選擇不當，則會直接導致初襯施工效果不佳。當前，在隧道初襯施工中，多數使用的是干噴機，其主要優勢在于操作簡單、方便，施工成本低，但是其施工粉塵大、回彈多、質量不佳。對此，使用濕噴機能夠得到更好的施工效果，其噴射量可達15～30m3/h，等同于十多臺小型噴射機共同工作，具有較好的發展前景。但是，在實際工程施工中，濕噴機存在結構復雜、維修困難等問題，給操作人員提出了更高要求。

1隧道施工噴錨注漿機械施工流程

隧道初期支護噴錨注漿施工主要是利用混凝土噴射機與壓縮空氣，根據比例混合，從而實現混凝土拌和物的快速噴射和快速硬結。該結構層能夠同圍巖密貼，具有良好的支護作用。噴錨注漿濕噴施工工藝流程為（如圖1所示）：混凝土拌和、運輸→啟動濕噴機，借助壓縮空氣把混凝土從噴嘴噴出，再添加速凝劑→初噴、復噴：分層、分區進行混凝土噴射工作，S形運動、螺旋狀噴射→關閉濕噴機：濕噴結束后，先關閉速凝劑計量泵，然后停止供料，噴嘴殘留的拌和物吹凈后停風。

2Spraymec7110WPC噴錨注漿機械性能

2.1作業覆蓋面積該噴錨注漿機械噴射臂的工作范圍為：水平16.6m，垂直11m，覆蓋半徑4～14.8m，其能夠進行自由伸縮。在使用此機械進行塌腔處理時，其噴頭能夠深入塌腔內部進行噴射，施工更加安全、靈活[1]。

2.2混凝土噴射泵系統該噴錨注漿機械使用的是雙聯柱塞泵，最大泵送壓力達65bar，泵缸的半徑為10cm，行程為75cm。利用大尺寸的吸漿口可具備優異的吸料能力，而高泵送壓力可確保混凝土輸送穩定，該機械允許通過的最大骨料粒徑為16mm。

2.3速凝劑自動配料系統組成速凝劑自動配料系統的構件需具備較好的耐磨和耐腐蝕性能，從而可以適應不同類型的液體速凝劑。在混凝土噴射過程中，混凝土的實時泵送與速凝劑的流量一致，可調范圍處于1～20L/min之內。此外，系統可實現混凝土泵送量、速凝劑流量的實時記錄，以便于操作人員進行監控和調整。

2.4遙控操作系統噴錨注漿機械可通過遙控手柄完成噴射臂組動作的實時控制，實現噴嘴回轉、大臂伸縮、升降以及水平移動。遙控手柄具有操作方便，可選擇觀察地點的優點，從而最大限度地確保噴射質量。

2.5高壓風自供系統噴錨注漿機械具備高壓風自供功能，從而不必再進行洞外高壓風站施工、洞內管道設置。

2.6電、柴雙動力驅動噴錨注漿機械主要是通過電動液壓泵或是柴油機液壓系統進行驅動，靈活性高。

3隧道施工噴錨注漿機械施工案例分析

黔西至大方高速公路是《貴州省高速公路網規劃》中的“二聯”，是省高速公路主骨架的重要組成部分，項目由黔西縣石板至大方縣東關，全長51.781km[2]。項目起點石板是規劃的“三橫”（江口-六盤水）與“五縱”（赤水-望謨）公路結合點。終點在大方縣東關鄉與在建的國家高速公路杭瑞線遵義至畢節高速公路形成十字交叉，最終形成完整的公路網。本項目是國家高速公路在貴州經濟輻射帶動作用的進一步延伸和擴展。第五合同段路線起于大方縣六龍鎮，起點樁號為YK39+640，經砂鍋寨，終于大方縣東關鄉，終點樁號K52+994.051，全長13.257km。全線采用四車道高速公路設計，設計速度為80km/h，整體式路基寬21.5m，分離式路基寬2×11.25m；汽車荷載為公路-Ⅰ級；全線采用全封閉、全立交，同時設有相應的交通工程和服務設施。路面類型為瀝青混凝土，橋涵設計荷載公路-Ⅰ級，本合同段有構造物六龍隧道、蘇家灣大橋、莊腳大橋、壩子寨大橋、金坪隧道、大槽子大橋。其中六龍隧道為全線控制性工程，六龍隧道為分離式瓦斯隧道，隧道左幅起訖樁號為：ZK39+975～ZK41+283段，全長1308m。右幅起訖樁號為：YK39+985～YK41+263段，全長1278m，最大埋深約82m。隧道進口段平面線形均位于直線上，出口段平面線形均位于圓曲線上，左幅圓曲線半徑R=1100m，右線隧道平曲線半徑R=975m。左右幅隧道均為上坡，左幅隧道縱坡為2.2%，右幅隧道縱坡為2.1%。設計技術標準：計算行車速度80km/h；隧道建筑限界凈寬0.75+0.5+2×3.75+0.75+0.75=10.25m；隧道建筑限界凈高5.0m；設計荷載為公路-Ⅰ級。

3.1開挖面圍巖處理當隧道掌子面出渣完成后，需做好凈空量測工作，然后根據量測標志做相應的欠挖、撬清危石工作。值得注意的是，在進行欠挖處理過程中，對于軟弱地段應采取人工開挖的方法；對于硬質地段應采取補炮的方法，確保凈空尺寸達標。

3.2材料選擇在隧道噴錨注漿施工過程中，應做好材料控制工作。①425#普通硅酸鹽水泥與砂率保持在50%，注意天然黃砂細骨料的含沙量不得超過3%；②粗骨料尺寸應處于5～10mm；③使用RH型速凝劑，最佳摻量應處于水泥的5%，初凝時間控制在5min，終凝時間控制在8min；④做好水灰比的控制工作，確保混凝土回彈量合理。

3.3混凝土初噴本工程使用的噴錨注漿機械型號為Spraymec7110WPC，其注漿壓力處于0.2～0.4MPa。同時，為了避免洞內粉塵污染，決定采用濕噴施工技術。首先，在噴射施工前，將巖壁清理干凈，并使用攪拌機對粗、細骨料和水泥進行干拌；然后，根據設計要求添加水進行拌和并輸送至噴射機，噴射機前再次進行人工拌和并摻入速凝劑；最后，進行噴射作業，通常噴射機的噴頭需垂直于巖面，在進行邊墻噴射時，需把噴頭略向下俯，角度控制在10°。

3.4錨桿、掛網及鋼格柵的設置混凝土初噴完成后，需進行錨桿的設置工作，其原材料為：①F22螺紋鋼，鋼筋的切割、加工均在洞外完成；②8604型水泥錨固劑固化時間處于5～10min，強度是52～56MPa。錨桿安裝施工流程為：①進行鉆眼施工及清孔，然后將濕潤后的錨固劑塞入孔中，要求進入孔深2/3；②使用手風槍把錨桿送入孔內，注意錨桿和錨固劑應充分相貼。掛網施工原材料為F8圓鋼，尺寸要求為100cm×200cm。在進行掛網施工時，注意保持網片和錨桿間焊接牢固，鋼筋網和噴面間隙不得大于3cm。格柵施工原材料為：①主筋是4根F25鋼筋，每榀格柵尺寸是500cm；②鋪設的鋼格柵使用的是F25螺紋鋼。在進行格柵施工時，注意應使用鋼板螺栓連接格柵，鋪設的鋼格柵間距保持在100cm，兩榀格柵連接筋長度是108cm，通過電焊的方式將其與主筋連接；墊板布設在格柵拱腳架，要求低于導坑地面20cm，并垂直于隧道中線。

3.5混凝土復噴混凝土復噴工序與初噴工序基本相同，應遵循分片、分段、從下向上的施工順序，注意每段長為6cm，噴頭為螺旋形，其與噴面的距離處于0.6～1.0cm，與巖面偏角小于10°。3.6施工質量控制在隧道噴錨注漿施工中，注意做好外加劑質量的控制工作；對噴錨注漿施工材料溫度和環境溫度進行實時監測；若是施工中混凝土配合比出現變化，需嚴格進行抗凍、抗滲試件的檢查[3]。

4結語

綜上所述，高速噴錨注漿有利于實現圍巖巖面的及時封閉，提高圍巖穩定性。根據大量施工實踐發現，高速噴錨注漿技術的使用在山嶺、丘陵等地形隧道施工中均取得了顯著的施工效果。

作者：樊永波 單位：貴州橋梁建設集團有限責任公司