劉利偉
摘要:伴隨著錨噴支護技術(shù)在水工隧洞工程中的廣泛應(yīng)用,錨噴支護施工的質(zhì)量控制也需要進行及時的總結(jié)和完善。文章對錨噴設(shè)計、原材料、施工工序等多方面進行質(zhì)量控制分析,進而提高錨噴支護項目的施工質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:水工隧洞;錨噴支護;質(zhì)量控制
一、錨噴設(shè)計的質(zhì)量控制
錨噴支護設(shè)計是水工隧洞工程施工的基礎(chǔ),相關(guān)研究結(jié)果表明,圍巖變形對于錨噴支護設(shè)計的方式和參數(shù)有著十分重要影響。設(shè)計科學(xué)合理的支護方式和參數(shù),是保證錨噴支護施工質(zhì)量的重要手段。
1.1現(xiàn)行規(guī)范推薦的方法
在《噴射混凝土支護技術(shù)規(guī)范》和《水利水電錨噴支護技術(shù)規(guī)范》中都使用了工程類比法來選擇支護方式和參數(shù)。根據(jù)巖體的地質(zhì)特征把圍巖劃分成5種,在進行錨噴設(shè)計的過程中需要結(jié)合項目的圍巖類型以及隧洞跨度,對錨噴支護的方式和參數(shù)進行設(shè)計。
1.2松動圈理論
“松動圈理論”在采煤巷道設(shè)計中有著廣泛的應(yīng)用,根據(jù)相關(guān)研究表明,圍巖松動圈與支護之間有著以下關(guān)系:松動圈越大,收斂變形就越大,支護作業(yè)的困難程度也會相應(yīng)有所提高。具體情況如下:第一類,當松動圈厚度L=0,且圍巖狀態(tài)相對完整時,則沒有必要進行支護;第二類,松動圈厚度L處于0-40 cm時,只需要進行單一的噴混凝土支護就可以達到目標效果;第三類,松動圈厚度L處于40-150 cm,一般這種情況被稱之為中松動圈,必須使用錨桿對圍巖變形進行一定的控制,并輔助噴混凝土支護;第四類,松動圈厚度L大于150 cm時,稱之為大松動圈,需要采用與鋼筋網(wǎng)、鋼拱架進行聯(lián)合支護。
二、施工準備及原材料質(zhì)量控制
2.1施工準備的質(zhì)量控制
施工準備工作不僅能夠?qū)﹀^噴施工的經(jīng)濟性和穩(wěn)定性造成影響,同時也是影響其工程質(zhì)量的主要因素之一。在實際的施工過程中可以從以下幾點進行質(zhì)量控制;第一,結(jié)合設(shè)計標準和工程實際情況選取合理的施工設(shè)備,例如,根據(jù)噴射工藝選用合適的噴射設(shè)備,結(jié)合使用錨桿的類型選用合適的鉆孔機具;第二,明確施工工藝并進行相應(yīng)的工藝試驗,按照工藝進分類,噴射混凝土包括干噴、潮噴、濕噴和混合噴四種噴射方式。在明確噴射工藝后,按照工藝要求對配合比進行試驗,在明確最終的配合比和速凝劑摻量的前提下,進一步確定噴射的厚度、間隔時間以及養(yǎng)護周期等參數(shù);第三,制定各個施工工序的質(zhì)量控制計劃、質(zhì)量檢驗計劃以及檢驗作業(yè)指導(dǎo)書。
2. 2原材料的質(zhì)量控制
錨噴支護施工需要的原材料包括:鋼筋、水泥、砂、錨固劑以及速凝劑等,需要對原材料的整個使用周期進行質(zhì)量控制。首先,采購部門需要選擇質(zhì)量過關(guān)且能穩(wěn)定供貨的供應(yīng)商,并制定合理的供貨計劃;其次,按照規(guī)定對于原材料進行使用前檢驗,檢查原材料合格證,并對檢查結(jié)果進行及時記錄和保存,堅持質(zhì)量第一的基本原則,對于不合格的原料,嚴格執(zhí)行退貨處理。
三、主要工序的質(zhì)量控制
錨噴支護單元工程主要包括錨桿和噴混凝土兩個工序,錨桿是其中的關(guān)鍵工序。相關(guān)的質(zhì)量評定標準和規(guī)范中對其質(zhì)量控制進行了詳細規(guī)定。
3.1錨桿工序的質(zhì)量控制
3.1.1錨桿工序主控項目
第一,在隧洞開挖之后,需要及時安設(shè)錨桿,通常情況下需要先進行噴射一層封閉混凝土,再進行安設(shè)錨桿作業(yè),錨桿突出巖面的部分長度不得大于噴混凝土的厚度。第二,施工中使用的注漿錨桿,桿體應(yīng)進行調(diào)直、除銹和除油作業(yè),當使用縫管式摩擦錨桿時,需要對管徑進行檢查,同批次原料的管徑偏差不得大于0.5mm;第三,對于錨孔孔深的規(guī)定,注漿錨桿誤差控制在±5cm以內(nèi),縫管式錨桿需要大于桿體長度。
3.1.2錨桿的一般項目
第一,對于鉆孔方向的規(guī)定,最好與周邊孔的徑向平行,且最好不平行與巖層層面;第二,對鉆孔直徑的規(guī)定,采用注漿錨桿時的鉆孔直徑必須要大于錨桿直徑15mm以上,采用縫管式摩擦錨桿時,需要結(jié)合錨桿管徑、長度以及工程圍巖的軟硬程度等情況,來確定鉆孔與縫管直徑之差。
3.2噴射混凝土的質(zhì)量控制
相對與其他噴射方法而言,濕噴混凝土更容易實現(xiàn)質(zhì)量控制,一般情況下只要不是噴層較厚的軟巖或者滲水隧洞的情況,水工隧洞大都采用濕噴法,速凝劑也多選擇無堿速凝劑。
3.2.1噴混凝土的主控項目
第一,噴混凝土的強度不能低于其設(shè)計標號,并且其中任一組的強度不能低于設(shè)計強度的85%;第二,在作業(yè)過程中遇到結(jié)構(gòu)接縫、墻角及洞軸線急變等情況時,噴混凝土噴層應(yīng)有良好搭接效果;第三,需要測試噴混凝土的厚度,且合格率要不得低于80%。
3.2.2一般控制項目
第一,對隧洞巖面的浮石、巖粉、巖渣以及其它堆積物進行清理,檢查作業(yè)面尺寸是否符合設(shè)計要求。第二,需要在混凝土終凝2h后對其進行噴層養(yǎng)護,其中石質(zhì)隧洞宜采用噴霧的養(yǎng)護方式,土質(zhì)隧道宜采用養(yǎng)護液的養(yǎng)護方式。養(yǎng)護時間不得低于7d,并且溫度低于5℃的情況下不能進行灑水養(yǎng)護;第三,在進行成品鋼筋網(wǎng)的安裝過程中,需要在噴射一層混凝土之后,才可以進行安裝,搭接長度必須大于200 mm,并且還要保證錨桿、鋼拱架之間進行牢固連接。
3. 3 鋼拱架的質(zhì)量控制
相關(guān)水利規(guī)范沒有關(guān)于鋼拱架質(zhì)量控制的明確規(guī)定,參考其他建設(shè)項目的經(jīng)驗,鋼拱架制作質(zhì)量控制包括其加工尺寸是否符合設(shè)計要求、鋼支撐強度和剛度和焊接質(zhì)量是否合格。鋼拱架安裝質(zhì)量控制包括安裝尺寸、安裝傾斜度是否符合設(shè)計要求。此外,拱架安裝應(yīng)該有牢固的基礎(chǔ),并且還要和錨桿、鋼筋網(wǎng)進行焊接形成一個承載整體。
結(jié)語:
新世紀以來,我國水利工程建設(shè)得到了快速發(fā)展,出現(xiàn)了大量的長距離、大洞徑水工隧洞,通過不斷地引進新技術(shù)、新設(shè)備,水工隧洞項目的設(shè)計、施工水平得到了明顯的提升。但是,水工隧洞工程質(zhì)量控制還存在很大的提升空間。在充分考慮水利工程特點的前提下,借鑒國內(nèi)外的相關(guān)的質(zhì)量控制經(jīng)驗,研究其質(zhì)量控制要素,提高水工隧洞項目施工質(zhì)量。
參考文獻
[1]黃亞斌.錨噴支護在水利樞紐工程引水隧洞施工過程中的應(yīng)用[J].黑龍江水利科技,2019,47(10):162-164.
[2]宋建華.井子水庫導(dǎo)流輸水洞錨噴支護質(zhì)量控制[J].山西水利,2020,36(05):45-46.
(沈陽利鑫土木工程有限責(zé)任公司?遼寧 沈陽?110000)