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錨噴支護(hù)技術(shù)在小浪底工程中應(yīng)用2

三、小浪底工程中幾種先進(jìn)的錨噴支護(hù)技術(shù)

1.錨桿支護(hù)

（1）小浪底工程使用的錨桿類型、

小浪底工程使用的錨桿類型主要有：砂漿錨桿、樹脂張拉錨桿、水泥卷錨桿、脹殼錨桿、水脹錨桿、lBO-自鉆錨桿、500kN雙層保護(hù)預(yù)應(yīng)力錨桿、雙層保護(hù)預(yù)應(yīng)力錨索等。

①砂漿錨桿（略）

②樹脂張拉錨桿

樹脂張拉錨桿是由中速樹脂錨固劑作為錨固段，填充段填充緩凝型水泥卷或超慢樹脂卷或注水泥砂漿，錨固段與填充段用橡膠擋圈隔開(kāi)。上述工作完成后，用鉆機(jī)將錨桿插入孔底，再連續(xù)旋轉(zhuǎn)30秒，待錨固劑固化后張拉。

③水泥卷錨桿

水泥卷張拉錨桿用早強(qiáng)型水泥卷作為內(nèi)錨固段，緩凝型水泥卷作為填充段；普通水泥卷錨桿全長(zhǎng)均用緩凝型水泥卷填充，可以代替砂漿錨桿。

④脹殼錨桿（略）

⑤水脹錨桿

水脹錨桿由一凹形斷面的薄壁鋼管組成，兩端頭封嚴(yán)，一端有進(jìn)水小孔。把凹形鋼管放人鉆孔內(nèi)，通過(guò)進(jìn)水小孔向鋼管內(nèi)充人高壓水使凹形鋼管

膨脹，在膨脹過(guò)程中，水脹錨桿與不規(guī)則鉆孔內(nèi)壁完全貼合，沿整個(gè)錨桿全長(zhǎng)產(chǎn)生摩擦力和機(jī)械自鎖力，從而達(dá)到加固巖體的作用。

⑥lBO-自鉆錨桿

1BO-自鉆錨桿是國(guó)際專利產(chǎn)品，由鉆頭、鉆桿、連接套管、墊板和螺母組成。鉆桿外部成螺紋狀，可較好用于清除鉆孔內(nèi)的巖屑。鉆頭、鉆桿和連接套管中心設(shè)有孔，可作為灌漿或排氣管用。鉆桿單根長(zhǎng)度為2m、3m、4m，可用連接套管組成各種長(zhǎng)度。lBO的鉆桿外徑有Φ25mm、Φ32mm和Φ38mm等，各種部件可相互通用，保證了1BO系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。鉆頭和連接套管有帶或不帶單向閥門兩種形式，如果lBO鉆頭和連接套管配備了單向閥門，可以在任何時(shí)間重新灌漿，不需要另外增設(shè)灌漿管。

在軟弱破碎的巖體中使用IBO自鉆錨桿較好，鉆孔后可直接通過(guò)鉆桿和鉆頭中心的孔進(jìn)行灌漿。如果安裝頂拱的鉆孔，則在孔口部位加一個(gè)短的PVC管作為灌漿塞，鉆桿中心的孔作為排氣孔，用泡沫膠封堵孔口作為止?jié){塞。

⑦500kN雙層保護(hù)預(yù)應(yīng)力錨桿

500kN雙層保護(hù)預(yù)應(yīng)力錨桿主要應(yīng)用于廠房巖壁梁。由內(nèi)錨固段、自由段和外錨頭組成。內(nèi)錨固段是在 32mm螺紋鋼外部套一根外徑為56mm的HDPE波紋管；自由段則在波紋管外部再套一個(gè)外徑為60.2mm的光滑管，能夠使錨桿和孔壁不發(fā)生黏結(jié)，波紋管內(nèi)灌漿在車間內(nèi)完成。錨桿送人鉆孔后注漿，漿液強(qiáng)度達(dá)到30MPa后張拉鎖定。

⑧雙層保護(hù)預(yù)應(yīng)力錨索

雙層保護(hù)預(yù)應(yīng)力錨索有兩種形式，一種是有黏結(jié)的錨索，另一種是無(wú)黏結(jié)的錨索。有黏結(jié)的錨索先向內(nèi)錨固端灌砂漿達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，進(jìn)行錨索張拉，再用水泥砂漿灌注自由端也叫全黏結(jié)錨索。無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力錨索的鋼鉸線周圍帶有膠套，中間有防腐油劑，銅鉸線可以在膠套中自由滑移。在施工時(shí)內(nèi)錨頭和銅鉸線周圍的水泥砂漿是一次灌入的，砂漿凝固后再?gòu)埨Ｐ±说坠こ淘趪?guó)內(nèi)首次大規(guī)模地使用這種無(wú)黏結(jié)的預(yù)應(yīng)力錨索，在地下廠房頂拱和進(jìn)出口高邊坡加固等3處共使用這種錨索1000根以上。

（2）錨桿支護(hù)質(zhì)量控制

①原材料質(zhì)量控制

用于錨桿的國(guó)產(chǎn)鋼筋符合中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GBl499Ⅱ級(jí)鋼要求，進(jìn)口鋼筋符合美國(guó)ASTM M400級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

② 可行性試驗(yàn)

對(duì)承包商建議使用的每種類型的錨桿選擇10根在與將要使用巖石條件相同的部位進(jìn)行可行性試驗(yàn)，試驗(yàn)錨桿分別安裝成水平至與水平成300范圍內(nèi)的不同方向。用液壓千斤頂進(jìn)行張拉，并用百分表觀測(cè)錨桿的變形。 若連續(xù)10根錨桿加載超過(guò)了控制荷載，則認(rèn)為錨桿合格，可以在現(xiàn)場(chǎng)使用。

③ 現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制

按技術(shù)規(guī)范腰求，對(duì)錨桿安裝質(zhì)量進(jìn)行控制，主要是檢查拉拔力和飽滿度。

2.噴混凝土

小浪底工程噴混凝土總量達(dá)10萬(wàn)m3.幾乎所有巖石開(kāi)挖面，都要用噴混凝土保護(hù)或承受荷載。從使用材料上可分為素噴混凝土、鋼筋網(wǎng)噴混凝土、鋼支撐（鋼架）噴混凝土、鋼纖維噴混凝土四種類型。從施工手段上分為干噴混凝土和濕噴混凝土。濕噴混凝土回彈小，空氣污染少，因此小浪底國(guó)際承包商大都使用這一施工方法。國(guó)內(nèi)承包商則因濕噴混凝土設(shè)備構(gòu)置費(fèi)用高，而多使用干噴混凝土。 噴混凝土的質(zhì)量控制分為以下兩個(gè)步驟。

（1）噴混凝土試驗(yàn)板

在噴混凝土之前，每種噴混凝土拌和設(shè)計(jì)都要按照美國(guó)規(guī)范ACl 506 R《噴混凝土指南》的要求進(jìn)行噴混凝土試驗(yàn)板試驗(yàn)。

（2）現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制

① 噴混凝土強(qiáng)度檢查

從每天或每噴50m2中按GBJ86規(guī)范要求的尺寸噴一塊大板，從每塊大板上鉆取2組010cm芯樣。做1天、28天抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，按要求確定是否合格。

② 噴混凝土厚度檢查按規(guī)定在現(xiàn)場(chǎng)鉆取050mm芯樣檢查厚度。

③ 噴混凝土補(bǔ)救措施

以噴層最小厚度達(dá)到設(shè)計(jì)值為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，厚度不夠的部位進(jìn)行補(bǔ)噴。

噴混凝土強(qiáng)度以現(xiàn)場(chǎng)噴混凝土大板芯樣強(qiáng)度作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，如果芯樣強(qiáng)度不合格，則在不合格的部位鉆取50mm的芯樣作強(qiáng)度試驗(yàn)，如仍不合

格則需采取補(bǔ)救措施，補(bǔ)救措施有掛鋼筋網(wǎng)補(bǔ)噴、噴鋼纖維混凝土、補(bǔ)噴素混凝土等。

四、結(jié) 語(yǔ)

在一般地質(zhì)條件，使用砂漿錨桿支護(hù)較為可靠，且易于施工，頂拱部位使用樹脂或水泥卷張拉錨桿可及時(shí)給圍巖施加預(yù)應(yīng)力，從而達(dá)到快速支護(hù)、安全施工的目的。張拉錨桿要保證錨固段的長(zhǎng)度及填充段的飽滿度，根據(jù)計(jì)算來(lái)確定每孔需要的樹脂或水泥卷的數(shù)量，即每孔所裝入的樹脂或水泥卷的體積大于鉆孔與錨桿體積之差。普通水泥卷錨桿代替砂漿錨桿更易于施工，在地下工程中逐步得到推廣使用。中大網(wǎng)校論壇

水脹錨桿適用于砂土、黏土到最堅(jiān)硬的花崗巖各種不同的巖層，具有易于安裝、快速支護(hù)的特點(diǎn)。1BO自鉆錨桿適合于在軟弱破碎的巖層中使用。500kN預(yù)應(yīng)力錨桿可對(duì)錨桿體起到雙層保護(hù)的作用，對(duì)于重要的建筑物是一種很好的永久支護(hù)形式。以上三種進(jìn)口的錨桿雖各具特點(diǎn)，使用也較為可靠，但價(jià)格相對(duì)較為昂貴，我國(guó)可加以開(kāi)發(fā)和研制。采集者退散

錨噴支護(hù)是——種“剛”“柔”適度的薄層支護(hù)，地下工程適時(shí)進(jìn)行錨噴支護(hù)既可抑制圍巖有害的變形，又可適應(yīng)圍巖的變形。利用錨噴混凝土早期強(qiáng)度的特點(diǎn)，可對(duì)圍巖及時(shí)提供一定的支護(hù)抗力，可有效地限制圍巖有害變形的發(fā)展。在隧洞開(kāi)挖掘進(jìn)中根據(jù)不同的洞徑和地質(zhì)條件采用不同的錨噴支護(hù)參數(shù)，不僅施工安全得到保證，而且可以快速掘進(jìn)。

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