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錨噴支護技術(shù)在小浪底工程中應(yīng)用2

三、小浪底工程中幾種先進的錨噴支護技術(shù)

1.錨桿支護

（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雙層保護預(yù)應(yīng)力錨桿、雙層保護預(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。上述工作完成后，用鉆機將錨桿插入孔底，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，一端有進水小孔。把凹形鋼管放人鉆孔內(nèi)，通過進水小孔向鋼管內(nèi)充人高壓水使凹形鋼管

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

⑥lBO-自鉆錨桿

1BO-自鉆錨桿是國際專利產(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。鉆桿單根長度為2m、3m、4m，可用連接套管組成各種長度。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，鉆孔后可直接通過鉆桿和鉆頭中心的孔進行灌漿。如果安裝頂拱的鉆孔，則在孔口部位加一個短的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雙層保護預(yù)應(yīng)力錨桿

500kN雙層保護預(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，漿液強度達到30MPa后張拉鎖定。

⑧雙層保護預(yù)應(yīng)力錨索

雙層保護預(yù)應(yīng)力錨索有兩種形式，一種是有黏結(jié)的錨索，另一種是無黏結(jié)的錨索。有黏結(jié)的錨索先向內(nèi)錨固端灌砂漿達到設(shè)計強度后，進行錨索張拉，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，砂漿凝固后再張拉。小浪底工程在國內(nèi)首次大規(guī)模地使用這種無黏結(jié)的預(yù)應(yīng)力錨索，在地下廠房頂拱和進出口高邊坡加固等3處共使用這種錨索1000根以上。

（2）錨桿支護質(zhì)量控制

①原材料質(zhì)量控制

用于錨桿的國產(chǎn)鋼筋符合中國標準GBl499Ⅱ級鋼要求，進口鋼筋符合美國ASTM M400級標準。

② 可行性試驗

對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行可行性試驗，試驗錨桿分別安裝成水平至與水平成300范圍內(nèi)的不同方向。用液壓千斤頂進行張拉，并用百分表觀測錨桿的變形。 若連續(xù)10根錨桿加載超過了控制荷載，則認為錨桿合格，可以在現(xiàn)場使用。

③ 現(xiàn)場質(zhì)量控制

按技術(shù)規(guī)范腰求，對錨桿安裝質(zhì)量進行控制，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10萬m3.幾乎所有巖石開挖面，都要用噴混凝土保護或承受荷載。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，因此小浪底國際承包商大都使用這一施工方法。國內(nèi)承包商則因濕噴混凝土設(shè)備構(gòu)置費用高，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步驟。

（1）噴混凝土試驗板

在噴混凝土之前，每種噴混凝土拌和設(shè)計都要按照美國規(guī)范ACl 506 R《噴混凝土指南》的要求進行噴混凝土試驗板試驗。

（2）現(xiàn)場質(zhì)量控制

① 噴混凝土強度檢查

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天抗壓強度試驗，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)場鉆取050mm芯樣檢查厚度。

③ 噴混凝土補救措施

以噴層最小厚度達到設(shè)計值為評價標準，厚度不夠的部位進行補噴。

噴混凝土強度以現(xiàn)場噴混凝土大板芯樣強度作為評價標準，如果芯樣強度不合格，則在不合格的部位鉆取50mm的芯樣作強度試驗，如仍不合

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

四、結(jié) 語

在一般地質(zhì)條件，使用砂漿錨桿支護較為可靠，且易于施工，頂拱部位使用樹脂或水泥卷張拉錨桿可及時給圍巖施加預(yù)應(yīng)力，從而達到快速支護、安全施工的目的。張拉錨桿要保證錨固段的長度及填充段的飽滿度，根據(jù)計算來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、黏土到最堅硬的花崗巖各種不同的巖層，具有易于安裝、快速支護的特點。1BO自鉆錨桿適合于在軟弱破碎的巖層中使用。500kN預(yù)應(yīng)力錨桿可對錨桿體起到雙層保護的作用，對于重要的建筑物是一種很好的永久支護形式。以上三種進口的錨桿雖各具特點，使用也較為可靠，但價格相對較為昂貴，我國可加以開發(fā)和研制。采集者退散

錨噴支護是——種“剛”“柔”適度的薄層支護，地下工程適時進行錨噴支護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度的特點，可對圍巖及時提供一定的支護抗力，可有效地限制圍巖有害變形的發(fā)展。在隧洞開挖掘進中根據(jù)不同的洞徑和地質(zhì)條件采用不同的錨噴支護參數(shù)，不僅施工安全得到保證，而且可以快速掘進。

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