柔模混凝土支護(hù)技術(shù)在松軟地層巷道施工中的應(yīng)用

李世海

摘 要：柔?；炷林ёo(hù)技術(shù)是指預(yù)先制作柔性模板，通過(guò)錨桿和鋼筋網(wǎng)將柔性模板固定在巷道周邊，采用混凝土泵將自密實(shí)混凝土拌和物灌入柔模中，利用柔模透水不透漿的特性，將混凝土中多余的水分濾出，降低水灰比，提高混凝土早期和后期強(qiáng)度。待混凝土硬化后，在其表面噴射一層混凝土。這樣在巷道周邊就形成一個(gè)柔?；炷吝B續(xù)碹支護(hù)結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于在巷道外側(cè)人為的加上了一層混凝土連續(xù)密封層。該結(jié)構(gòu)整體性高，密封性好，施工工藝簡(jiǎn)單，速度快，成本低，該支護(hù)技術(shù)近年來(lái)逐漸在松散巖層等不良地質(zhì)條件下的地下工程中得到推廣應(yīng)用，取得了較好效果。

關(guān)鍵詞：柔模泵注混凝土;松軟地層;巷道施工

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.05.097

1 工程概況

本文所述巷道位于砂巖層中，其膠結(jié)程度差、屬軟弱巖層，厚度較大，易冒落。掘進(jìn)時(shí)巷道頂、底、幫均出現(xiàn)淋水、滲水。圍巖、沙巖經(jīng)水浸泡后均成散或糊狀。根據(jù)該巷道的使用功能，防滲要求高，原設(shè)計(jì)采用現(xiàn)澆混凝土砌碹支護(hù)，施工速度慢，勞動(dòng)強(qiáng)度大，防滲性能差，為此采用了一種適合含水地層大斷面軟巖硐室支護(hù)并滿足防滲要求的柔模泵注混凝土支護(hù)技術(shù)。

2 支護(hù)參數(shù)

（1）一次支護(hù)采用錨網(wǎng)噴支護(hù)，錨桿規(guī)格Φ20×2200mm，錨桿間排距為800×800mm，采用兩節(jié)Z2370樹(shù)脂錨固劑加長(zhǎng)錨固，鐵托板規(guī)格120×120×10mm，錨桿預(yù)緊力40～50KN。錨桿施工時(shí)錨桿外露長(zhǎng)度為50mm。（2）二次支護(hù)采用柔?；炷吝B續(xù)碹支護(hù)。柔性模板規(guī)格12×1.8×0.2m，（長(zhǎng)×寬×厚），柔模長(zhǎng)度中心線兩邊各2.5m范圍內(nèi)加厚至0.25m，便于頂部混凝土施工時(shí)流動(dòng);錨桿為通長(zhǎng)粗螺紋等強(qiáng)錨桿，主要起吊掛柔模的作用。規(guī)格Φ20×1400mm，錨桿間排距為850×850mm，采用一節(jié)Z2370樹(shù)脂藥卷錨固劑全長(zhǎng)錨固，鐵托板長(zhǎng)寬厚規(guī)格為150×150×10mm。錨桿施工時(shí)錨桿外露長(zhǎng)度為250mm;柔?；炷翉?qiáng)度C30，厚度200mm。（3）柔模泵注混凝土施工完成后，噴射厚度為80mm、強(qiáng)度等級(jí)為C20的混凝土進(jìn)行整形及封閉縫隙。

3 施工技術(shù)要求

柔?；炷林ёo(hù)方案總體施工工藝流程包括：掘進(jìn)出矸→臨時(shí)支護(hù)→鉆錨桿眼→掛鋼筋網(wǎng)、架設(shè)托梁、安裝錨桿→噴射混凝土→打錨桿眼、安裝等強(qiáng)錨桿→掛柔模、架鋼筋網(wǎng)→泵送混凝土、現(xiàn)澆柔模碹→噴射混凝土封閉柔?；炷另垠w。

（1）錨桿施工技術(shù)要求。因掛設(shè)柔性模板的錨栓孔間排距是提前預(yù)留的，因此對(duì)錨桿施工的間排距要求比較嚴(yán)格。

1）施工錨桿前先沿巷道頂板中心線掛線，然后沿巷道斷面方向用鋼卷尺配合自動(dòng)噴漆將錨桿點(diǎn)進(jìn)行定位;施工錨桿時(shí)考慮到一次支護(hù)時(shí)已經(jīng)施工了錨桿，在二次施工時(shí)難免會(huì)碰到二次施工錨桿點(diǎn)位和一次錨桿點(diǎn)位有重合的地方，因此二次錨桿施工間排距誤差控制在±50mm以內(nèi);2）錨桿孔深度誤差在30mm以內(nèi)，以避免錨桿外露過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短;3）為防止巷道發(fā)生底鼓現(xiàn)象，幫底錨桿角度要求向下偏15°，其他錨桿打設(shè)方向均要求與圍巖表面垂直;4）錨桿間排距誤差必須控制在50mm之內(nèi)，否則會(huì)影響柔模的支護(hù)質(zhì)量;5）錨桿的預(yù)緊力矩或預(yù)緊力不少于設(shè)計(jì)值的90%，誤差較大時(shí)需要重新施加預(yù)緊力使其值在允許偏差范圍內(nèi)。

（2）柔模掛設(shè)安裝要求。掛設(shè)錨桿需準(zhǔn)確穿過(guò)柔模預(yù)留孔，將柔性模板綁扎在錨桿上。另外，柔模要用托板和螺母固定牢靠，防止在澆注過(guò)程中柔模下滑或變形。同時(shí)需要格外注意下面幾點(diǎn)：

1） 掛設(shè)柔模時(shí)將灌注口朝向巷內(nèi);2） 由拱頂向兩邊依次安裝柔模。找出柔模中間灌注口，先掛設(shè)中間灌注口兩側(cè)的預(yù)留孔，然后依次掛設(shè)其它錨桿預(yù)留孔，最后掛設(shè)幫預(yù)留孔，直至柔模全部掛設(shè)于錨桿之上;3） 考慮到水倉(cāng)支護(hù)的防滲性要求及泵注混凝土成型后的柔模有一定的收縮，需將兩個(gè)柔模搭接部分的搭接繩系緊，以避免澆筑混凝土后出現(xiàn)空隙。

（3）混凝土泵送。利用混凝土輸送泵和輸送管道將自密實(shí)混凝土拌合物泵注到柔性模板內(nèi)。柔模泵注口有兩層，施工時(shí)將兩層都和輸送軟管連接固定，混凝土輸送管末端軟管插入柔模澆注口不少于300mm，并用8#鐵絲綁扎3道，泵注口和軟管必須扎緊，防止在高泵壓作用下漿液外流;泵注混凝土從柔模中部（即巷道中線）開(kāi)始向兩幫一次澆注完成。

當(dāng)柔模內(nèi)混凝土泵注接近飽滿時(shí)，暫停3分鐘，待柔模內(nèi)多余的水分充分析出后再泵至密實(shí)，反復(fù)暫停-泵注不少于5次?；炷帘盟屯瓿梢院螅杆賹④浌軓娜崮Ｖ腥〕?，并用鐵絲扎緊柔模泵注口，防止頂部混凝土外流。

（4）噴射混凝土施工技術(shù)要求。嚴(yán)格按照《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定的噴射混凝土施工技術(shù)規(guī)范進(jìn)行施工，需要說(shuō)明的是在本設(shè)計(jì)方案中，初期支護(hù)中噴射混凝土的作用一方面是封閉圍巖，提高圍巖的自穩(wěn)能力;另一方面就是對(duì)巷道的成型質(zhì)量進(jìn)行校正，超挖的地方要填平，欠挖的地方可適當(dāng)減少噴層厚度，總之就是保證初期錨噴支護(hù)完成以后，巷道表面的不平整度控制在±5mm之內(nèi)，為現(xiàn)澆柔?；炷另垠w提供較好的賦存環(huán)境。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）柔?；炷连F(xiàn)澆碹是該復(fù)合支護(hù)方案的核心，它起主要的承載和抗?jié)B作用，柔?；炷潦┕ひ欢尉嚯x以后在柔模混凝土碹體表面噴射一層混凝土，主要起封閉柔模碹體和加強(qiáng)兩相鄰柔模碹體接縫處的抗?jié)B能力。（2）初期錨噴支護(hù)是柔性支護(hù)，巷道掘進(jìn)完成以后圍巖應(yīng)力重新分布，錨噴支護(hù)對(duì)圍巖進(jìn)行主動(dòng)加固的同時(shí)，允許圍巖有適當(dāng)?shù)淖冃?二次及三次支護(hù)是剛性支護(hù)，當(dāng)圍巖變形到一定程度以后，及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)澆柔?；炷另郏刂茋鷰r的變形。（3）通過(guò)施工后位對(duì)混凝土強(qiáng)度測(cè)試表明混凝土支護(hù)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)對(duì)柔模支護(hù)后巷道位移監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，巷道兩幫及頂?shù)装逡平啃∮?0mm，可認(rèn)為巷道處于穩(wěn)定狀態(tài)。（4）通過(guò)對(duì)施工后巷道表面觀察，巷道周邊均沒(méi)有出現(xiàn)漏水滲水現(xiàn)象，柔模支護(hù)后巷道防滲效果較好。

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作者簡(jiǎn)介：李世海（1984-），男，云南昭通人，本科，講師，國(guó)家一級(jí)建造師，研究方向：土木工程施工。