喷锚支护施工技术在公路桥梁隧道工程中的应用

喷锚支护施工技术在公路桥梁隧道工程中的应用

陈旭南

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摘要: 随着我国人民生活水平的不断提高，交通事业也朝着良好的方向发展。公路桥梁隧道工程建设内容较多，但是随着科学技术的不断发展，从而使得隧道施工能够更加科学的进行。而支护则是施工中的常用技术之一，因此，下面将对喷锚支护施工技术在公路桥梁隧道工程中的应用进行分析论述。

关键词：公路桥梁；隧道工程；喷锚支护；施工技术

引言：

我国地势复杂，而且河湖山脉广泛分布于全国各个地区，再加上现阶段的可用建设用地越来越少，故而随着公路线路不断延伸，公路工程建设中的桥梁隧道施工项目不断增加，由于公路桥梁隧道工程质量，对驾驶人员行车安全、行车体验以及工程经济效益和运行寿命等均有一定影响，但是通过喷锚支护技术高效应用，可以进一步提升公路桥梁隧道结构稳定性，从而规避隧道塌方等问题的出现，所以施工企业应加强喷锚支护技术应用研究，以便提升公路桥梁隧道工程施工技术水平。

一、喷锚支护技术

喷锚是一种可以提高土体强度、确保土体稳定的施工技术。这种技术相对适合于强风化岩、粉质粘土、抗剪力较低等土层，具有造价低、速度快、应用机械设备简单、占地面积小等诸多优势，目前在隧道工程中得到了广泛应用。该技术的使用方式包括了锚杆、喷射混凝土两种，其中喷射混凝土主要是利用设备在土体表面喷射，以确保混凝土与土体可以粘结在一起，与此同时，还可以实现对裂隙、凹穴进行填充，以避免土体风化和松动，从而提高有关结构的稳固性，利用土体自承作用，与混凝土构成共同的承载结构。锚杆是一种在土壤中起到锚定作用的金属柱，其功能表现为：通过锚杆的固结效应，在岩石中构成一个承力的岩拱，并与外界共同承担荷载，通过将多个水平线上的岩层串连在一起，构成了一个组合岩柱，从而改善了结构的总体稳定性。

二、公路桥梁隧道工程的分析

1.建设难点

我国近年来公路桥梁隧道工程项目越来越多，在各类复杂地形条件下使得施工难度也在不断提升，但随着科学技术的发展，各类现代化技术应运而生，从而使得施工能够更加科学的进行。喷锚支护技术能够使土体保持立体，合理分散图的应力，从而有效提高工程的坚固性，合理应用能够大幅度降低公路滑坡或者隧道坍塌事故。但由于公路桥梁隧道工程建设区域环境条件复杂，增加了施工的难度和管理难度，如技术应用不当则有可能导致支护方案频繁出现变更的情况，增加资金及资源消耗，且无法在规定时间内顺利完工，降低项目的综合效益。

2.基本原则

随着我国发展建设速度不断加快，对基础工程的关注力度也在提高，如公路桥梁隧道工程便是其中之一，要求以基本原则为标准，应用专业技术进行优化和改善，从而妥善处理各类影响工程的问题[2]。喷锚支护技术在当前的公路桥梁隧道工程中较为常见，其能够大幅度提升强度与刚度，但如果支护中存在偏差，可能会引发滑坡、崩塌等工程灾害，为此要求以精细施工为原则，预先确定区域放稳定破坏率，以此来达到提高支挡和加固的目的，避免施工对周边造成破坏，配合检测管理有效避免隧道边坡出现局部失稳，确保项目能够顺利投入使用。

3.参数计算

公路桥梁隧道工程若想确保自身的稳定性，就需要在使用喷锚支护施工技术时，对基础计算加大关注，根据其物质组成、力学性状进行细化分析，参照《工程地质手册》要求，了解土体与基岩接触面附近滑动情况是否在规定范围内，避免后续所得数据信息出现偏差。为了保证喷锚边坡施工的有效性，可以选择坡率类别法与定量分析方式，预先了解了当前施工区域岩体和土体的各项参数，定量分析中选取5个断面，根据天然状态和连降暴雨状态时的受力情况计算边坡稳定性系数，后续对此存在不足的区域进行优化和调整，以此满足项目的预期要求。

三、喷锚支护施工技术在公路桥梁隧道工程中的应用策略

1.施工前的准备

1.1.材料比例

在确定材料比例时不仅要求达到设计规范的强度，还需要考虑到施工地点的地质和气候等条件。从而确保混凝土的各方面性能达到相应的要求，避免混凝土抗冻性不强，从而有效降低水化热的问题。一般来看，在施工过程中每一立方米所需要的水泥量在400到470间，相关人员在进行在进行低温早强喷射混凝土的水灰混合比例需要控制在0.4到0.5间。借助对低温早强喷射混凝土的实验，最后可以确定原料的比例保持在1:2.35:1.61。

1.2.原料配合比

混凝土包含的原材料有水泥、粗细骨科和外加剂，他的等级性质和质量需要满足一些标准要求。第一，粗细顾客，它一般由卵石或者非碱性碎石混合。泥块含量要求0%，含泥量6%，压缩治疗在5.1%到6.7%间，坚固性为2.1%，无碱性。第二，在施工备料过程中，对水泥要求不超过32.5R，并且要求使用含碱量低的硅酸盐水泥。一般来说在工程中使用的水泥要求用水量为26.5%，凝固的时间为一个半小时，终止凝固时间为三个半小时，标准的抗压强度为45.2，抗折强度为8.3。第三，相关人员需要根据混凝土性质，合理选用速凝剂和复合型外加剂。前者可以有效的提升混凝土硬化速度，减少回弹损失等，从而使得混凝土更好的适应潮湿阴暗或者含水量大的土层。外加剂能够改善早期状态下的混凝土强度，有效降低混凝土的冰点，更好克服各种恶劣条件。

2.混凝土喷射施工

隧道喷锚支护主要采用的是湿喷法，因为湿喷能有效减少回弹和粉尘，为隧道的后续施工创造一个良好的环境与条件。在喷射中使用的混凝土主要在拌和站中进行拌制，然后采用运料车运输到现场。混凝土的配合比需通过专门的试验来确定，而且还要通过试验来验证是否满足施工要求。经试验检验确认可达到要求后，后续施工必须严格按照这一配合比进行混凝土生产。喷射开始前，应先对净空尺寸进行检查，当发现有局部欠挖和松动的危石时，应及时处理，然后在洞口或洞外的拌和站严格按照经批准的配合比进行混凝土生产，生产完成的混凝土利用运输车及时运输至现场，利用湿喷机进行分层喷射，对于具体的分层厚度，隧道拱部一般不能超过5cm，而边墙一般不能超过10cm，喷射严格按照从上到下的顺序进行，每次喷射的实际长度要控制在6m以内。喷射要由操作熟练的工人负责，在整个喷射过程中，喷嘴都要和受喷面垂直，并且还要和受喷面有0.6m-1.0m的距离。根据设计和相关规范提出的要求，设置好预埋点，将其作为对围岩压力变形进行实时监控量测的点，以获取各项参数，为施工和调整提供可靠依据，根据得到的参数绘制围岩形变曲线，在围岩趋于或达到稳定后，开始混凝土模注。施工中不允许施工回弹料，实际的喷层厚度不能小于设计值。

3.格栅钢架施工

格栅钢架的制作需要在场地内制作完成，然后在山洞内借助螺栓等将所有部件连接投入使用。钢架安装前需要在安装的位置上设置定位钢筋。喷射初期，需要在凹槽位置打上木楔，预先用钢架进行安装预留连接板的位置。在喷射完成后，需要对定位钢筋和钢架等进行焊接，钢架中间的位置需要使用喷射混凝土进行填平处理。拱脚的两侧需要安装锁脚锚杆增加稳定性。该结构和隧道内的中线保持垂直，斜度控制在2度以内，若钢架和围岩中间的缝隙超出设计标准需要增加混凝土鞋型垫块，并进行喷射混凝土填埋处理。此外，需要将钢架和锚杆焊接在一起，并在钢架的纵向进行钢筋焊接工作，以提升钢架整体的性能强度。钢架假设完成后，需要立即使用喷射混凝土将露出的钢架完全覆盖，使得钢架和混凝土可以共同承担整体的负荷，保持构造的结构强度。

总结：

总而言之，公路桥梁隧道的制作中需要应用大量的技术，借助喷锚技术可以有效改良围岩受力状况，确保整个结构的稳定性和轻度，避免变形和坍塌现象的发生。相关工作人员在进行操作的过程当中，应掌握施工所在地点的条件，结合实际情况制定出完善的施工方案，从而大幅度提升施工质量。.

参考文献：

[1]程喜贵. 喷锚支护施工技术在隧道工程中的应用探究[J]. 中国公路,2021(5):111,113.

[2]李伟权.喷锚支护施工技术在公路桥梁隧道工程中的应用[J].中华建设,2019(03):156-157.

[3]刘炎顺.喷锚支护施工技术在公路桥梁隧道工程中的应用[J].中国高新区,2018(10):210.