锚喷支护基本概况

锚喷支护施工工艺

1. 原材料备制①锚杆材料：锚杆材料采用20锰硅钢筋或注浆锚杆，钢筋直径Φ22㎜，按设计要求规定的材质、规格备料，并进行调直、除锈、除油，以保证砂浆锚杆的施工质量和施工的顺利进行。②水泥；普通水泥砂浆选用普通硅酸盐水泥，在自稳时间短的围岩条件下，宜用早强水泥砂浆锚杆。③砂：宜采用清洁、坚硬的中细砂，粒径值不宜大于3㎜，使用前应过筛。④配合比：普通水泥砂浆的配合比：水泥：砂宜为1：1~ 1：1.5（重量比），水灰比宜为0.45~0.50；⑤砂浆备制：砂浆应拌合均匀，随拌随用。一次拌和的砂浆应在初凝前用完，并严防石块杂物混入，主要为了保证砂浆本身的质量及砂浆与锚杆杆体、砂浆与孔壁的粘结强度，也就是为了保证锚杆的锚固力和锚固效果。

2. 锚杆孔的施工①孔位布置：孔位应根据设计要求和围岩情况布孔并标记，偏差不得大于20㎝；②锚杆孔径：砂浆锚杆的锚杆孔径应大于锚杆体直径15㎜；③钻孔方向：锚杆孔宜沿隧道周边径向钻孔，但钻孔不宜平行岩面；④钻孔深度：砂浆锚杆孔深误差不应大于±10㎝；⑤锚杆孔应保持直线；⑥灌浆前清孔：钻孔内若残存有积水、岩粉、碎悄或其它杂物，会影响灌浆质量和妨碍锚杆杆体插入，也影响锚杆效果。因此，锚杆安装前，必须采用人工或高压风、水清除孔内积水和岩粉、碎悄等杂物。

3. 锚杆安装①砂浆：砂浆锚杆孔内的砂浆也应采用灌浆罐和注浆管进行注浆。注浆开始或中途停止超过30min时应用水润滑灌浆罐及其管路，注浆孔口压力不得大于0.4MPa,注浆时应堵塞孔口。注浆管应插至距孔5~10㎝处，随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出，并用手将水泥纸堵住孔口。②锚杆安装：锚杆头就位孔口后，将堵塞孔口水泥纸掀开，随即迅速将杆体插入并安装到位。若孔口无水泥砂浆溢出，说明注入砂浆不足，应将杆体拔出重新灌注后再安装锚杆；锚杆杆体插入孔内的长度不宜小于设计规定。锚杆安设值，不得随意敲击，三天内不得悬挂重物。③钻孔注浆的饱满程度，是确保安装质量的关键，工艺要求注浆管插到距孔底5~10㎝，并随砂浆的注入而缓慢匀速拔出，就是为了避免拔管过快而造成孔内砂浆脱节。砂浆不足时应重注砂浆。这都是为了保证锚杆全长为足够饱满的砂浆所握裹，保证其锚固效果。④普通砂浆锚杆安装后不久，随意敲击杆体将影响砂浆与锚杆杆体、砂浆与孔壁的粘结强度，降低锚杆的锚固力。普通砂浆三天所能达到的强度为28天强度的40%左右，因此，规定三天内不得悬挂重物，不但是为了保证锚固质量，也是为了防止发生安全事故。安装中应注意的问题①砂浆锚杆作业是注浆，后放锚杆（注浆锚杆作业是先放锚杆后注浆）先将水注入牛角泵内，水占泵体积的2/3，并倒入少量砂浆，初压水和稀浆湿润管路，然后再将已调好的砂浆倒入泵内，将注浆管插至锚孔眼底，将泵盖压紧密封，一切就绪后，慢慢打开风阀开始注浆，在气压推动下，水在前，砂浆在后，水湿润泵体和管路，引导砂浆进入锚孔中。随着砂浆不断压入眼底，注浆管跟着用推和锤击的方法，把锚杆插入眼底，然后用木楔堵塞眼口，防止砂浆流失。注浆压力不宜过大，保持在2㎏/㎝2为好；②压注砂浆时，必须密切注意压力表，发现压力过高，须立即停风，排除堵塞；③注浆管不准对人放置，注浆管在未打开风阀前，不准搬动，关闭密封盖，以防高压喷出物射击伤人。④掺速凝剂砂浆时，一次拌制砂浆数量不应多于三个孔，以免时间过长使砂浆在泵管中凝结。⑤锚注完成后，及时清洗机具。

锚喷支护注意事项

1. 喷射机的合理使用启动喷射机时，应先送风再开机，并应在机械运转正常后送料，供料均匀连续。作业结束时，先停止送料，待罐内余料喷完，再停机，然后关风。停止喷射作业后，喷射机和输料管内的积料应及时清除干净，以避免混合料结块堵管。

2. 输料管堵塞问题堵管的一般原因不外乎以下几种：①混合料中混入超规定粒径的石子、水泥硬块或其它杂物。②操作程序有误，如先开马达后送风，或砂子含水率过高，操作阀错开，致使高压风大量泄出，使工作室内风压急剧下降，也会引韦输料管堵塞 。③如遇堵客，应立即关闭马达，随后关闭风源，并将软管拉直，然后 以手锤敲击找到堵塞位置，可将风压开到0.3~0.4MPa，同时继续敲击堵塞部位，使其排除堵塞物而畅通。排除堵管现象时，应注意喷嘴前方严禁站人，以免发生伤人事故。

3. 回弹问题影响回弹率的各种因素有：混合料配合比、水灰比、砂子含水率、工作风压、水压、喷射距离、喷射角度、操作方法及熟练程度等。针对各种因素，采取相应的措施降低回弹率。《规则》规定正常情况下的回弹率，一般拱部为20~30%，边墙为10~20%。

4. 粉尘问题①控制砂石料含水率：当含水率控制在5~7%时，作业时的粉尘浓度可控制在15mg/ m³以下；②加强通风；③加长拢料管：即在喷嘴水环到出口之间接一段0.5~1m长的管子，使干料与水混合后有一个充分湿润和混合的过程，这对降尘和提高砼质量都较为有利。④严格控制工作风压：风压过高，进料速度过快，在喷头处加水不容易均匀，风压过高不仅增加回弹量，而且也会提高粉尘浓度。

5. 安全及劳动保护施工中注意喷嘴不准对人，以免喷射伤人，喷射前先进行清理浮石、危石等必要的排险作业；喷射机一定要安放在围岩稳定或已衬砌地段。喷射砼施工人员必须佩戴防尘口罩等，操作喷头和注浆管的工人应佩戴防护眼罩，夹胶工作服、长筒乳胶手套等。

采用锚杆和喷射混凝土支护围岩的措施，60年代以来，已被广泛采用。锚杆的主要作用是增强节理面和岩层间的摩擦力，增强岩块或岩层的稳定性。喷射混凝土的作用是加固围岩，防止岩块抬动、剥离或坠落。二者结合发挥围岩的自承能力。

锚喷支护优点

1. 不需要模板；

2. 喷层具有高粘附性，使喷层与岩层共同承受荷载；

3. 胶结松散的岩块，充填裂隙并深入内部，减少岩石的应力集中；

4. 减少岩块位移或坠落；

5. 具有高密度或高强度；

6. 紧随掘进工作面，防止岩石风化或塌落；

7. 支护占衬砌断面小，节约投资和劳力。

锚喷支护缺点

混凝土喷射过程中回弹量大，粉尘较多，影响操作人员健康。

锚喷支护改进

采用水幕、水力旋流器和特殊喷头，在输料管内增加混合料湿度和加强通风，水泥裹砂法。

锚喷支护支护形式

1. 单独采用锚杆，一般只用于局部；

2. 单独采用喷射混凝土，有时也只用于局部；

3. 锚杆结合喷射混凝土，多用于地下洞室的顶拱和边墙；

4. 锚杆和喷射混凝土，加设单层或双层钢筋网,可提高喷层抗拉强度和抗裂能力,从而提高支护能力；

5. 锚喷加金属网，并在喷层内加设工字钢等型钢作成的肋形支撑。

锚喷支护选用

上述各种形式的锚喷支护，所采用的锚杆根数、深度、间距，喷层的厚度以及金属网和肋形支撑的尺寸等，均要根据实际情况确定。为搞好支护还需要进行围岩变位和变形等现场量测工作。锚喷支护常紧跟开挖掘进，平行作业，特别是在隧洞或地下厂房施工中采用分部开挖的方式时，可随着开挖断面的扩大，边挖边喷，直至全断面完成。

锚喷支护是由锚杆和喷射混凝土组成的一种支护方法。使锚杆、混凝土层及围岩结合成整体承载的结构物，起到支护作用。锚杆支护和喷射混凝土支护也可单独采用。锚杆支护是先在围岩内打眼，再置入锚杆。锚杆固定在围岩中起吊挂、挤压和组合梁的作用，提高围岩承载能力。喷射混凝土支护使围岩封闭，并与围岩迅速结成整体,以加固围岩（图2）。在勘探坑道中一般以锚杆支护为主，尽可能不喷和少喷射混凝土或水泥砂浆，以满足地质观察研究和素描编录以及刻槽采样等需要。在极破碎及动压较大的岩层内采用锚喷支护和钢丝网复喷，有很好的加固围岩效果。锚喷支护结构简单，坑道断面利用率高，进度快、成本低、便于机械化施工，是目前广泛采用的先进支护方法。

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