隧道錨噴襯砌（qì）基本概念 隧道襯砌的主要形式（shì）有： 錨噴襯砌、整體式襯砌、 複合式襯砌。 噴錨襯砌是噴射混凝土支護、錨杆支護、噴射混（hún）凝土＋錨杆支護、噴射混凝土＋錨杆＋鋼筋網支護、噴射（shè）混凝土＋錨（máo）杆＋鋼筋（jīn）網＋鋼架支護的統稱，是一種加固圍岩、控製圍岩變形，能充分利用和（hé）發揮圍（wéi）岩自承能力的襯砌形式。具有支護及時、柔性、緊貼圍岩、與圍岩共同作用等特點（diǎn）。 在複合式襯砌(見圖1)中，第一層襯砌采用噴錨襯砌（qì），通常稱為初期支護；第二層襯（chèn）砌采用拱牆整體澆築的模注混凝土襯砌，也（yě）稱（chēng）二次（cì）襯砌。 錨杆支（zhī）護的作用主要是：懸吊作用、組（zǔ）合（hé）拱作用、擠（jǐ）壓作用。 噴（pēn）射混凝土的主要作用（yòng）是：封閉岩麵、防止圍岩風化鬆動、填充坑凹及裂隙、維護（hù）和提高圍岩的整體（tǐ）性、幫助圍岩發揮自身結構能力、調整圍岩應力分布，防止應力集中，控製圍岩變形，防止（zhǐ）掉塊、防止坍塌的（de）作（zuò）用。 噴射混凝土的施工工藝有（yǒu）三（sān）種：幹噴、潮噴和濕噴。隧道施工中要求（qiú）采用濕噴工藝，不允許（xǔ）采用幹噴。 鋼架（jià）支護包括鋼筋格柵鋼架和型鋼鋼（gāng）架。鋼架主要用於自穩時間短、初期變形（xíng）大或對地表下沉量有嚴格限製的（de）地層（céng）中。噴錨襯砌施工質量檢測主要包括錨杆施工質量檢查、噴射混凝土的質量檢驗、鋼筋（jīn）網施工質量檢測、鋼架施工（gōng）質量檢測、內淨（jìng）空斷（duàn）麵質量檢測、以及錨噴襯（chèn）砌背後空洞和內部質量檢測等。 錨杆施工（gōng）質量（liàng）檢查（chá） 錨杆的種類主要包括：砂漿（jiāng）錨杆、藥卷（juàn）錨杆、中空注漿錨杆、自鑽式錨杆（gǎn）、組合（hé）中空錨杆、樹（shù）脂錨杆、楔縫式端頭錨固式錨杆、管縫式錨杆等。常見的錨杆杆體構造 一、錨杆的加工質量檢查（chá） 錨（máo）杆的加工質量（liàng）檢查包括：錨杆杆體力學（xué）性能檢測、杆體的規格（gé）、錨杆的長度和加工質量。 1、錨杆杆體力學性能檢測的（de）包括：抗拉強度、延展性、彈性。 2、杆體的規（guī）格：杆體的直徑和壁厚允許偏差小於等於4%。 3、錨杆的長度：錨杆長度不（bú）小於設計長度，錨杆插入孔內的長度不得短於（yú）設計長度的95%。 4、加工質量：檢查時，首先測量錨（máo）杆各部分的尺寸，其次檢查焊接件的焊接質量。 二、錨杆安（ān）裝質量檢查 錨杆安裝質量檢查的項目包括：錨杆（gǎn）的孔位（wèi）、錨杆方向、鑽孔深（shēn）度、孔徑、錨杆錨固劑（砂漿）強度檢測、錨杆墊板、錨杆數量、錨杆（抗）拔力、錨杆錨（máo）固長度和砂漿注滿度檢測。 1、錨杆孔位 孔位允許偏差為士150mm， 但需控（kòng）製（zhì）累積誤（wù）差（chà），以（yǐ）保證錨杆設計密度。檢查頻率為（wéi）錨杆數的（de）10%。 2、 錨杆方向 錨杆打設方向應根（gēn）據圍岩情（qíng）況，盡（jìn）量與（yǔ）圍岩壁（bì）麵或岩層主要（yào）結構麵垂直。錨（máo）杆打設方向（xiàng）檢查主要采用目測，也（yě）可采用地質（zhì）羅盤檢測。 3、 鑽（zuàn）孔深度 錨杆（gǎn）鑽孔深度不小於錨杆設（shè）計長度，孔深（shēn）允許（xǔ）偏差為士50mm。鑽孔深（shēn）度可用帶有刻度的塑料管或木棍等插孔（kǒng）量測，檢查頻率為錨杆數（shù）的10%。 4、 孔徑 對於以砂漿作為錨固劑的錨杆，錨孔鑽徑大（dà）於杆體直徑15mm才符合要求。孔徑檢查采用直尺、 遊標卡尺測量，檢查頻率為錨杆總數（shù）的10%。 5、. 錨杆錨固劑（砂漿〉強度（dù）檢測（cè） 現場取樣，每次錨杆（gǎn）安裝應至少取（qǔ）一組試件， 在標準養護條件下試件（jiàn）28d的抗壓強度，不低於設計強度， 設計沒（méi）有特別（bié）要求（qiú）時，漿強度等級應不小於M20。 6、 錨杆墊板 要求與（yǔ）岩麵緊貼，不能出現（xiàn）吊（diào）空（墊板沒有貼到圍岩〉、翹邊、螺母沒有壓住墊板（bǎn）的現象。墊板長、寬尺寸偏差不小（xiǎo）於5mm，厚度（dù）大於設計（jì）值。檢查頻率為錨杆數的10%。 7、 錨杆數量 直接在現場肉眼點（diǎn）數，或通過全息（xī）掃描拍照點數。 8、錨杆（抗）拔力 錨杆（抗）拔力是指錨杆錨固後（hòu）能夠承受的抗拔能力。 (1）檢測（cè）數量為錨杆數的1%且每（měi）次不少於3根。 (2）同組錨杆（gǎn）抗（kàng）拔力的平均值（zhí）應不小於設計值。 (3）單根（gēn）錨杆的抗（kàng）拔力不得低於（yú）設計值的（de）90%。 9、 錨杆錨固長度和砂漿注（zhù）滿度檢測 對全長黏結錨杆，還可采用（yòng）錨杆質（zhì）量（liàng）無（wú）損檢測儀進行（háng）錨固長（zhǎng）度和密實度檢測。 根據（jù）質量檢驗評（píng）定標準，錨杆實測項目5項：錨杆數量、錨杆拔力，孔位、孔深和孔（kǒng）徑，其中（zhōng）關鍵（jiàn）實測（cè）項目是：錨杆（gǎn）數量、錨杆拔力。 錨杆抗拔力測試 一、測試儀器 錨杆抗拔力（lì）常（cháng）用錨杆拉撥計來測試。如需測試（shì）錨杆抗（kàng）拔位移，可增加行程計量裝置（如千分表）。 二、測試方法 (1）現場隨機抽測的錨杆，由於錨（máo）杆外露端長度不夠，需對受檢錨杆端頭做加長處理，以便（biàn）測試千斤頂安裝（zhuāng）。可采用連接套筒接長，連接抗拉強度應能承（chéng）受100%杆體極限抗拉力。 (2）用砂漿（jiāng）將試驗（yàn）錨杆口部抹（mò）平，或用楔形調（diào）節（jiē）墊塊調整，使千斤頂作用（yòng）方向與錨杆方向一（yī）致。 (3）套上空心千斤頂，加上傳（chuán）力板 (4）通（tōng）過手動油壓泵加（jiā）壓，從壓（yā）力表讀取讀數，根據活塞麵積換算錨杆（gǎn）承受的抗拔力。 三、注（zhù）意（yì）事項 (1）砂漿錨杆應在錨（máo）固砂漿強度達到100%後進行。 (2）被測試錨（máo）杆（gǎn），應將錨杆墊板取下。 (3）安裝拉拔設（shè）備時（shí），應使千斤頂與錨杆同心（xīn），避免偏心受拉。 (4）錨杆抗拔力（lì）試驗應逐級加載，每級應勻速（sù）加載，速率一般不大於10kN/min，稍作停頓，並觀測記錄其（qí）變形（xíng）數值和破壞情況。 (5）拉拔力到設計要求的抗（kàng）拉值即（jí）可停（tíng）止加載（zǎi），一般不做破壞性試驗。(6）錨杆抗拔力測試不應少於同類型錨杆總數的1%，並不得少於3根。(7）千斤（jīn）頂應固定牢靠， 並有（yǒu）必（bì）要的安全（quán）保護措施。 錨杆錨固（gù）長度和密實度檢測 一、錨杆錨固密實度檢測原理 錨（máo）固密實度檢測主要采用聲（shēng）波反射法（fǎ）原（yuán）理（lǐ）進行。如果握裹鋼筋的砂漿密（mì）實（shí）、砂漿又與周圍岩體黏結緊密，則聲波在（zài）傳播過程中從鋼（gāng）筋通過水（shuǐ）泥砂漿向岩體擴散，能量損失很大，在杆體外端測（cè）得的反射（shè）波振幅很小，甚至測不到；如果（guǒ）無砂漿握裹，僅是一根空杆，則聲波（bō）僅在鋼筋中傳播，能量損失不大，接收到的反射波振幅則較大；如果握裹砂漿不密實，中間有空（kōng）洞（dòng）或缺失，則得到的反（fǎn）射波振幅（fú）的大小介於前兩者之間。 二、測（cè）試儀器 錨（máo）杆質量（liàng）無損（sǔn）檢測儀（yí）（見圖4）用於（yú）檢測錨杆錨固密實度，其是基於聲波反射法原理開發的。可檢測錨（máo）杆砂漿錨固密實（shí）度和錨杆長度。 三、檢測（cè）方法 進行錨杆錨（máo）固密實（shí）度檢測前，宜進行室內（nèi）和現場模擬試驗，並以試驗檢測結果修正現場實測的計（jì）算（suàn）參數，以提高檢（jiǎn）測可靠度。每種規格的錨杆應設計1組試驗錨杆。每組試驗錨杆宜包括：完全錨固密實（密實度（dù）100%)；中部錨固不密實（密實度90%、75%、 50%）；孔底錨固密實、 孔口段錨固不（bú）密實（密實度90%, 75 %、50%）；孔（kǒng）口錨固段密實、 孔（kǒng）底錨固不密實（密（mì）實度90%、 75%、 50%）等模型。 對（duì）待檢錨杆錨固密實度的檢測（cè）應（yīng）在錨杆錨固（gù）7d以後進行。 四、錨固質量評定 根（gēn）據錨杆（gǎn）質量無損檢測儀提供的波形特征、時域信號特征、幅頻信號特征，可進行錨固密實度評判。錨固密實（shí）度評判標準見表2，單根錨杆錨固（gù）質量無損檢測分級評質（zhì）量檢測的內容（róng） 1 、 噴混凝土強度 2、初噴：厚度應不小於40mm。 3、噴射混凝土厚度：滿足設計要求。 4、噴混凝土外觀及平整度 無漏噴、鼓包、開裂、鋼筋網（或金屬網）外露等現象，噴射混凝土表麵要求整（zhěng）體平整、圓順，不應（yīng）出現尖（jiān）角和明顯坑（kēng）凹（āo）。 5、噴射混凝（níng）土背後空洞：不允許存在空洞和不密實現象。 6. 噴混（hún）凝土回（huí）彈率 噴射混凝土（tǔ）施（shī）工過（guò）程中，部分（fèn）噴射混凝土混合料由（yóu）隧道岩壁跌落到底板的現象稱為噴射混凝土的回彈，回（huí）彈下來的噴（pēn）混凝土混合料體積與噴射混凝土總（zǒng）體（tǐ）積之比，稱為噴射混凝土的回彈率。 二、影（yǐng）響噴射混凝土質量的因素 1 、影響（xiǎng）噴射混凝土強度的因素 (1）原材料 對（duì）水泥強度、安定（dìng）性、凝結時間（jiān）進行抽樣檢查，不（bú）合格不得進入施工現場（chǎng）。在使用前應做速凝劑與水泥的相容性試驗（yàn）及水泥淨漿凝結效果（guǒ）試驗。所采用的速凝劑應保（bǎo）證 初凝時間不大於5min，終凝時間不大於10min。 (2）施（shī）工作業 在原材料合格的前提下，應按設計和試驗調整的配合（hé）比（bǐ），準確稱量並進行攪（jiǎo）拌。噴射（shè）混凝土前，必須先衝（chōng）洗岩（yán）麵；噴射中，要控製好水灰比、噴（pēn）射距離、噴射風壓，分層噴射；噴射後，注意灑水養（yǎng）護。 2、影響噴射混（hún）凝（níng）土（tǔ）厚度的因素 (1）爆破效果（2）回彈率（3）噴射參數（shù）（4）施（shī）工控製措施 三（sān）、質量檢測方法 1 、 噴射混凝土抗壓強（qiáng）度試驗 (1）檢查試件的製作方法 ：噴大（dà）板切刮法、鑿方切剖法、噴（pēn）模法、鑽芯法。 (2）現場檢測（cè）方法 ①拔出法 拔出法分（fèn）為預埋和後裝（zhuāng）兩種方法，各有優缺點。對噴射（shè）混凝土而言適合後裝法。 ②射釘法 射釘法又稱溫（wēn）莎探（tàn）針法，是用（yòng）射釘裝置將（jiāng）探針打入混凝土內根據探針打入深度推測混凝土強度，但需要建立混（hún）凝土強度相關公式（shì）。 (3）檢查試件的製取組數 試件3件為1組。兩車道每10延米（mǐ），至（zhì）少在拱部和邊牆各取一組試（shì）件。其他工程，每（měi）噴（pēn）射 50～100m3混合料或小於50m3混合（hé）料的獨立工程，不得（dé）少於1組。材料或配合比變更時，應重新製取試件。 (4）噴射混凝土抗壓強度的合格標（biāo）準（zhǔn） ①同（tóng）批試件組數n≥10時，試件抗壓強度平均（jun1）值不低於設計值，且任一組（zǔ）試件抗壓強度不低於（yú） 0.85倍的設計值。 ②同批試件組（zǔ）數n<10時， 試件抗（kàng）壓強度平均值不低於1.05倍的設計值，且任一組試件抗壓強度不低於0.9倍（bèi）的設計值（zhí）。 ③實（shí）測項目中，噴射混凝土抗壓強度（dù）評為不合格時相應分項工程為不合格。檢查不合格時，應查（chá）明原因並采取措施（shī），可采用補噴增加噴層厚度予以補強，或鑿除重噴。 2、噴射（shè）混凝土厚度檢（jiǎn）測 (1）檢查（chá）方法和數量 ①噴射混凝土厚度可用鑿孔法（fǎ）或地質雷達法等方法檢查。 ②檢查斷麵數量。鑿孔檢查（chá）時，每10m檢查一（yī）個斷麵，每個斷麵從拱頂（dǐng）中線起每隔3m鑿孔檢查一個點。 (2）合格標準（zhǔn） 全部檢查點噴射混凝土厚度須同時滿足如下3個條件方視為合格： ①平均厚度≥設計厚度。 ②60%檢查點的厚度≥設計厚度。 ③最小厚度≥0.6設計厚度。 3、 噴射混凝土表麵平整度檢（jiǎn）測 (1）噴射混（hún）凝土表麵平整度要求 ①噴射混凝土基麵平整度 ②隧道斷（duàn）麵變化、厚度變化或轉（zhuǎn）折（shé）處（chù）的陰角R≥5cm的圓弧。 ③基麵不得有鋼筋、凸出的構件等尖銳（ruì）凸出物（wù）。 (2）噴射混凝（níng）土（tǔ）表麵平整度檢（jiǎn）測方法 平整度用直尺（chǐ）檢（jiǎn）測， lm直尺檢測，肉眼觀（guān）察明顯（xiǎn）凹凸位置、直尺靠在凸出頂端。 4、噴射混凝土與固岩黏結強度試驗 (1）試驗（yàn）方法 ①成型試驗法 在模型（xíng）內放（fàng）置麵積為100 mm× 100mm×50mm且表麵粗糙度近似於實際情況的岩（yán）塊，用噴射（shè）混凝土掩埋。在（zài）混（hún）凝土達到一定強度（dù）後，加工成100mm×100mrη×100mm的立方體試塊，在標準條件下養護（hù）至28d， 用劈裂法進行試驗。 ②直接拉（lā）拔（bá）法 在圍岩表麵預先設置帶有絲扣和加力（lì）板的拉杆，用（yòng）噴射混凝土將加力板埋入，噴層厚度約（yuē） 100mm，試件麵（miàn）積約（yuē）300mmX 300mm。經28d養護，進行拉拔試驗。 (2）黏結強度合格（gé）標準 噴射混凝（níng）土與岩石的黏結強度： I、II級圍岩不應低於0.8MPa，III圍岩不應低（dī）於0.5MPa,圍（wéi）岩低於0.5MPa的軟岩、 破碎圍岩、土石圍岩、 黃土圍岩等，不做黏結（jié）強度檢（jiǎn）測（cè）。 5、 噴射混（hún）凝土支護背後空洞檢測 (1）檢查方（fāng）法和（hé）數量 ①目前噴射混（hún）凝土支護背後空洞檢測最（zuì）常用和有效的方法是地質雷達法、鑿（záo）孔檢驗法。鑿孔檢查法直觀、可靠。鑿孔檢查時，在噴射混凝土層鑿孔， 用手（shǒu）電、內窺（kuī）鏡、直尺伸入鑿孔內檢查。 ②檢查斷（duàn）麵數量。鑿孔檢查時（shí），每10m檢查一個斷麵，每個斷（duàn）麵從拱（gǒng）頂中線起每隔3m鑿孔檢查一個點。 (2）合格標（biāo）準 噴（pēn）射混凝土支護背部應無空洞、無回填雜物。發現空洞和不密實區，即為不合格，必須進行（háng）注漿填（tián）充密實。 6、噴射混凝土回彈率（lǜ）檢查 《岩土錨杆與（yǔ）噴射混凝（níng）土支護工程技（jì）術規範》（GB 50086-2015）規定，回彈率應予以控製，拱部不應大於25%，邊牆不應大於15%。 回彈率的測定方（fāng）法是：按標準（zhǔn）操作噴（pēn）射0.5～1.0m3的混（hún）凝土，在長度3.0m的側壁（bì）或拱部噴10cm 厚的噴層，用鋪在地麵上的彩條塑料布或鋼板收（shōu）集（jí）回彈物，稱重後換算為體積，其與全部噴出混凝土體積（jī）的比值即為回彈率。 四、質量檢驗標準的規（guī）定 質量檢驗標準規定的實測項目：噴射混凝（níng）土強度、噴層厚度、噴層與圍岩接觸（chù）狀況，其中關鍵實測（cè）項目為：噴射混凝土（tǔ）強度、噴層與圍岩接觸狀況。實測（cè）項目規定 鋼筋網（wǎng）施工質量 一（yī）、原材料檢查 鋼筋進（jìn）場時（shí）必須對其質量進行全（quán）麵檢查。按批抽取試件做屈服強度（dù）、抗（kàng）拉（lā）強度、伸長率和冷彎等試驗（yàn），性能指標、規格應符合設計及規範要求。 鋪設質（zhì）量檢（jiǎn）查 (1）材料 (2）鋪設：與初噴混（hún）凝土表麵之間的間隙（xì）應不大於30mm。 (3）鋼筋網格及鋼（gāng）筋搭接：網格尺寸允許偏（piān）差為士10mm，每（měi）100m2檢查3個網格。鋼筋網搭接長度不應小於50mm。 (4）保（bǎo）護層厚度：噴射混凝土保護（hù）層厚度不應小於20mm，噴射混凝（níng）土完成後即可檢測。檢測時，沿隧道縱向每10延米範圍（wéi）內（nèi）檢查點（diǎn）不少於5個，分別在（zài）邊牆、拱腰、拱頂鑿孔檢查。 三、噴射混凝土鋼筋網實測項目 質量檢驗評定標準（zhǔn）對（duì）噴射（shè）混凝土鋼筋網的要求：實測項目包括鋼筋網噴射（shè）混凝土保護層厚度、網格尺寸、搭接長度，實測項目要求見表5。 鋼架施工（gōng）質量檢測 一、鋼架的形式 常用的鋼架有格柵鋼架（jià）和型鋼鋼架。 二（èr）、施工質量檢測（cè） 1、材料規格 型鋼鋼架的型鋼型號規格、格柵（shān）鋼架鋼筋規格應符合設計要求。 2、加工質量檢測 (1）加（jiā）工尺寸 鋼架加工尺寸和形（xíng）狀應符合設計要求，應與隧道的開挖斷麵相適應。 (2）焊接（jiē） 所有鋼筋結點必須采用雙麵對稱（chēng）焊接，焊（hàn）接長度應大於20mm。 (3）強度和剛度 將一（yī）定（dìng）數量的鋼架（jià）樣品放到（dào）試驗台上進行加載試驗。 3、安裝質量檢測 (1）安裝尺寸 相（xiàng）鄰鋼架之間距離誤差不應（yīng）超過±50mm。鋼架榀數不（bú）小於設（shè）計值。 (2）傾（qīng）斜度 上、下、左、右允許偏差±50mm，鋼架在隧道縱麵（miàn）上的傾斜度小於2° 。 (3）鋼架節（jiē）段（duàn）之間的連接 螺栓（shuān）連接（jiē）、焊接 (4）鋼架固定：縱向連接鋼（gāng）筋固定 (5）鋼架與鎖腳錨杆固定 (6）鋼架楔塊 (7）保護層厚度 鋼架與圍岩之（zhī）間的混凝土保護層厚度不應小（xiǎo）於40mm，臨空一側的混凝土保護層厚度不應小於20mm。 鑿孔檢（jiǎn）測肘，每榀從拱頂中線（xiàn）向兩側每3m鑿孔檢查一個點； 地（dì）質雷達檢（jiǎn）測時（shí），從拱頂中線起每（měi）隔3m各布置（zhì）一條縱向檢測線，進行多榀鋼架連續檢測。 錨噴襯砌（qì）斷麵尺（chǐ）寸檢（jiǎn）測 一、 檢測方法 目前最常用的方（fāng）法為極坐標法，其代表設備為隧道激光斷麵儀、全站儀。此（cǐ）外，還有以（yǐ）模築混凝土（tǔ）襯砌內模為參照物的直接測量法。 1激光（guāng）斷麵儀檢測法 激光斷麵（miàn）儀的測量原理為極坐標法，其測量方式有（yǒu）手動檢測、定點檢測、自動測量三種測量（liàng）方式 1）檢測前準備（bèi） 1）一般情況下，開挖檢測斷麵為2m一個，初期支護檢測斷麵為10m一個（gè），二次襯砌檢測斷麵為20m一個。 2）采（cǎi）用隧道激光斷麵儀（yí）對隧道開挖斷麵檢測（cè）前，應先采用（yòng）經緯儀或全站儀按一定（dìng）間距放出測量斷麵中線測（cè）點（diǎn）（放置斷麵儀的點（diǎn））及該測點實際高程（chéng）和對應法向點（與測量點連續且在垂直（zhí）於隧道軸線的橫斷麵上的點（diǎn）），記錄該點的樁號、 實際（jì）高程和中線偏位值。 （2）隧道斷麵檢測（cè）步驟 1）安裝並調整（zhěng）好（hǎo）儀器。 2）保證所檢測的斷麵（miàn）在垂直隧道軸線（xiàn）的斷（duàn）麵內（nèi）。 3）選擇“測量斷麵” 。 4）在“測量斷麵中”選擇等角自動測量，並輸入所測量斷麵的（de）樁號並設置好所量測斷麵的起始和終止測量角度及所需量測的點數等參數（shù）。 5）測量結束，數據自動（dòng）保存。 2. 直接測量法 以模築混凝土襯砌內模（mó）為參照物的直接測量法。 二、 檢測頻率 斷麵較大的主洞隧道、緊急停車帶等宜按每10m檢測一個斷麵，但模襯砌段應不少於1個（gè）檢（jiǎn）測斷麵。