1、隧道洞身 W 钢带加固施工工艺研究摘要：隧道经过长期使用，洞身主体结构强度会发生变化，出现强度减弱等病害，为保证使用安全，应及时对洞身进行加固，通过实际应用，W 形钢带加固是一种非常好的处理工艺。 关键词：隧道 加固 工艺 中图分类号：U45 文献标识码： A 隧道经过长期使用，洞身主体结构强度会发生变化，出现强度减弱等病害，为保证使用安全，应及时对洞身进行加固，通过实际应用，W 形钢带加固是一种非常好的处理工艺。 W 形钢带。一种新型支护材料，同平钢带相比 W 型钢带抗弯截面模量提高 37 倍，刚度提高 70 倍左右，抗拉强度提高 12%15%。通过 W 型钢带把环向分散的多根锚钉连接起来,
2、 并挂网喷射纤维混凝土，形成一个整体承载结构, 相当于在衬砌外缘形成护拱。使用该方法时应确定使用后该部位不会侵限。 （W 钢带示意图见图 1） 加固处理措施划分：根据检测及验算结果，结合围岩类别、混凝土强度、初支类型及病害长度综合考虑，对措施的采用原则进行了划分。由于隧道为复合、连续受力结构，因此在措施的采用上不宜单单考虑某点的病害，应按整体受力结构进行考虑，通过加固措施提高结构安全系数。 1.1 W 型钢带加固施工工艺流程（见图 2 所示） 1.2 施工方法 施工准备 本工程加固处理采用山东嘉仕达 BHW270-2.75 型钢带,主要技术参数见表 1 所示。 表 1BHW270-2.75 技
3、术参数 其它材料：PO42.5R 水泥，河沙，20MnSid 20mm 钢筋, 80mm80mm8mm 垫垫, 聚丙烯微纤维，外加剂等。 主要施工设备:空压机、YT28 风钻 4 台、湿喷机 1 台、角磨机、电镐、施工平台等。 相关技术要求： 聚丙烯微纤维长度为 19mm，外表为白色毛发状，手感柔软； 采用 P042.5R 普通硅酸盐水泥； 中粗砂，细度模数大于 2.5，砂子颗粒级配应满足要求，砂子过细会使干缩增大，砂子过粗则会增加回弹。 （细骨料级配限度如表 2 所示） 表 2 细骨料级配限度 注：可根据施工现场具体情况作调整。 粗骨料最大粒径不超过 4.75mm 为佳； 配合比根据喷射混凝
4、土强度及喷射工艺要求，通过试验确定。 拉槽 采用角磨机或木工手提电锯在 W 钢带安装位置两侧切缝，角磨机或木工手提电锯与混凝土切割锯片配套使用，切割后采用电镐沿隧道环向在两道切缝间拉槽，深度 5cm，宽度 40cm。 定位钻孔及安设锚钉 搭设平台进行作业。根据 W 钢带孔间距在槽内标定钻孔位置，YT28风钻钻孔，孔径为 40mm，深度不超过 25cm，不得钻破防水板，锚钉环向间距约为 1m，钻孔后进行检查。锚钉采用 20 钢筋制成，长度根据钻孔长度确定，外露长度约为 5cm。用药卷锚固锚钉，锚钉与隧道内壁切线方向垂直。 安装 W 钢带 将 W 型钢带按照隧道断面弯曲备用, 每根钢带长约 16.
5、3m。锚钉检查合格后,安装钢带, 钢带之间搭接 10cm,采用焊接连接并用短锚钉及螺栓固定。锚钉外端与钢板(80mm80mm80mm) 焊接, 确保钢带锚固效果；（W 钢带施工示意图见图 3 所示） 。 图 3 W 钢带施工示意图 挂网及喷射微纤维混凝土 W 钢带安装好后，用高压风吹除槽内灰尘及杂物，槽内用水湿润，先喷一层微纤维混凝土约 5cm，后挂钢筋网，钢筋网采用4mm 钢筋制成，网孔 6cm6cm，固定好后复喷微纤维混凝土 5cm。 微纤维混凝土喷射施工工艺： 施工机具。由于微纤维对混凝土性能的改善是通过机械作用,而不是化学作用，所以微纤维喷射混凝土对施工机具无特殊要求，可直接使用现有的
6、喷射混凝土机械； 为了保证锚喷混凝土施工质量,改善作业环境,采用湿喷技术。 （流程图如图 4 所示） 图 4 喷射混凝土施工流程图 普通喷射混凝土的搅拌时间一般为 23min，微纤维喷射混凝土的搅拌强度要比普通喷射混凝土略大，故搅拌时间应适当延长，搅拌时间为45min。适当延长搅拌时间不会影响微纤维的分布和强度，先干搅 1min左右，再加水搅拌。喷射时，应垂直于衬砌面，在喷边墙时，宜将喷嘴略向下俯，使混凝土束喷射在较厚的混凝土顶端。这样混凝土束喷射在呈粘塑性状态的混凝土上，减少回弹量，喷射距离结合现场喷射试验确定。 （5）施工安全及质量保证措施 锚杆钻孔时应保持直线，与原结构面垂直，钻杆长度及直径要与锚杆相匹配； 要确保锚杆长度，不得刺破防水板； 喷射混凝土过程中一定要自下而上依次喷射，保证喷射混凝土表面平顺无裂纹，减小回弹； 施工现场的人员必须正确佩戴和使用防护用品，避免施工过程中发生意外。 以上是笔者在工作中的一点经验体会，有不足之处敬请各位专家、同行批评指正。 作者简介：孙维国 ，男， 工程师。
