隧道工程空注浆锚杆施工问题解决办法

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摘要：某隧道工程采用中空注浆锚杆工艺进行施工，从前期准备、工艺流程及施工要点等方面分析了该施工技术，针对配合比设计、锚杆及压浆过程出现的问题提出相应的解决办法和质量控制措施，旨在提升中空注浆锚杆施工工艺在隧道工程建设中的应用水平。

关键词：隧道工程；中空注浆锚杆；注浆作业

1工程概况

明山隧道进口位于上栗县福田镇明山村，调整后右线长1997.82m，设计桩号为YK6+485—YK8+482.82，左线长1997.85m，设计桩号为ZK6+471.97—ZK8+469.82。右线进出洞口设计底板标高分别为152.5m和138.964m；左线进出洞口设计底板标高分别为152.239m和139.225m。本项目采用中空注浆锚杆进行隧道支护。

2中空注浆锚杆施工工艺

中空注浆锚杆为中空设计，以满足注浆要求，使浆液达到饱满状态。对于中空注浆施工作业，杆体必须居中且稳定，使得砂浆能够有效包裹锚杆，防止锚杆锈蚀，从而起到长期支护的作用[1]。

2.1准备工作

实际施工前必须事前进行注浆密实度试验：选择与现场施工锚杆相同直径、孔径、长度、倾斜度的锚杆和塑料管，以及与实际注浆作业相同配比的水泥浆液，根据设计的施工工艺进行注浆作业试验，然后严格养护7d后剖管检测注浆的密实度。每种长度的锚杆都需要进行密实度试验，以判断注浆效果。

2.2工艺流程

中空注浆锚杆施工工艺流程为：工前准备→孔位测量放样→锚杆钻机就位→钻孔角度定位→钻孔及清孔→插入锚杆及注浆→安设垫板、拧紧螺母→竣工。

2.3施工要点

2.3.1孔位测量放样综合考虑现场围岩的实际情况以及设计图纸的相关要求，合理控制布孔间距。布设过程中两排锚孔呈梅花形布置，并进行标记，便于在施工时快速、准确地判断位置[2]。

2.3.2锚杆就位钻孔石质隧道锚杆施工中，考虑到岩石硬度较大，钻孔作业以风动凿岩机为宜，调整好钻进方向（与开挖轮廓线垂直）。锚杆孔的钻进深度应当达到设计深度且满足相关规范要求，孔径应大于锚杆直径，通常大于15mm。

2.3.3成孔检查及清孔锚杆安装前，应当对钻孔底部进行彻底清洗。本项目中采用高压风机进行清孔作业。

2.3.4锚杆安装锚杆安装前应仔细检查，保证中空孔和锚头处于完全通畅的状态，若其中存在异物，需清理干净。清理作业完成后即可安装锚杆体，当其达到设计深度要求后，使用空气清孔。锚杆插入深度应符合设计要求。另外，还应将止浆塞从外露端打入孔内，打入深度约为3cm，然后进行垫板和螺母的安装，使其能有效受力。

2.3.5锚杆注浆浆液的性能与原材料质量及配合比等有关。注浆材料以标号为42.5的普通硅酸盐水泥单液浆为宜，水灰比为0.4~0.5。施工前通过试验确定合适的浆液稠度。根据设计的配合比完成浆液的配制，启动注浆泵直至注浆饱满，然后关闭注浆泵。当注浆压力降到合理范围后，拆除注浆管，并使用锚固剂或木塞封堵注浆孔。

3中空锚管施工中的常见问题

（1）配合比不合理，水泥用量少相关技术人员及监理人员应定期测量水泥浆的稠度，确保其符合设计要求。通常水泥用量较少或者搅拌不均匀导致水泥结块，会使得水泥浆稠度较低[3]。采用开挖钻孔台车完成锚杆打设，采用风动凿岩机（风枪）实现成孔。但台车不具备在垂直方向调整姿态的条件，而凿岩机偏长，极易顶到台车顶面平台，不利于拱肩上部的施工作业，难以与开挖轮廓线垂直，因此拱顶部位很容易发生漏顶。（2）锚杆不能准确定位，成孔深度不足某些情况下，施工人员未严格按照施工规范进行放线、标记、定点，而仅根据经验判断进行施工，这就造成了打孔位置与设计位置偏差较大，也容易造成孔深不合理。（3）锚杆数量不足该问题多由现场人员偷工减料造成，因此需要在压浆前详细统计锚杆数量，初喷前再次检查，确保无误。管理人员需明确设计图纸的具体内容，掌握需要打设的锚杆根数，监督施工人员严格按照设计进行施工。（4）不压浆、假压浆或压浆不饱满不压浆、假压浆的问题主要是施工人员的不作为造成的。管理人员在检查时可以通过观察孔口是否溢浆或是敲击听音的方式做出判断。造成压浆不饱满的原因较多，如止浆塞封堵不到位，或者停止压浆后拔管不当、未及时封堵等。因此，需要现场管理人员对压浆作业环境进行全程监管，防止出现质量问题。

4解决办法及质量控制措施

为保证施工质量，需从人员设备、原材料及配合比设计、施工工艺等方面采取相应的控制措施。（1）人员配备人员是施工作业的重要执行者，各洞口配置两名操作员和一名管理员，可视实际情况灵活增加人员，实行两班制，保证孔位所处位置、打孔角度及深度等指标的合理性，施工全程均要做好管理与控制工作。（2）原材料检验根据施工要求采购材料，到达现场后将信息记录完整，并悬挂待检指示牌，避免材料不经检验直接用于施工。工地试验室对原材料进行抽检，然后判断该批次的原材料能否用于施工。同时，试验员还需要对原材料的使用桩号等具体应用情况进行跟踪登记，为后期审核积累数据。（3）水泥浆液稠度当水灰比为0.4~0.5时，其稠度多为28~30s，具体数值需要通过试验确定。试验人员必须参与浆液黏稠度的控制工作，若出现稠度不达标的情况，则要分析具体成因，并及时采取补救措施。（4）钻进机械在使用风动凿岩机（风枪）进行成孔作业时，可以配备YSP45型向上式高频凿岩机进行钻孔作业。未解决台车操作空间不足的问题，可采取短、长钻杆套用的方式，即先使用短钻杆、后使用长钻杆，按照设计要求钻进，保证钻进深度合理。（5）锚杆孔位置完成布孔作业后，需按照设计图纸全面检查施工情况，包括孔位、孔深、孔径等，应抽检数量为实际锚杆数量的10%，通过尺量的方式检查各参数是否符合设计要求。若不符合要求，则应二次布孔，之后再进行检查。（6）清孔在进行注浆作业前，需利用高压风管将孔底的积水、钻渣等杂物彻底清除，使注入的浆液能够快速扩散，以便与孔壁和锚杆紧密结合。若未完清孔作业，则不宜注浆，否则将对施工质量造成不良影响。（7）锚杆安装在安装锚杆时，若发现锚杆长度、规格和外观等与设计标准不符，或者配件不全、质量不合格时，应当立即更换合格的锚杆，并重点检查锚头、止浆塞等的安装情况，当存在松动、脱孔或者与孔口距离不合理等现象时，应当及时调整。（8）注浆过程全程的注浆压力以0.3MPa为宜。检查孔口的状态，若存在浆液流出现象，应及时关停注浆泵。使用止浆塞堵塞后，围岩间存在的挤浆现象会很快消失，不再继续漏浆则说明止浆塞的封堵效果较好，否则需要二次注浆。若一直出现挤浆，则说明孔口孔壁不规则，这时可以通过锚固剂对孔口进行封闭。（9）质量检查注浆完成后，采取长度测量、抗拔试验等多种方法检查锚杆的施工质量及强度。对于不满足设计要求的锚杆，采取补打或补注浆的方式加以解决。补打时要控制好锚杆的长度，以原长度的1.5倍为宜，对于失效的锚杆均进行补打。

5结语

综上所述，在隧道工程施工中，锚杆可以有效地维护围岩结构的稳定，是一种重要的支护方式，施工结束后还能作为支护结构的一部分继续发挥作用。本文结合某实际隧道施工项目，对中空注浆锚杆施工工艺及常见的施工问题进行了探讨，总结了相应的质量管控措施，可为进一步规范隧道工程中空注浆锚杆施工作业，提高施工质量提供参考。

参考文献：

[1]许晓毅.中空注浆锚杆在软弱破碎围岩山岭隧道中的应用[J].科技创新与应用，2018（33）：118-119，122.

[2]叶东方.中空注浆锚杆在某隧道支护中的应用[J].土工基础，2013（5）：1-3.

[3]赵振祥.中空锚杆注浆在隧道预支护工程中的应用[J].公路交通科技（应用技术版），2009（12）：159-161.

作者：黄涛，王兴 单位：江西省交通运输科学研究院有限公司