自钻式锚杆施工措施

1、工程概述

1.1、工程简述

索风营电站左右坝肩高程843.6m以上地质构造为崩塌堆积块石夹粘土与坡残积粘土夹碎块石以及灰岩，开挖支护具体操作是以2m一个台阶边开挖边支护,由于开挖后坡较陡(1:0.5) ,在加上岩土结构松散的影响，对边坡的稳定很不利,为保证边坡的稳定,在边坡的支护过程中采用自钻式中空注浆锚杆，具体布置如下：

左坝肩崩塌堆积块石夹粘土部分采用长度为80Φ25L=6m自钻式锚杆，俯角30°，间排距2m，外露0.5m; 坡残积粘土夹碎块石部分使用长Φ32L=9m自钻式锚杆,间排距2m,外露0.5m。右坝肩采用99Φ32L=9m和119Φ25L=6m的自钻式锚杆与钢管桩间隔布置,两种锚杆的布置形式均为:间排距2m，外露1m，俯角30°。

在进水口上部的Ⅲ#塌滑堆积体860.0m高程以上分A、B、C三个支护区混凝土挡墙的支护节点处布置自钻式锚杆，根据地质条件和其它因素综合考虑，自钻式锚杆锚杆的长度有所不同。A区：872.0m高程以上，自钻式锚杆规格为Φ25L=9m,深入覆盖层8.7m，共387根; B区：867.0m～872.0m高程，自钻式锚杆规格为Φ25L=6m,深入覆盖层5.7m，共172根; C 区：860.0m高程排水沟～867.0m高程，自钻式锚杆规格为Φ25L=3m,深入覆盖层2.7m，共349根。

1.2、主要工程量

左右岸坝肩843.6m高程以上覆盖层及Ⅲ#塌滑堆积体处理自钻式锚杆的主要设计工程量见表1。

表1 自钻式锚杆主要工程量表

2、自钻式锚杆的特点

自钻式锚杆与一般注浆锚杆相比，具有其自身的特点和优点。

2.1、一般锚杆施工

一般锚杆的施工是先钻孔，取出钻杆后，再进行先注浆后安装锚杆或先锚杆后注浆的施工方法。这个过程中就存在一些常见的难以解决的问题，如：

①钻孔时的岩渣若没有完全排出或钻孔部位地质不良引起堵孔会使

锚杆下注困难

②锚杆孔口没有堵口，注浆压力无法保证，可能出现注浆不饱满。

③锚杆安装费时费力。

④若用先安装后注浆方法，注浆管拔出时会带出浆体，导致浆体的不

必要损耗，同时影响注浆的质量。

2.2、自钻式锚杆施工

对于自钻式注浆锚杆就不存在以上的问题，钻孔开始后锚杆就不必拔出，同时，自钻式锚杆的特殊构造使它兼具锚杆和注浆管的功能：注浆时为注浆管，注浆完毕浆液终凝后即成为锚杆。与传统的锚杆相比，其特点和优点如下：

⑴中空设计，使锚杆实现了注浆管的功能，避免了传统施工工艺注浆

管拔出时造成的砂浆流失。

⑵注浆饱满，并可实现压力注浆，提高了工程质量。

⑶由于各配件的作用，杆体的居中性很好，砂浆可将锚杆体全长包裹，

避免了锈蚀的危险，达到长期支护的目的。

⑷安装方便，不需现场加工螺纹，就可方便地安设垫板、螺母。

⑸结合配套的锚杆专用注浆泵和注浆工艺，是目前国内唯一彻底解决

了传统锚固支护诸多问题的锚固体系。

3、自钻式锚杆的技术参数和性能

自钻式锚杆由五个部分组成，分别是：钻头、锚杆体，止浆塞、拱形垫板和球形螺母。如果锚杆长度小于设计的深度时还需使用锚杆连接

套连接。其中钻头由具有较强穿透力的材质构成，它使锚杆能穿过各类岩石；锚杆体上布有便于安装钻头、连接套、紧固螺母的螺纹，锚杆体能根据需要用锚杆连接套加长；止浆塞能使注浆保持一定的压力，对浆液充分填充围岩空隙十分有利；球形螺母能将围岩应力集中传递到垫板上。

自钻式锚杆的技术参数如下表2：

表2 自钻式锚杆技术参数表

4、自钻式锚杆的施工程序

自钻式锚杆施工工序图如下：

4.1、钻孔

由于手风钻达不到设计的孔深，所以采用5.5KW电钻造孔。钻孔前先在锚杆头部安装钻头，然后用电钻将安装好钻头的锚杆向前钻进，若锚杆长度不够长时，用连接套进行连接，然后再钻进。每钻进60cm左右停钻排渣冲孔。在造孔过程中按设计图纸严格控制造孔方向和孔深。

4.2、安装止浆塞

造孔完成后，取下电钻，再进行止浆塞安装，止浆塞安设在锚孔离孔口25cm处，特殊情况如注浆压力较大或围岩太破碎，也可用锚固剂缝孔。

4.3、连接注浆机

止浆塞安装完毕后通过快速注浆接头将锚杆尾端和注浆泵连接，注浆泵采用NZ130A型锚杆专用注浆泵。

4.4、注浆

自钻式中空锚杆采用全孔段注浆，水泥为32.5号普通硅酸盐水泥，水为中性水，外加剂为水玻璃。水泥砂浆强度等级为C30，初拟水灰比为0.45，灰砂比为1.1，浆液中加入水泥用量4%的水玻璃，以增加浆液的早期强度（砂浆配合比和外加剂用量可根据试验最后确定）。

注浆压力控制在（1~1.5）Mpa左右,如果注浆压力超过2Mpa时,要采取旁路泄流卸压方法，将多余得浆液返回到浆液罐体内。如遇特殊地层可调整注浆压力，最终根据现场具体的注浆效果灵活控制注浆压力。

注浆时要采取隔孔注浆和间隔时间注浆的控制工艺，下次开泵的注浆

压力要与上次停泵时的压力基本一致，控制在1.5Mpa左右，如超过此压力值时，应停泵查找原因，不可盲目操作。

每个锚杆孔的注浆量，与锚杆要求相适应。在满足注浆压力的前提下，锚杆注浆段的注浆量，应大于理论注浆量的1.5~2.0倍。

4.5、安装锚垫板和螺母

自钻式中空锚杆不需要进行张拉，为增加锚杆与混凝土挡墙的锚固力，仍应安装锚垫板。锚垫板规格：150mm×150mm，δ= 10mm。用螺母将锚垫板和锚杆杆体紧密连接。

5、质量控制措施

为了保证自钻式锚杆施工质量，在其施工过程中，除了按照本联营体投标时的质量保证承诺外，根据其施工特点，作以下补充。

⑴注浆使用的水泥浆的水灰比要根据实验来确定，严格控制水泥浆的

强度等级，加入适当的外加剂，订制经济合理的浆液组分。

⑵合理安装压力表，泵体内的压力要控制在1.5Mpa左右,防止压力偏低

时注浆质量达不到要求。

⑶锚垫板的安装要合理，以增加锚杆与混凝土挡墙的锚固力，锚杆注

浆后5日内不应摇晃或敲打锚杆体。

⑷操作人员应该由经过技术培训而且熟悉钻孔、注浆等工艺过程及技

术要求的人员担任

⑸整个过程中应设质检人员在现场值班，以保证施工质量和进度达到

预期的要求。