隧道锚杆孔道压浆技术

隧道锚杆孔道压浆技术

摘要：对净隧道的锚杆支护施工和检测方法进行了较为深入的分析与探讨,提出实施设计、施工、检测为一体的信息化施工技术。通过检测及时反馈信息并指导隧道的各项技术方案落实,对保证隧道的稳定、积累施工经验、掌握施工工艺流程,合理组织、均衡施工有着积极的指导作用。

关键词：锚杆施工;检测技术;检测

1.工程地质

塔洼2#隧道为分离式隧道，总长871m。隧道进出口段岩体破碎，坡面陡立，围岩的节理裂隙较发育，尤其是隧道左线出口靠山体侧边坡实际地质情况与地勘资料不一致，围岩情况极差，表层覆盖1～2m厚多年腐蚀土与3～4m厚碎石土，雨季山体极为不稳定，可能滑移，对此段边坡采取施加预应力锚杆支护方式加固。隧道穿越塔洼村旧址北侧的山体，清水河在隧址南侧蜿蜒流过。隧址区山体较完整，但岩体受构造影响严重，隧道出口处山体部沟坎发育，围岩以浅紫色白云质石英砂岩为主，砂质白云岩、叶片状含粉沙泥质白云岩组成数十个旋回性基本层序，厚度稳定，为潮间～潮上环境沉积。

2.设计要求

锚杆锚固段须进入基岩内，现场根据实际情况酌情调整锚杆长度。每开挖2m一层时，施工一排预应力锚杆，同时进行挂钢筋网，喷砼支护。桩号K697+623~K697++640之间靠山体侧边坡采用预应力锚杆加固，预应力锚杆采用Φ32高强精轧螺纹钢筋，梅花形布置@200×200cm。锚杆长度L=1500cm，其中自由段长1200cm，锚固段长300cm。

3.施工方法

3.1测量放线

按设计要求进行边坡放线，在山体上用白灰撒线，即开挖坡度。开挖完成后进行测量符合，并请监理人员到现场一起进行坡度验收。

3.2浆材料的选择

应根据灌浆目的和环境水的侵蚀作用确定。一般情况下，应采用普通硅酸盐水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，膨胀剂，为满足干缩性小的要求，可选用不降低流动的膨胀剂来抵消干缩，膨胀剂要碱含量低，掺量在6～8%之间。注浆用水宜用生活用水。

3.3配浆

配浆依据为试验室确定的水泥浆配合比，根据实际情况作调整。如孔内湿度大水灰比小一些，孔内干燥一些水灰比大一些。

注浆材料为水泥浆，设计要求强度不低于30MPa，水灰比为1：0.45；注浆浆液应搅拌均匀，随伴随用，并在初凝前用完。严防石块、杂物混入浆液。一次注浆时，采用常压，注浆管随锚杆一同插入孔内，注浆管的出浆口距孔底300～500mm处，浆液自下而上连续灌注，确保从孔内顺利排气，当空口溢出浆液时，可停止注浆。一次常压注浆完成后，应对注浆管、注浆枪和注浆管清洗干净。锚杆张拉后，应从补浆口对锚头和锚杆自由段间的空隙进行二次充填注浆，目的是使自由段杆体有效防腐。待一次注浆形成的水泥结石体强度达到5.0MPa后，即可进行对锚固体的二次高压注浆，注浆压力不低于2.0MPa。

3.4锚杆组装与安放

锚杆组装前应先对钢筋进行平直、除油和除锈，接长采用YGL型专用连接器；接着进行防腐处理；最后进行锚杆安放。防腐处理：先对锚杆自由段涂刷防腐油漆，再将钢筋装入HDPE管内，HDPE管内应充满防腐油脂（本次采用复合钙基润滑脂），并采取专门措施将防腐油脂滞留于套管内；沿杆体轴线每隔1.5～2.0m应设置一个对中支架，确保锚固段预应力。合格：不具备二次高压注浆条件，按实际达到的试验荷载的50%进行锁定。不合格：具备二次高压注浆条件，测量放线，开挖平整坡面、钻孔、锚杆组装与安放。一次常压注浆、现浇锚杆垫墩、锚杆张拉与锁定、二次充填注浆、二次高压注浆、封端处理、网喷支护、应力筋的保护层不小于20mm。锚杆安放：安装杆体时，应防止扭压和弯曲；注浆管随杆体一同放入钻孔内；杆体放入孔内应与钻孔角度保持一致；安放杆体时，不得损坏防腐层，不得影响正常的注浆作业；预应力锚杆插入孔内的深度不应小于锚杆长度的98%；杆体安放后，不得随意敲击,不得悬挂重物。锚杆存放：杆体制作完成后应尽早使用，不宜长期存放，对存放时间较长的杆体，在使用前必须进行严格检查；制作完成的杆体不得露天存放，宜存放在干燥清洁的场所，应避免机械损伤杆体或油渍溅落在杆体上，当存放环境相对湿度超过85%时，杆体外露部分应进行防潮处理。

3.5开挖平整坡面

按变更要求开挖平整坡面至设计坡面。K697+623～K697+640西侧边坡开挖坡率由1：0.6逐渐过渡为1：1。

3.6锚杆张拉与锁定

当锚杆垫墩达到设计强度后，进行锚杆张拉与锁定，设计每孔施加150kN 的预应力。锚杆张拉采用一台25t级千斤顶，用油压表控制拉力大小。张拉前，对千斤顶和油压表需进行标定。张拉前应保证锚头台座的承压面应平整，并与锚杆轴线方向垂直。考虑邻近锚杆的相互影响，锚杆张拉应有序进行，隔位张拉。

锚杆正式张拉前，应取0.2倍轴向拉力设计值30kN，对锚杆预张拉1次，使杆体完全平直，各部位接触紧密；锚杆张拉至165kN时，保持10min，然后卸荷至锁定荷载设计值进行锁定，锚杆张拉荷载的分级和位移观测时间：

3.7钻孔

钻孔选用潜孔钻，钻头采用φ130mm钻头。首先用钢管和木板搭设钻孔作业平台，并且用全站仪精确定位每个孔位并作好标记。钻机就位要求钻头定位准确，最终成孔位置水平、垂直方向的孔距误差不应大于100mm，钻孔轴线的偏斜率不应大于锚杆长度的2%，锚杆钻孔深度不应小于设计长度，也不宜大于设计长度500mm。钻孔完毕后应及时将孔内岩粉和土屑清洗干净以待锚杆安装。

3.8封端处理

距支撑式锚具10cm处，切除多余的预应力筋，用混凝土封住锚头、封平端部，混凝土保护层厚度不应小于50mm。

3.9现浇锚杆垫墩

预应力锚垫墩尺寸为120×120×40cm，嵌入坡面20cm。其基础先铺砌2cm 厚砂浆调平层，再进行钢筋安装、立模，立模预留空隙5cm。在锚杆自由段端部外面安装补浆孔与补浆管，最后将补浆管与锚垫板焊接在一起。垫墩采用C30砼浇筑，若遇局部架空，则采用M10浆砌片石嵌补。

3.10网喷支护

待二次高压劈裂注浆完成后，及时进行网喷支护。

4.检查验收

锚杆工程完成后，应进行质量检查和验收试验；锚杆验收试验不合格时，应增加锚杆试件数量，增加的锚杆试件应为不合格锚杆的3倍；对不合格的锚杆，在具有二次高压注浆的条件下进行注浆处理，然后再按验收试验标准进行试验。否则，应按实际达到的试验荷载最大值的50%进行锁定。

5.结束语

通过对边坡进行预应力锚杆及网喷支护后，边坡稳定，有效的防止了滑坡；同时，对于以后出现在其他类似的隧道、路基等边坡处理也可使用。

参考文献：

[1]中国工程建筑标准化协会标准.岩土锚杆（索）技术规程（CECS 22:2005）[S].北京：中国计划出版社，2005.