系统砂浆(中空)锚杆

系统砂浆（中空）锚杆施工作业指导书

一、适用条件

隧道施工中喷锚构筑法中常用的支护方式，表现为锚喷、网喷以及锚杆、钢筋网、喷混凝土联合支护，锚杆又分砂浆锚杆及中空注浆锚杆两种常用支护方式。一般用于各级围岩初期支护以及临时支护。

二、锚杆施工工艺

1、工艺原理

锚杆是隧道施工过程中维护围岩稳定、保证施工安全的重要手段之一（长锚杆对软岩隧道约束围岩变形起重要作用，相应的施工机具配备在软岩施工中应予考虑），施工完成后可以作为永久支护的一部分。锚杆的主要作用是将松弛的围岩和稳固的基岩联系起来共同受力，还可以通过对锚杆施加预应力来改善围岩的节理、裂隙，提高围岩的整体性和承载能力。因此，锚杆施工的技术关键是保证锚杆与围岩的充分密贴和固结，防止锚杆灌浆的空洞。

2、锚杆施工工艺流程

1)砂浆锚杆施工工艺流程

2)中空注浆锚杆施工流程

3、施工方法

锚杆施工以多功能作业台架为作业平台，用风钻钻孔、人工安装，对部分软岩需施工长锚杆（中空注浆锚杆），宜采用锚杆钻机施工，以提高施工速度和施工质量。钻孔机具应根据锚杆类型、规格及围岩等情况选择。一般孔径小于48mm，孔深小于4m的锚孔，可用凿岩机或锚杆台车成孔；孔大、眼深的锚孔宜选用凿岩台车、支架式钻机、工程钻机、地质钻机等机械成孔。

1）布眼

系统锚杆按照设计间距，梅花形布置；锁脚锚杆在钢架拱脚处两侧各两根，钢架分单元支撑时，每次要布置锚杆。根据设计要求定出锚杆孔位，作出标记。

2）钻孔

钻孔采用YT-28手持风钻，钻杆采用长、短配套，钻头直径比锚杆直径大15mm。将钻孔台架移至施工面，两人操作一台钻机，一人掌钻，推进钻杆；一人掌钎，双手握钻杆对准眼位，控制方向；启动时速度要慢，待钻杆进入一定深度且方向准确后掌钎人松手，钻眼速度方可加快。钻眼深度较深时，先用短钎，达到一定深度后，换短钎为长钎。

3）锚杆入孔

检查孔位方向及深度后，用高压风清孔，将虚渣及粉尘清理干净；人工或锤击将锚杆插入孔内后，安上止浆塞，用木楔或小石子在孔口卡住，防止杆体滑出。安装上钢垫板和螺母，上

紧螺母，使钢垫板紧贴岩面。

锚杆插入长度不得小于设计长度的95%，且应位于孔的中心。

4）注浆

（1）中空锚杆注浆

锚杆入孔后，在外露锚杆头接上注浆嘴，注浆使用注浆罐及注浆管，直到孔口有浆液流出为止。孔口压力控制在0.4Mpa以内。

（2）普通砂浆锚杆注浆

清孔后，将注浆管插入孔底5cm～10cm，启动高压风开始注浆，孔口压力不大于0.4Mpa；缓慢抽拔注浆管，直到孔口有浆液流出为止，停止注浆；迅速插入锚杆。当采用早强药包时，应先将药包浸湿，根据孔深将药包剥除封皮后塞入孔内适当长度，再将锚杆用铁锤打入孔内，并封口。当锚杆长度为4m时，塞入的药包为10节。

（3）锚杆注浆注意事项

未达到设计强度70%时，不得随意碰撞，三天内不得悬挂重物。锚杆安设后，不得随意敲击。水泥砂浆随备随用，在砂浆初凝前必须使用完。

4、施工技术要求

1）锚杆使用前，应在现场进行工艺、力学试验。

2）锚杆应包括杆体、垫板（碟形托板）、螺母（挡环）等主要构件，锚杆材料的品种应符合设计要求，并应进行以下检验：

（1）外观质量检验：杆体直径要均匀、一致，无严重锈蚀、弯折；

（2）抗拉强度试验应满足设计与工程要求；

（3）加工后的锚杆的杆体尺寸应符合设计要求，车丝部分无偏心，有焊接件时焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。

3）锚杆施工应在初喷混凝土后进行，以保证锚杆垫板有较平整的基面。

4）锚杆钻孔应符合下列要求：

（1）应按设计要求定出位置，孔位允许偏差为±150mm。

（2）钻孔应与围岩壁面或其所在部位岩层的主要结构面垂直。

（3）钻孔应圆而直，砂浆锚杆的直径应大于杆体直径15mm，中空锚杆的钻孔直径应与杆体直径相匹配。

（4）钻孔深度不得小于锚杆设计长度,并大于锚杆设计长度10厘米。

5）锚杆安装应符合下列要求:

（1）杆体插入锚杆孔时,应保持位置居中,插入深度不小于设计的95%,如锚杆长度为4米时，插入深度应不小于3.8米，插入困难时,应采用自钻式锚杆;

（2）在有水地段安装普通砂浆锚杆时,应将孔内水引出或在附近另行钻孔后,再安装锚。（3）锚杆必须安装垫板,垫板应与喷射混凝土面密贴，垫板一般采用厚度6～10mm的钢板制成，规格为150mm×150mm或200mm×200mm。

（4）锚杆尾端外露头长度宜小于喷射混凝土层厚度。

6）砂浆锚杆施工应符合下列要求：

（1）锚杆杆体使用前应平直、除锈、除油；

（2）水泥砂浆强度不低于M20，砂胶比宜为1∶1～1∶2（重量比），水灰比宜为0.38～0.45。宜采用中细砂，粒径不应大于2.5mm，使用前应过筛。

（3）、砂浆应拌和均匀，随拌随用。一次拌和的砂浆应在初凝前用完，并严防石块、杂物混入。锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实。

7）中空锚杆注浆作业应遵守下列规定：

（1）锚杆注浆料采用纯水泥浆或1：1水泥砂浆，水胶比为0.4~0.5。采用水泥砂浆时砂子粒径不应大于1.0m。

（2）注浆开始或中途停止超过30min时应用水或稀水泥浆润滑注浆罐及其管路。

（3）注浆时注浆管应插至距孔底50～100mm，随砂浆的注入缓慢匀速拔出，杆体插入后若孔口无砂浆溢出，应及时补注。

（4）锚杆安装后，不得随意敲击。

（5）安装托板和紧固螺帽应在水泥浆体的强度达到10MPa后进行。

5、施工注意事项

1）锚杆施工时应根据岩层走向，尽量使锚杆垂直岩层层理面打入，这样可以更好发挥锚杆加固、悬吊等作用，增强锚固效果。

2）软岩中施工锚杆，注浆固结对提高锚杆和岩体粘结强度、固结锚杆四周松散土体有重要作用，可以大大提高锚杆支护后承载圈的整体性，增加围岩自稳能力。

3）垫板是锚杆充分发挥作用的重要保证，施工中必须认真、迅速的按要求安设垫板。

6、质量检验与控制

锚杆施工应进行质量检查检验，并符合下列要求：