隧道工程空注漿錨桿施工問題解決辦法

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摘要：某隧道工程采用中空注漿錨桿工藝進行施工，從前期準(zhǔn)備、工藝流程及施工要點等方面分析了該施工技術(shù)，針對配合比設(shè)計、錨桿及壓漿過程出現(xiàn)的問題提出相應(yīng)的解決辦法和質(zhì)量控制措施，旨在提升中空注漿錨桿施工工藝在隧道工程建設(shè)中的應(yīng)用水平。

關(guān)鍵詞：隧道工程；中空注漿錨桿；注漿作業(yè)

1工程概況

明山隧道進口位于上栗縣福田鎮(zhèn)明山村，調(diào)整后右線長1997.82m，設(shè)計樁號為YK6+485—YK8+482.82，左線長1997.85m，設(shè)計樁號為ZK6+471.97—ZK8+469.82。右線進出洞口設(shè)計底板標(biāo)高分別為152.5m和138.964m；左線進出洞口設(shè)計底板標(biāo)高分別為152.239m和139.225m。本項目采用中空注漿錨桿進行隧道支護。

2中空注漿錨桿施工工藝

中空注漿錨桿為中空設(shè)計，以滿足注漿要求，使?jié){液達到飽滿狀態(tài)。對于中空注漿施工作業(yè)，桿體必須居中且穩(wěn)定，使得砂漿能夠有效包裹錨桿，防止錨桿銹蝕，從而起到長期支護的作用[1]。

2.1準(zhǔn)備工作

實際施工前必須事前進行注漿密實度試驗：選擇與現(xiàn)場施工錨桿相同直徑、孔徑、長度、傾斜度的錨桿和塑料管，以及與實際注漿作業(yè)相同配比的水泥漿液，根據(jù)設(shè)計的施工工藝進行注漿作業(yè)試驗，然后嚴(yán)格養(yǎng)護7d后剖管檢測注漿的密實度。每種長度的錨桿都需要進行密實度試驗，以判斷注漿效果。

2.2工藝流程

中空注漿錨桿施工工藝流程為：工前準(zhǔn)備→孔位測量放樣→錨桿鉆機就位→鉆孔角度定位→鉆孔及清孔→插入錨桿及注漿→安設(shè)墊板、擰緊螺母→竣工。

2.3施工要點

2.3.1孔位測量放樣綜合考慮現(xiàn)場圍巖的實際情況以及設(shè)計圖紙的相關(guān)要求，合理控制布孔間距。布設(shè)過程中兩排錨孔呈梅花形布置，并進行標(biāo)記，便于在施工時快速、準(zhǔn)確地判斷位置[2]。

2.3.2錨桿就位鉆孔石質(zhì)隧道錨桿施工中，考慮到巖石硬度較大，鉆孔作業(yè)以風(fēng)動鑿巖機為宜，調(diào)整好鉆進方向（與開挖輪廓線垂直）。錨桿孔的鉆進深度應(yīng)當(dāng)達到設(shè)計深度且滿足相關(guān)規(guī)范要求，孔徑應(yīng)大于錨桿直徑，通常大于15mm。

2.3.3成孔檢查及清孔錨桿安裝前，應(yīng)當(dāng)對鉆孔底部進行徹底清洗。本項目中采用高壓風(fēng)機進行清孔作業(yè)。

2.3.4錨桿安裝錨桿安裝前應(yīng)仔細檢查，保證中空孔和錨頭處于完全通暢的狀態(tài)，若其中存在異物，需清理干凈。清理作業(yè)完成后即可安裝錨桿體，當(dāng)其達到設(shè)計深度要求后，使用空氣清孔。錨桿插入深度應(yīng)符合設(shè)計要求。另外，還應(yīng)將止?jié){塞從外露端打入孔內(nèi)，打入深度約為3cm，然后進行墊板和螺母的安裝，使其能有效受力。

2.3.5錨桿注漿漿液的性能與原材料質(zhì)量及配合比等有關(guān)。注漿材料以標(biāo)號為42.5的普通硅酸鹽水泥單液漿為宜，水灰比為0.4~0.5。施工前通過試驗確定合適的漿液稠度。根據(jù)設(shè)計的配合比完成漿液的配制，啟動注漿泵直至注漿飽滿，然后關(guān)閉注漿泵。當(dāng)注漿壓力降到合理范圍后，拆除注漿管，并使用錨固劑或木塞封堵注漿孔。

3中空錨管施工中的常見問題

（1）配合比不合理，水泥用量少相關(guān)技術(shù)人員及監(jiān)理人員應(yīng)定期測量水泥漿的稠度，確保其符合設(shè)計要求。通常水泥用量較少或者攪拌不均勻?qū)е滤嘟Y(jié)塊，會使得水泥漿稠度較低[3]。采用開挖鉆孔臺車完成錨桿打設(shè)，采用風(fēng)動鑿巖機（風(fēng)槍）實現(xiàn)成孔。但臺車不具備在垂直方向調(diào)整姿態(tài)的條件，而鑿巖機偏長，極易頂?shù)脚_車頂面平臺，不利于拱肩上部的施工作業(yè)，難以與開挖輪廓線垂直，因此拱頂部位很容易發(fā)生漏頂。（2）錨桿不能準(zhǔn)確定位，成孔深度不足某些情況下，施工人員未嚴(yán)格按照施工規(guī)范進行放線、標(biāo)記、定點，而僅根據(jù)經(jīng)驗判斷進行施工，這就造成了打孔位置與設(shè)計位置偏差較大，也容易造成孔深不合理。（3）錨桿數(shù)量不足該問題多由現(xiàn)場人員偷工減料造成，因此需要在壓漿前詳細統(tǒng)計錨桿數(shù)量，初噴前再次檢查，確保無誤。管理人員需明確設(shè)計圖紙的具體內(nèi)容，掌握需要打設(shè)的錨桿根數(shù)，監(jiān)督施工人員嚴(yán)格按照設(shè)計進行施工。（4）不壓漿、假壓漿或壓漿不飽滿不壓漿、假壓漿的問題主要是施工人員的不作為造成的。管理人員在檢查時可以通過觀察孔口是否溢漿或是敲擊聽音的方式做出判斷。造成壓漿不飽滿的原因較多，如止?jié){塞封堵不到位，或者停止壓漿后拔管不當(dāng)、未及時封堵等。因此，需要現(xiàn)場管理人員對壓漿作業(yè)環(huán)境進行全程監(jiān)管，防止出現(xiàn)質(zhì)量問題。

4解決辦法及質(zhì)量控制措施

為保證施工質(zhì)量，需從人員設(shè)備、原材料及配合比設(shè)計、施工工藝等方面采取相應(yīng)的控制措施。（1）人員配備人員是施工作業(yè)的重要執(zhí)行者，各洞口配置兩名操作員和一名管理員，可視實際情況靈活增加人員，實行兩班制，保證孔位所處位置、打孔角度及深度等指標(biāo)的合理性，施工全程均要做好管理與控制工作。（2）原材料檢驗根據(jù)施工要求采購材料，到達現(xiàn)場后將信息記錄完整，并懸掛待檢指示牌，避免材料不經(jīng)檢驗直接用于施工。工地試驗室對原材料進行抽檢，然后判斷該批次的原材料能否用于施工。同時，試驗員還需要對原材料的使用樁號等具體應(yīng)用情況進行跟蹤登記，為后期審核積累數(shù)據(jù)。（3）水泥漿液稠度當(dāng)水灰比為0.4~0.5時，其稠度多為28~30s，具體數(shù)值需要通過試驗確定。試驗人員必須參與漿液黏稠度的控制工作，若出現(xiàn)稠度不達標(biāo)的情況，則要分析具體成因，并及時采取補救措施。（4）鉆進機械在使用風(fēng)動鑿巖機（風(fēng)槍）進行成孔作業(yè)時，可以配備YSP45型向上式高頻鑿巖機進行鉆孔作業(yè)。未解決臺車操作空間不足的問題，可采取短、長鉆桿套用的方式，即先使用短鉆桿、后使用長鉆桿，按照設(shè)計要求鉆進，保證鉆進深度合理。（5）錨桿孔位置完成布孔作業(yè)后，需按照設(shè)計圖紙全面檢查施工情況，包括孔位、孔深、孔徑等，應(yīng)抽檢數(shù)量為實際錨桿數(shù)量的10%，通過尺量的方式檢查各參數(shù)是否符合設(shè)計要求。若不符合要求，則應(yīng)二次布孔，之后再進行檢查。（6）清孔在進行注漿作業(yè)前，需利用高壓風(fēng)管將孔底的積水、鉆渣等雜物徹底清除，使注入的漿液能夠快速擴散，以便與孔壁和錨桿緊密結(jié)合。若未完清孔作業(yè)，則不宜注漿，否則將對施工質(zhì)量造成不良影響。（7）錨桿安裝在安裝錨桿時，若發(fā)現(xiàn)錨桿長度、規(guī)格和外觀等與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)不符，或者配件不全、質(zhì)量不合格時，應(yīng)當(dāng)立即更換合格的錨桿，并重點檢查錨頭、止?jié){塞等的安裝情況，當(dāng)存在松動、脫孔或者與孔口距離不合理等現(xiàn)象時，應(yīng)當(dāng)及時調(diào)整。（8）注漿過程全程的注漿壓力以0.3MPa為宜。檢查孔口的狀態(tài)，若存在漿液流出現(xiàn)象，應(yīng)及時關(guān)停注漿泵。使用止?jié){塞堵塞后，圍巖間存在的擠漿現(xiàn)象會很快消失，不再繼續(xù)漏漿則說明止?jié){塞的封堵效果較好，否則需要二次注漿。若一直出現(xiàn)擠漿，則說明孔口孔壁不規(guī)則，這時可以通過錨固劑對孔口進行封閉。（9）質(zhì)量檢查注漿完成后，采取長度測量、抗拔試驗等多種方法檢查錨桿的施工質(zhì)量及強度。對于不滿足設(shè)計要求的錨桿，采取補打或補注漿的方式加以解決。補打時要控制好錨桿的長度，以原長度的1.5倍為宜，對于失效的錨桿均進行補打。

5結(jié)語

綜上所述，在隧道工程施工中，錨桿可以有效地維護圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，是一種重要的支護方式，施工結(jié)束后還能作為支護結(jié)構(gòu)的一部分繼續(xù)發(fā)揮作用。本文結(jié)合某實際隧道施工項目，對中空注漿錨桿施工工藝及常見的施工問題進行了探討，總結(jié)了相應(yīng)的質(zhì)量管控措施，可為進一步規(guī)范隧道工程中空注漿錨桿施工作業(yè)，提高施工質(zhì)量提供參考。

參考文獻：

[1]許曉毅.中空注漿錨桿在軟弱破碎圍巖山嶺隧道中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（33）：118-119，122.

[2]葉東方.中空注漿錨桿在某隧道支護中的應(yīng)用[J].土工基礎(chǔ)，2013（5）：1-3.

[3]趙振祥.中空錨桿注漿在隧道預(yù)支護工程中的應(yīng)用[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2009（12）：159-161.

作者：黃濤，王興 單位：江西省交通運輸科學(xué)研究院有限公司