淺談隧道中空注漿錨桿施工常見質量通病與控制管理

謝敏

（浙江公路水運工程監理有限公司，浙江 杭州 310000）

1 前言

錨桿是隧道施工地程中維護圍巖穩定，保證施工安全的重要支護手段之一。施工完成后，在一定程度上它還可以作為永久支護結構的一部分發揮作用。因此，在施工中，如何保證和檢查錨桿的施工質量，加強質量控制和管理是極為重要的。但從目前的施工狀況來看，錨桿打設角度不對，長度不足，不配置錨墊板、布置不合理、注漿充填不密實、不注漿、不放少放藥卷，甚至“長錨短打”的現象時有發生。

造成這種現象的原因雖然是多方面的，但主要還是對錨桿在隧道施工中的作用認識不足，不能完全按照要求施工，而且缺乏行之有效的質量控制管理和檢測手段。

2 中空注漿錨桿的施工工藝

中空注漿錨桿采用中空設計，實現了注漿的功能，注漿飽滿，并可實現壓力注漿。中空注漿桿體的居中性好，砂漿可以將錨桿體全長包裹 ，避免了銹蝕的可能性，達到長期支護的目的。中空注漿安裝方便，不需現場加工螺紋，就可方便的安裝墊板、螺母。中空注漿采用向上排氣錨頭，徹底解決了水平線以上中空注漿錨桿排氣問題。

2.1 準備工作。中空注漿錨桿施工時，應做好以下準備工作：

進行注漿密實度實驗：選取與現場錨桿的錨桿直徑和長度、錨孔孔徑和傾斜度相同的錨桿和塑料管（或鋼管），采用與現場注漿相同配合比拌制的水泥漿，并按現場施工相同的注漿工藝進行注漿，養護7天后剖管檢查其密實度。不同長度的錨桿均需進行試驗，以此檢驗注漿效果。

在鉆孔前應對隧道周圍及掌子面前方的地質情況進行探測，清理掌子面上的松動危石,確保作業人員的安全。

中空注漿錨桿應包括（硬質塑料）錨頭、止漿塞、墊板、螺母等配件，其質量證明文件應齊全，應采用廠家制造的成套成品。

錨桿材料必須按規定逐批進行檢驗。每批次進場檢驗一次，每檢驗批代表數量不超過300根，每批在三根錨桿上各取一個試樣，試樣長度420mm。母材按Ⅱ級鋼筋驗收辦法執行。

施工前應做好相應機械設備的配套。一般要求每個隧道作業面配備：型材切割機1臺、長、短型風動鑿巖機4臺（備用 2臺）、注漿泵2臺、空壓機1臺等。

圖1 中空注漿錨桿施工工藝流程圖

應優先使用普通硅酸鹽水泥。注漿材料宜采用純水泥漿，水灰比宜為0.4～0.5。

2.2 工藝流程。中空注漿錨桿施工工藝流程如圖1所示。

2.3 施工要點

2.3.1 孔位測量放樣

根據不同圍巖情況及設計圖紙，按照設計間距布孔，注意兩排錨孔應采用梅花形布點，并做出標記，以利于準確確定位置。

2.3.2 錨桿就位鉆孔

石質隧道錨桿可采用風動鑿巖機成孔。錨桿鉆孔可利用開挖臺車施鉆，鉆孔方向應垂直于開挖輪廓線（或巖石面）。錨桿孔深度必須滿足設計圖紙及規范要求，鉆孔時錨桿孔直徑應滿足設計要求，一般應比桿徑大15mm。

2.3.3 成孔檢查及清孔

安裝錨桿前，應用高壓風對鉆孔清洗。清孔一定要徹底。

2.3.4 錨桿安裝

安裝前，應檢查錨桿體中空孔及錨頭是否暢通，若有異物堵塞，應及時清理。

錨桿體裝入到設計深度后，應用空氣清孔，直至孔口返氣。錨桿應順鉆孔順利插入孔內，桿體插入孔內長度不應小于設計規定的95%,外露10～15cm（需預留做拉拔試驗和監控無破損檢測的錨桿除外，預留總數應為3%錨桿數），以便連接注漿管。應將止漿塞通過錨桿外露端打入孔內約3cm，并安裝墊板和螺母，螺母只要受力就可。

錨桿長度應滿足設計要求，按錨桿數的3%進行檢查，并且不少于3根。

2.3.5 錨桿注漿

宜采用42.5普通硅酸鹽水泥單液漿，水灰比0.4～0.5。相應水泥漿的稠度應該是28～30秒,需要試驗確定。

檢查注漿設備，連接注漿管，按照設計配合比配置漿液，開動注漿泵，直至漿液從止漿塞周邊擠出。關閉注漿泵，等待壓力減弱到安全值后，拆除注漿管并用錨固劑或木塞堵塞注漿孔。

注漿壓力：中空注漿錨桿的注漿壓力在設計圖紙和國家強制性規范均沒有嚴格的規定。一般為地下水靜水壓的2～3倍，同時應考慮巖層的裂隙阻力，根據現場情況試驗后確定。但瞬間最高壓力值不應超過0.5MPa。

注漿結束的標準：達到下述兩種情況之一者即可停止單孔注漿施工。——注漿壓力達到0.30Mpa；——單孔灌注量達1000kg。

2.3.6 安裝墊板擰緊螺母

錨桿墊板安裝時，其凹面應向巖面，應緊貼圍巖。巖面不平時，用M10砂漿填平。漿液初凝后，應用扳手擰緊螺母。

3 中空錨管施工常見的質量通病

配合比不正確，水泥用量不足。現場試驗人員和監理人員要經常量測水泥漿的稠度，在設計范圍內時可以壓漿，否則要查明原因，多半是用少水泥，或是水泥結塊，攪拌不均勻。

錨桿打設角度顯水平狀。由于目前錨桿打設多數采用開挖鉆孔臺車，采用風動鑿巖機（風槍）成孔。而臺車上下高度方向不能調整，一般的鑿巖機偏長，豎不直，常常頂到臺車頂面平臺，這樣對拱肩以上位置的錨桿就容易打成水平角度，無法打設成與開挖輪廓線垂直，拱頂部位漏頂的現角非常普遍。

錨桿定位偏差較大，成孔深度不足。施工員貪圖省事，未按規定親自動手放線、標記、定點，而是由工人憑直覺打眼，造成孔位偏差較大。而孔深不足，則是技術交底不清楚或工人偷懶導致。現場應隨機抽檢，頻率不少于10%的錨桿根數。

錨桿根數不足，多是故意偷工減料。應在錨桿壓漿前清點一次，全部壓漿完成后再清點一次。最后，還應在初噴前再清點一次。現場管理人員必須熟悉設計圖紙，熟悉每一循環需打設的錨桿根數。錨桿根數是否足夠的問題，完全是現場管理人員責任心的問題，因為清點錨桿根數的機會很多，時間也很充足。

不壓漿、假壓漿或者壓漿不飽滿。不壓漿、假壓漿是嚴重的故意偷工減料的行為。主要表現在故意在錨桿注漿口用錨固劑塞緊，造成假壓漿的現象。檢查時要查看孔口的止漿塞周圍是否有溢漿，也可以用敲擊錨桿聽聲音的方法來判斷是否已壓漿。壓漿不飽滿主要是止漿塞塞得不緊，造成孔隙過大，壓力不足，或終止壓漿后，未及時堵塞錨桿口，造成水泥漿倒流。現場管理人員在壓漿時必須全過程旁站。

4 質量控制與管理

人員配備：為保證隧道中空注漿錨桿施工質量，施工時應在每個洞口至少配備兩名施工員和一名試驗員，分兩班對現場的孔位定位、打孔角度、間排距、打孔深度、錨桿插入和注漿配合比和注漿情況進行全過程監控。

原材料檢驗：材料進場后，應做好臺賬登記，將試驗和檢驗狀態標定為待檢，懸掛材料標示牌，以防誤用。工地試驗室應及時對材料抽檢，根據抽檢結果確定是否可以使用到工程實體中。在施工過程中，試驗員還應繼續跟蹤每批材料的使用樁號及部位，為可追溯積累原始數據。

現場檢測設備：現場管理人員應配備有LED充電式探照燈、鋼卷尺、水平尺、地質羅盤、數碼相機、稠度儀、試模等設備，圖紙要隨身攜帶，隨時備查。

工序檢查要求：

水泥漿度稠度的檢查：水灰比0.4～0.5時水泥漿的稠度應該是28～30秒（需要試驗確定），施工過程中，試驗員要經常對漿液稠度檢測，發現不符合要求，立即查明原因，現場糾正。

鉆機機械的檢查。當錨桿鉆孔采用風動鑿巖機（風槍）成孔時，一定要求配備YSP45型向上式高頻鑿巖機鉆孔，采用短、長鉆桿套用方法克服臺車空間限制，即先用短的鉆桿開孔鉆孔，再用長鉆桿鉆孔，直至達到設計深度要求。

錨桿孔位置檢查：要求在布孔完成后檢查。錨桿的孔位、孔徑、孔深及布置形式等，均要符合設計圖紙要求，實際抽檢采用尺量，檢查錨桿數的10%。如果不符合要求，立即要求重新布孔，再次檢查。成孔的孔位偏差±50mm,深度誤差不得大于±50mm。檢查錨桿數的10%。

清孔情況的檢查：注漿開始前，應用高壓風管清掃孔內積水、雜物和鉆渣，保證漿液擴散和孔壁、錨桿有限粘結，未經掃孔，不得進行注漿作業。

錨桿安裝的檢查：錨桿安裝過程中，發現錨桿長度、規格和外觀不符合要求、配件不齊全，應要求立即更換，對錨頭、止漿塞安裝情況重點逐根檢查，發現松動、脫空和距孔口距離過大或過小，立即更正。

注漿過程的檢查：注漿的壓力宜保持在0.3MPa。注漿過程應重點觀察孔口，應有濃漿流出。當注漿泵關閉后，止漿塞和圍巖間的擠漿現象應短時間內停止，不再漏漿，否則證明止漿塞止漿效果不滿足要求，需要求重新就位和注漿。如果還是達不到要求，證明孔口孔壁不規整，可以使用錨固劑代替止漿塞封閉孔口。具體方法是卸下止漿塞，人工手工配合鋼筋頭將錨固劑壓進孔內，再安裝止漿塞，使用強力將止漿塞和錨固劑打入規定深度，再次注漿，直至達到要求為止。

注漿完成后的檢查：錨桿施工完成及強度達到規范要求，及時進行長度、注漿飽滿度和拉拔檢測，發現不合格的視為失效錨桿，立即補打和補注漿，補打錨桿的長度應為原錨桿長度的1.5倍，根數同失效錨桿。

拉拔試驗的有關規定：按作業分區在每300根（或按設計要求）錨桿中，抽查不少于一組（3根）進行拉拔力試驗，拉拔值不小于設計值。

5 安全要求

5.1 施工期間，應對支護的工作狀態進行定期和不定期檢查。在不良地質地段，應由專人每班檢查。

5.2 暫停施工時，應將支護直抵開挖面。并將開挖面噴射砼封閉。

5.3 錨桿施工臺車安置應穩妥。

5.4 作業中如發生風、水、輸料管路堵塞或爆裂時，必須依次停止風、水、料的輸送。

5.5 對錨桿支護體系的監控量測中發現支護體系變形、開裂等險情時，應采取補救措施。當險情危急時，應將人員撤出危險區。

5.6 若已錨地段有較大變形或錨桿失效，立即在該地段增設加強錨桿，長度不小于原錨桿長度的1.5倍。

結束語

錨桿是隧道施工地程中維護圍巖穩定，保證施工安全的重要支護手段之一。中空錨桿的使用在隧道施工中使用量越來越大，本文結合隧道施工實際，就中空注漿錨桿施工工藝、常見質量通病及質量控制管理進行了探討，對規范隧道中空注漿錨桿施工作業，消減錨桿施工過程中容易出現的質量通病具有一定的指導意義。

[1]吳煥通，崔永軍，李書源.隧道施工及組織管理指南.人民交通出版社，北京，,2005，1(1).

[2]《公路工程質量檢驗評定標準》（JTGF80/1-2004），人民交通出版社，北京，2004.