淺談地下廠房巖錨梁錨桿施工工藝及質量控制

摘 要：地下廠房巖錨梁錨桿孔向、錨桿長度、注漿密實度等質量標準均較一般砂漿錨桿質量要求高，文章主要介紹了洪屏電站地下廠房巖錨梁仰角錨桿施工工藝及質量控制，結果表明采用“先插桿后注漿”施工工藝，錨桿注漿密實度較好，質量滿足設計要求。

關鍵詞：巖錨梁；錨桿；質量控制

1 概述

洪屏抽水蓄能電站地下廠房全長157.5m，最大跨度23.5m，高度 51.1m。巖錨梁巖臺上下拐點開挖高程分別為118.041m、116.6m，巖臺面水平投影寬度0.75m，斜面長度1.625m，與鉛垂面的夾角為 27.5°。巖錨梁錨桿設計為長砂漿錨桿，錨桿的規格及其布置如圖1所示。其中A、B桿為受拉錨桿，C桿為受壓錨桿，A、B、C錨桿工程量分別為366根、364根、364根。

圖1 地下廠房巖錨梁錨桿布置圖

2 巖錨梁錨桿技術要求。巖壁梁錨桿施工質量直接關系到巖壁梁吊車的安全運行。巖壁梁錨桿對孔位及孔向要求極為嚴格，錨桿水平偏差不得大于10cm，垂直偏差不得大于3cm，傾角誤差不得大于2°。巖壁梁錨桿鋼筋應采用通長鋼筋，不得采用焊接接長。

巖錨梁錨桿無損檢測結果應滿足如下要求：巖錨梁錨桿應全部進行無損檢測，且I級錨桿（注漿飽滿度達到90%以上）的錨桿應占巖錨梁錨桿總數的90%以上。

3 巖錨梁錨桿施工工藝。巖錨梁A、B錨桿為仰角方向錨桿，采用“先插錨桿后注漿”的施工程序，具體施工工藝流程如圖2；巖錨梁C錨桿為俯角方向錨桿，可采用“先注漿后插錨桿”的施工程序。本文重點介紹仰角方向錨桿施工工藝。

圖2 先插桿后注漿錨桿施工工藝流程圖

3.1 鉆孔。巖錨梁錨桿鉆孔主要利用多臂鉆，按施工圖紙布置的鉆孔位置進行，巖錨梁錨桿水平偏差不得大于10cm，垂直偏差不得大于3cm，孔深偏差不大于5cm，傾角誤差不得大于2°，錨桿各孔位必須根據實際開挖情況準確放樣并編號，對于廢孔，必須用非收縮干硬性砂漿補灌。為保證鉆孔角度的準確，鉆孔開始時采用輕沖擊造孔，反復校核鉆孔角度，準確無誤后再全速鉆進。為確保錨桿四周皆為砂漿包裹，桿體不得和空氣（即砂漿脫空）或巖壁接觸，因此要求錨桿鉆孔孔徑比錨桿直徑大40mm。每孔造孔完畢，必須加大水量將孔內巖粉沖洗干凈，邊沖邊退桿；俯角錨桿孔由于向下傾斜，造孔時應突然不斷加大水量，邊鉆邊沖，逐步將巖粉沖出孔外。沖洗后，用木塞臨時封堵孔口，以免雜物掉入。此外，注漿前須把孔內積水用高壓風吹干，把雜質清除干凈。

3.2 錨桿安裝。錨桿安裝前，按設計外露要求用油漆在桿體上做好標記，嚴格控制插入深度和外露長度；在插桿時，安裝注漿管和排氣管；排氣管固定在桿體上，桿體入孔后使管口距孔底5cm；注漿管插入孔內的長度不小于20cm，錨桿送人孔內后在孔口堵塞處預埋注漿管，并用錨固劑或砂漿進行封孔。

3.3 巖錨梁錨桿注漿

3.3.1 配制水泥砂漿。采用細砂，最大粒徑小于2.0mm，使用前必須過篩，以防堵塞注漿管路，注漿用水泥砂漿配合比在以下規定的范圍內通過試驗確定：

水泥：砂，1：1～1：2（重量比）；水泥：水，1：0.38～1：0.45

砂漿拌和均勻，隨拌隨用。一次拌和的砂漿在初凝前用完，并嚴防石塊、雜物混入。

3.3.2 注漿。注漿前施工前應做注漿密實性模擬試驗。試驗選取內徑與錨孔相近，長度與錨孔一樣的塑料管，將管一端密封，按預定方向固定，分別采用兩種方式注漿和安裝錨桿，養生一周后，將管剖開，檢查桿體位置及注漿密實程度。洪屏電站地下廠房巖錨梁錨桿根據注漿密實性模擬試驗最終選定“先插桿后注漿”施工方法。

采用錨桿注漿機注漿，注漿前須仔細檢查注漿機性能，用水或稀水泥漿潤滑注漿管路，然后，按配合比拌制水泥砂漿。待錨桿孔口封堵密實且強度滿足要求后方可注漿，孔口封堵不嚴時不得注漿，注漿不返漿時及時拔桿返工；注漿至排氣管有濃漿連續流出方可停止注漿；注漿完畢及時封閉注漿管和排氣管；錨桿注漿后，在砂漿凝固前，不得敲擊、碰撞、拉拔錨桿。

圖3 先插桿后注漿錨桿安裝示意圖

4 巖錨梁錨桿質量控制措施

4.1 鉆孔施工質量控制

孔位應按設計文件布設，現場定位時做出明顯標記。由于三排錨桿與巖壁均成一定角度且巖壁開挖時造成開挖面凹凸不平，為保證吊車梁錨桿深入梁內和巖體內的相對位置和角度保持不變，在施工中盡量采用紅外線激光定位技術，以確保錨桿孔位滿足精度要求。

巖壁梁錨桿采用三臂鉆鉆孔，鉆孔前根據設計要求，先作好定位定向支架，由測量校準固定在巖壁梁上，然后根據方向方位拉線布孔，鉆機根據布好的錨桿孔與方向線進行鉆孔，鉆孔前5m段隨時用羅盤測定鉆孔方向是否偏移，直到無誤后方可繼續鉆進。對于廢孔，必須用非收縮干硬性砂漿補灌。

4.2 注漿施工質量控制

表1 錨桿施工質量檢查控制計劃

4.3 錨桿施工質量檢查

洪屏電站地下廠房巖錨梁錨桿質量檢查主要采用無損檢測方法，施工方進行全撿，第三方檢測單位按20%比例抽檢。檢測結果表明：巖錨梁錨桿施工質量達到Ι級的占90%以上，滿足設計和規范要求，錨桿質量達到優良標準。

5 結束語

洪屏抽水蓄能電站地下廠房巖錨梁錨桿施工，通過嚴格控制錨桿造孔方向、注漿工藝，結果表明地下廠房巖錨梁仰角錨桿采用“先插桿后注漿”施工工藝，錨桿注漿密實度較好，質量滿足規范要求，可供其他同類工程借鑒。

作者簡介：喬平（1983，10-），男，籍貫：陜西三原，工作單位：中國水利水電建設工程咨詢西北公司，職稱：工程師，學歷：本科，研究方向：水利水電工程。