淺談隧道中空注漿錨桿施工常見質(zhì)量通病與控制管理

謝敏

（浙江公路水運工程監(jiān)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(wěn)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(jié)構(gòu)的一部分發(fā)揮作用。因此，在施工中，如何保證和檢查錨桿的施工質(zhì)量，加強質(zhì)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(shè)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(xiàn)象時有發(fā)生。

造成這種現(xiàn)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(zhì)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(shè)計，實現(xiàn)了注漿的功能，注漿飽滿，并可實現(xiàn)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(xiàn)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(yīng)做好以下準備工作：

進行注漿密實度實驗：選取與現(xiàn)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(xiàn)場注漿相同配合比拌制的水泥漿，并按現(xiàn)場施工相同的注漿工藝進行注漿，養(yǎng)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(yīng)對隧道周圍及掌子面前方的地質(zhì)情況進行探測，清理掌子面上的松動危石,確保作業(yè)人員的安全。

中空注漿錨桿應(yīng)包括（硬質(zhì)塑料）錨頭、止?jié){塞、墊板、螺母等配件，其質(zhì)量證明文件應(yīng)齊全，應(yīng)采用廠家制造的成套成品。

錨桿材料必須按規(guī)定逐批進行檢驗。每批次進場檢驗一次，每檢驗批代表數(shù)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(zhí)行。

施工前應(yīng)做好相應(yīng)機械設(shè)備的配套。一般要求每個隧道作業(yè)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(yīng)優(yōu)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(jù)不同圍巖情況及設(shè)計圖紙，按照設(shè)計間距布孔，注意兩排錨孔應(yīng)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(zhì)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(yīng)垂直于開挖輪廓線（或巖石面）。錨桿孔深度必須滿足設(shè)計圖紙及規(guī)范要求，鉆孔時錨桿孔直徑應(yīng)滿足設(shè)計要求，一般應(yīng)比桿徑大15mm。

2.3.3 成孔檢查及清孔

安裝錨桿前，應(yīng)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(yīng)檢查錨桿體中空孔及錨頭是否暢通，若有異物堵塞，應(yīng)及時清理。

錨桿體裝入到設(shè)計深度后，應(yīng)用空氣清孔，直至孔口返氣。錨桿應(yīng)順鉆孔順利插入孔內(nèi)，桿體插入孔內(nèi)長度不應(yīng)小于設(shè)計規(guī)定的95%,外露10～15cm（需預(yù)留做拉拔試驗和監(jiān)控無破損檢測的錨桿除外，預(yù)留總數(shù)應(yīng)為3%錨桿數(shù)），以便連接注漿管。應(yīng)將止?jié){塞通過錨桿外露端打入孔內(nèi)約3cm，并安裝墊板和螺母，螺母只要受力就可。

錨桿長度應(yīng)滿足設(shè)計要求，按錨桿數(shù)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(yīng)水泥漿的稠度應(yīng)該是28～30秒,需要試驗確定。

檢查注漿設(shè)備，連接注漿管，按照設(shè)計配合比配置漿液，開動注漿泵，直至漿液從止?jié){塞周邊擠出。關(guān)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(shè)計圖紙和國家強制性規(guī)范均沒有嚴格的規(guī)定。一般為地下水靜水壓的2～3倍，同時應(yīng)考慮巖層的裂隙阻力，根據(jù)現(xiàn)場情況試驗后確定。但瞬間最高壓力值不應(yīng)超過0.5MPa。

注漿結(jié)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?！{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(yīng)向巖面，應(yīng)緊貼圍巖。巖面不平時，用M10砂漿填平。漿液初凝后，應(yīng)用扳手擰緊螺母。

3 中空錨管施工常見的質(zhì)量通病

配合比不正確，水泥用量不足?，F(xiàn)場試驗人員和監(jiān)理人員要經(jīng)常量測水泥漿的稠度，在設(shè)計范圍內(nèi)時可以壓漿，否則要查明原因，多半是用少水泥，或是水泥結(jié)塊，攪拌不均勻。

錨桿打設(shè)角度顯水平狀。由于目前錨桿打設(shè)多數(shù)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(diào)整，一般的鑿巖機偏長，豎不直，常常頂?shù)脚_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(shè)成與開挖輪廓線垂直，拱頂部位漏頂?shù)默F(xiàn)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(guī)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(shù)交底不清楚或工人偷懶導(dǎo)致?，F(xiàn)場應(yīng)隨機抽檢，頻率不少于10%的錨桿根數(shù)。

錨桿根數(shù)不足，多是故意偷工減料。應(yīng)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(yīng)在初噴前再清點一次?，F(xiàn)場管理人員必須熟悉設(shè)計圖紙，熟悉每一循環(huán)需打設(shè)的錨桿根數(shù)。錨桿根數(shù)是否足夠的問題，完全是現(xiàn)場管理人員責任心的問題，因為清點錨桿根數(shù)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(xiàn)在故意在錨桿注漿口用錨固劑塞緊，造成假壓漿的現(xiàn)象。檢查時要查看孔口的止?jié){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?jié){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?，F(xiàn)場管理人員在壓漿時必須全過程旁站。

4 質(zhì)量控制與管理

人員配備：為保證隧道中空注漿錨桿施工質(zhì)量，施工時應(yīng)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(xiàn)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(jiān)控。

原材料檢驗：材料進場后，應(yīng)做好臺賬登記，將試驗和檢驗狀態(tài)標定為待檢，懸掛材料標示牌，以防誤用。工地試驗室應(yīng)及時對材料抽檢，根據(jù)抽檢結(jié)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(yīng)繼續(xù)跟蹤每批材料的使用樁號及部位，為可追溯積累原始數(shù)據(jù)。

現(xiàn)場檢測設(shè)備：現(xiàn)場管理人員應(yīng)配備有LED充電式探照燈、鋼卷尺、水平尺、地質(zhì)羅盤、數(shù)碼相機、稠度儀、試模等設(shè)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(yīng)該是28～30秒（需要試驗確定），施工過程中，試驗員要經(jīng)常對漿液稠度檢測，發(fā)現(xiàn)不符合要求，立即查明原因，現(xiàn)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(shè)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(shè)計圖紙要求，實際抽檢采用尺量，檢查錨桿數(shù)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(shù)的10%。

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

錨桿安裝的檢查：錨桿安裝過程中，發(fā)現(xiàn)錨桿長度、規(guī)格和外觀不符合要求、配件不齊全，應(yīng)要求立即更換，對錨頭、止?jié){塞安裝情況重點逐根檢查，發(fā)現(xiàn)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(yīng)重點觀察孔口，應(yīng)有濃漿流出。當注漿泵關(guān)閉后，止?jié){塞和圍巖間的擠漿現(xiàn)象應(yīng)短時間內(nèi)停止，不再漏漿，否則證明止?jié){塞止?jié){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(guī)整，可以使用錨固劑代替止?jié){塞封閉孔口。具體方法是卸下止?jié){塞，人工手工配合鋼筋頭將錨固劑壓進孔內(nèi)，再安裝止?jié){塞，使用強力將止?jié){塞和錨固劑打入規(guī)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(guī)范要求，及時進行長度、注漿飽滿度和拉拔檢測，發(fā)現(xiàn)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(yīng)為原錨桿長度的1.5倍，根數(shù)同失效錨桿。

拉拔試驗的有關(guān)規(guī)定：按作業(yè)分區(qū)在每300根（或按設(shè)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(shè)計值。

5 安全要求

5.1 施工期間，應(yīng)對支護的工作狀態(tài)進行定期和不定期檢查。在不良地質(zhì)地段，應(yīng)由專人每班檢查。

5.2 暫停施工時，應(yīng)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(yīng)穩(wěn)妥。

5.4 作業(yè)中如發(fā)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(jiān)控量測中發(fā)現(xiàn)支護體系變形、開裂等險情時，應(yīng)采取補救措施。當險情危急時，應(yīng)將人員撤出危險區(qū)。

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(shè)加強錨桿，長度不小于原錨桿長度的1.5倍。

結(jié)束語

錨桿是隧道施工地程中維護圍巖穩(wěn)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(jié)合隧道施工實際，就中空注漿錨桿施工工藝、常見質(zhì)量通病及質(zhì)量控制管理進行了探討，對規(guī)范隧道中空注漿錨桿施工作業(yè)，消減錨桿施工過程中容易出現(xiàn)的質(zhì)量通病具有一定的指導(dǎo)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(zhì)量檢驗評定標準》（JTGF80/1-2004），人民交通出版社，北京，2004.