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隧道系统锚杆施工作业指导书 洛阳恒诺锚固技术有限公司 中空注浆锚杆 隧道系统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。本作业指导书适用于红池隧道及转心湖隧道系统锚杆施工。 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 施工准备 初喷混凝土面上标注孔位 钻孔 清孔 孔中压入砂浆 浸湿药包 插入锚杆体 固定锚杆体、待强 孔中塞入药包 顶入锚杆体、待强 安装垫板 质量检查 结束 补强处理 原材料检验 锚杆加工 砂浆配比 砂浆锚杆 砂浆锚杆 早强药包锚杆 合格 不合格 - 6 - 钻孔采用手持风钻，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 （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： （1）锚杆所使用的钢筋及半成品、成品锚杆的类型、规格、性能等应符合设计要求和国家现行有关技术标准的规定。 （2）锚杆应平直、无损伤，表面无裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。 （3）锚杆数量、长度、间距、方向符合要求，锚杆垫板与基面密贴。 （4）灌注砂浆应密实饱满，砂浆强度等级、配合比应符合设计要求。 （5）锚杆的长度、砂浆饱满度可采用质量无损检测； （6）锚杆的粘结强度符合设计或规范要求（通过锚杆抗拔试验检验）。 （7）用锚杆钻机钻孔时，孔深要根据实际地质情况及设计确定。孔位的偏差控制在200mm 以内，孔深不得小于图纸所示长度。 （8）清孔：钻孔排渣结束后，需将孔内冲洗干净。清孔一定要彻底，对部分孔内粉泥用高压风清不干净的，宜用高压水冲洗后再用高压风冲洗孔内的水。向孔内注水后，注意孔内漏水情况。若漏水量小，用风吹干孔内水份；若漏水量较大，则向监理工程师、设计代表汇报，以确保相应的处理措施。 （9）所用材料均要有出厂合格证及复检合格试验报告单。锚杆尽可能采用原毛料长度（最长为12m），以避免因长度不足而焊接钢筋，影响锚杆强度。锚杆安装前应对锚孔进行复检后再安装。 （10）按4％进行拉拔试验，拉拔值不小于设计值。 （11）锚杆材质检验：每批锚杆材料均应附有生产厂家的质量证明书，按施工图纸规定的材质标准以及经理工程师指示的抽检数量检验锚杆性能。 （12）注浆密实度实验：选取与现场锚杆的锚杆直径和长度、锚孔孔径和倾斜度相同的锚杆和塑料管（或钢管），采用与现场注浆相同的材料和配合比拌制的砂浆，并按现场施工相同的注浆工艺进行注浆，养护7 天后剖管检查其密实度。不同类型和不同长度的锚杆均需进行试验，试验计划及结果都要报送监理工程师审批。 （13）拉拔力试验：按作业分区在每300～400 根（或按设计要求）锚杆中，抽查不少于一组（3 根）进行拉拔力试验。试验要求在砂浆锚杆养护28 天后，安装张拉设备逐级加载张拉至拔出锚杆或将锚杆拉断为止，拉力方向应与锚杆轴线一致。喷锚支护处的锚杆抽检，也按照以上方法进行试验，但不同之处是，当拉力达到规定值时，就立即停止加载，结束试验。 三、机具设备配置 钢筋切割机1台、电焊机2台、调直机1台、注浆机1台、风钻6台、电动空压机2台、多功能作业台架1台、运输车1台。 四、劳动力组织 锚杆加工及安装：锚杆加工2人、钻孔6人、锚杆安装8人、注浆4人、空压机司机2人。 五、安全、质量环保措施 1、进入施工现场必须佩戴安全帽。作业台架应搭设稳固，连接扣件要扣牢固。台架上需搭设木板并固定牢固。高空作业必须系安全绳。 2、各种支护结构的原材料必须经检验合格方可使用。 3、隧道初期支护严格按照设计要求进行，并紧跟开挖，及早封闭成环。 4、应随时注意开挖过程中初期支护结构的稳定性，必要时进行初期支护加固，以策安全。 5、锚杆孔位、孔深及布置形式应符合设计要求，锚杆孔定位应先用红油漆沿岩面按设计横纵间距进行标识。钻孔方向必须与开挖轮廓线保持垂直。 6、做好废油、废料的收集、处理，不得随意排放，丢置，洞内注意污水的排放，须经净化达标后方可排放。 7、不得在洞内及加工场所随意燃烧垃圾，并注意防火，确保施工安全。 附： 锚杆的基本术语 锚杆（索）：将拉力传至稳定岩土层的构件。当采用钢绞线或高强钢丝束作杆体材料时，也可称为锚索。 土层锚杆：锚固于土层中的 锚杆。 岩石锚杆：锚固于岩层内的锚杆。 系统锚杆：根据岩体稳定要求在整个开挖面上按一定的间排距有规律布置的锚杆。 建筑边坡：在建（构）筑物场地或其周围，由于建（构）筑物和市政工程开挖或填筑施土所形成的人工边坡和对建（构）筑物安全或稳定有影响的自然边坡。 永久性锚杆：设计使用期超过24个月的锚杆。 临时锚杆：设计使用期不超过24个月的锚杆。 基本实验：现场的锚杆极限抗拔力试验。采用分级加荷、卸荷的增量试验法，记录起始荷载下和每次加荷、卸荷时锚杆的位移。 验收试验：为确认工程锚杆对锚杆设计荷载的安全性而进行的锚杆试验，采用荷载分级增量试验法，并记录每级荷载作用下锚杆的位移。 蠕变实验：确定锚杆在恒定荷载作用下位移随时间变化规律的试验。 拉力设计值：锚杆在设计使用期内可能出现的最大拉力值。