中空注浆锚杆在山岭隧道中的应用.doc

中空注浆锚杆在山岭隧道中的应用【内容提要】结合中空注浆锚杆在双顶山隧道、马石店隧道V级围岩地层中的应用，总结出中空注浆锚杆的施工工艺和质量要求，为以后类似的施工提供借鉴经验。【关键词】隧道施工、中空注浆锚杆、施工工艺流程、质量要求、施工注意事项1 工程概述双顶山隧道、马石店隧道属于现有公路G309改建工程，隧道内轮廓宽11.00m，高8.48m，为单洞双向车道设计。隧道暗洞衬砌按照新奥法原理设计，采用柔性支护体系的复合式衬砌，即以“锚杆+钢拱架+钢筋网+喷射混凝土”为初期支护，以钢筋混凝土或模筑素混凝土为二次衬砌，并视地层、地质条件增加超前小导管注浆等超前强预支护措施来配合隧道按新奥法施工，确保施工安全。隧道V级围岩段采用自钻式中空锚杆进行支护，IV围岩采用砂浆锚杆进行支护。2 工程地质特征双顶山隧道起止里程为K114+755K115+240，长 485米，通过段主要为白垩系下统林寺山组砾岩，局部夹破碎白垩系下统止凤庄组砂岩、页岩，进口段K114+755K114+810围岩为全、强风化及中风化砾岩，围岩级别为V级，中间段K114+810K115+190围岩为中风化砾岩，围岩级别为IV级，出口段K115+190K115+245围岩为第四系松散砂砾石、断裂构造角砾岩及强风化、中风化砾岩，围岩级别为V级；马石店隧道起止里程为K119+440K119+715,长285米，通过段围岩主要为白垩系下统止凤庄组强风化-中风化砂岩夹页岩，全隧道围岩级别为V级。3 中空注浆锚杆的作用（1） 支撑作用：能充分约束围岩的塑性变形，通过向围岩施加压力，使处于二轴应力状态的围岩处于三轴应力状态，遏制围岩强度指标的恶化。（2）固结岩石作用：中空注浆锚杆采用的有压注浆，浆液渗入岩石的节理、裂隙中固结岩石，增加了岩石的强度指标。（3）提高围岩层间摩擦力：对于水平或缓倾角层状围岩，中空注浆锚杆能够将多层岩层连接在一起，同时有压注浆对围岩的固结作用，从而提高围岩的层间摩擦力，形成组合梁。（4）悬吊作用：中空注浆锚杆可以将大块危石和稳定围岩连接在一起，防止危岩掉落。4 中空注浆锚杆的特点和使用范围4.1中空注浆锚杆的特点（1）安装方便，不需要现场加工螺纹，就可以方便地安装垫板和螺母。（2）注浆饱满，可实现压力注浆，提高工程质量。（3）由于各配件的作用，杆体的居中性很好，砂浆可以将杆体全长包裹，避免锈蚀的危险，达到长期支护的目的。（4）技术容易掌握，利于推广和使用。4.2中空注浆锚杆的使用范围（1）适用隧道内地质较差，围岩破碎地段的锚固支护和超前支护。（2）适于隧道塌方、断层地段的整治。5 中空注浆锚杆施工工艺流程5.1施工准备（1）开挖完成后立即对开挖面初喷2.5cm厚砼进行封闭以保证开挖面的稳定。（2）检查锚杆孔是否畅通，检查施工现场是否做到风、水、电畅通。（3）确定砂浆的施工配合比及注浆参数。检查注浆泵是否能正常使用。（4）根据设计设计要求并结合围岩产状定出锚杆孔位。5.2锚杆钻孔钻孔采用YT-28型风动凿岩机，钻头采用51mm梅花形合金钢钻头，钻进时，锚杆对准设计的锚孔位置，凿岩机应先给水，然后钻进，在破碎岩中钻进时，钻头的水孔易堵塞，因此在钻进时，应放慢钻进速度，多回转，少冲击，注意水从钻孔中流出的状况，若有水孔堵塞的现象，应后撤锚杆50cm左右，并反复扫孔，使水孔畅通，然后慢慢推进，直到设计深度。53清孔成孔后用水进行清孔，确认钻孔畅通后卸下钻杆。54装入锚杆锚杆装入时采用风枪顶入，杆体外露长度控制在1015cm。55锚杆注浆（1）注浆采用挤压式注浆泵进行注浆，浆液采用水泥：砂=1:1的水泥砂浆。用孔帽装配套将止浆塞通过锚杆外露端打入孔口30cm左右。开动注浆泵注浆，整个注浆过程须连续灌注，不能停顿，直至浆液从孔口周边挤出或压力表已达设计压力值时终止。对于中空注浆锚杆，注浆终止压力控制在0.60.8MPa。达到终止压力并保持压力15min后即可停止注浆。（2）当完成一根锚杆的注浆后，应迅速卸下注浆软管与锚杆的接头，清洗并安装至另一根锚杆，然后注浆，若停泵时间较长，在对下根锚杆注浆前应放掉前段不均匀的灰浆，以避免堵孔。在整个注浆过程中，操作人员应密切配合，动作迅速，保证注浆过程的连续性。 （3）在浆液终凝之前，不得敲击、碰撞或施加任何其它荷载。56安装垫板、螺母所注浆液强度达到预定强度之后，安装锚杆垫板，使其紧贴岩面，上紧杆端螺母，使其产生一定的预应力，起到更好的加固围岩的作用。 锚杆与垫板应保持垂直，并与喷射砼充分接触，螺母务必拧紧。6 中空注浆锚杆施工质量要求（1）锚杆安装的孔径需大于杆体直径15mm。（2）钻孔孔位偏差控制在50mm之内。（3）钻孔深度偏差控制在10mm。（4）锚杆安装后杆体应垂直于围岩主结构面，并使锚杆垫板紧贴岩面。（5）锚杆安设后每300根至少选择3根作为一组进行拉拔力试验，锚杆28天后抗拔力平均值应满足设计要求；每根锚杆抗拔力最低值不得小于设计值的90%。7 中空注浆锚杆施工注意事项（1）锚杆安装到位、止浆塞安装完毕、孔内气压恢复后，用速凝水泥砂浆将止浆塞以外的钻孔充填密实，以保证注浆时浆液不致窜出。（2）注浆过程中若出现堵管现象，分别对锚杆、注浆管、注浆泵进行检查。检查之前应首先卸去注浆压力，避免喷浆伤人。（3）锚杆末端尽可能