隧道锚杆施工作业指导书培训课件

隧道锚杆施工作业指导书培训课件勇于跨越追求卓越CONTENTS目录01锚杆施工概述02编制依据与适用范围03施工准备04锚杆设计参数CONTENTS目录05施工程序与工艺流程06关键施工技术07质量控制与检验08安全及环保要求01锚杆施工概述锚杆的定义与作用锚杆的定义锚杆是一种利用锚固技术将结构物与地基连接起来的构件，由钢质杆件、锚固剂和锚固体组成，通过插入预先钻好的孔洞并注浆固定，形成长期可靠的锚固体系。锚杆的核心作用提高结构的稳定性和承载能力，有效增强岩体或土体的抗剪强度和抗拉能力，广泛应用于边坡支护、隧道支护、基坑支护等工程领域。隧道工程中的关键功能加固隧道围岩，防止隧道坍塌，如在云驿隧道、祥城1号隧道等工程中，通过系统锚杆布置形成整体支护结构，保障施工安全。

锚杆的分类及特点按锚固材料分类包括砂浆锚杆（以水泥砂浆为锚固剂，施工简单成本低，如Φ22砂浆锚杆）、树脂锚杆（树脂锚固剂，固化速度快锚固力强，适用于破碎岩石）等。

按结构形式分类有中空注浆锚杆（如Φ22组合中空锚杆、Φ25普通中空锚杆，兼具钻孔和注浆通道）、自进式锚杆（集钻孔、锚固、注浆于一体，适用于破碎不成孔围岩）、全螺纹砂浆锚杆（杆体全长带螺纹，便于安装垫板）等。

按用途分类可分为系统锚杆（如隧道拱墙按梅花型布置的支护锚杆）、临时支护锚杆（用于施工过程中的临时加固）、超前锚杆（用于预加固围岩，控制开挖面稳定）等。

各类锚杆典型特点对比砂浆锚杆施工工艺成熟但注浆密实度要求高；中空注浆锚杆注浆效果好，能有效填充孔隙；自进式锚杆在复杂地质条件下成孔能力强，适应性优越。

锚杆施工的应用领域隧道支护工程锚杆广泛应用于铁路、公路等隧道工程，如昆明200时速铁路项目隧道、宁绩高速公路第九标段隧道、杭衢铁路姜坞一号隧道等，通过加固围岩，防止隧道坍塌，边墙多采用砂浆锚杆，拱部多采用中空组合锚杆。

边坡支护工程在边坡加固中，锚杆用于防止边坡滑坡，提高边坡稳定性。根据边坡岩土体的性质、强度、含水率等地质条件，选择合适类型的锚杆，如在土质边坡可采用垂直角度钻孔的锚杆提供垂直支撑力，在岩石边坡可采用倾斜角度钻孔的锚杆提供斜向锚固力。

基坑支护工程锚杆在基坑支护中起到维护基坑稳定，保障施工安全的重要作用。通过将锚杆插入预先钻好的孔洞并注浆固定，形成锚固体系，提高基坑边坡的抗剪强度和抗拉能力，适用于各类基坑工程，是保障工程安全的重要手段。

锚杆受力原理分析01锚固力：锚杆与岩土体的摩擦力锚固力是锚杆与岩土体之间的摩擦力，是抵抗锚杆拔出的关键力，其大小受地质条件、锚杆长度及注浆质量影响，如岩土体强度高、注浆密实则锚固力强。

02抗拉力：锚杆自身的抗拉强度抗拉力指锚杆杆体承受拉力荷载的能力，钢质锚杆通常强度较高，如HRB400、HRB500钢筋，需满足设计承载力要求，确保在荷载作用下不被拉断。

03抗剪力：抵抗剪切变形的能力抗剪力是锚杆抵抗剪切变形的能力，在某些工程场景中，锚杆需承受剪切荷载，设计时应充分考虑其剪切承载能力，确保结构整体稳定。

04锚杆角度对受力的影响锚杆与结构表面的倾角影响受力情况，系统锚杆宜与基岩面垂直，超前锚杆与基岩面成10°~20°，合理角度可有效发挥锚杆的锚固作用。02编制依据与适用范围铁路工程施工技术规范主要编制依据

《铁路隧道工程施工技术指南》TZ204-2008，规定隧道锚杆施工的技术流程与操作标准。铁路工程施工质量验收标准

《铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10417-2003，明确锚杆施工的质量检验与评定要求。项目施工设计文件

各项目隧道施工图（如改建铁路广通至大理扩能改造工程、杭衢铁路HQZQ-1标姜坞一号隧道等），规定锚杆类型、规格、布置方式及参数。适用工程范围铁路隧道工程适用于昆明200时速铁路项目隧道工程（云驿隧道、祥城1号隧道、祥城2号隧道、祥云隧道）、甬台温铁路隧道工程（木周岭隧道、翁家隧道等）、杭衢铁路姜坞一号隧道等铁路隧道的锚杆施工。公路隧道工程适用于宁绩高速公路第九标段隧道锚杆施工等公路隧道工程。特定锚杆类型适用场景适用于隧道边墙φ22砂浆锚杆、拱部φ22中空组合锚杆（含带排气装置中空注浆锚杆）等类型锚杆施工，锚杆均需设置垫板。围岩条件适用性适用于大多数围岩的隧道拱部系统锚杆、边墙锚杆支护，但在岩体破碎、成孔困难、软岩、收敛变形较大等情况时一般不适用，此类情况可考虑采用自进式锚杆。

适用锚杆类型说明砂浆锚杆边墙采用φ22砂浆锚杆，利用水泥砂浆作为锚固剂，施工简单，成本较低，适用于一般土质和岩石。锚杆均设置垫板，呈梅花型布置，长度及间距依据围岩级别确定。

中空组合锚杆拱部采用φ22中空组合锚杆，具有注浆通道，可实现高压注浆，锚固效果好。适用于围岩较软弱地段隧道施工，同样设置垫板，梅花型布置，长度及间距根据围岩级别调整。

自进式锚杆当遇到断层破碎带不成孔时采用，集钻孔、锚固、注浆于一体，适用于岩体破碎、成孔困难、软岩等复杂地质条件，能有效解决坍孔问题，保证锚固深度和锚固力。03施工准备01内业技术准备施工文件学习与图纸审核组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉相关规范和技术标准。02安全保证措施与应急预案制定制定施工安全保证措施，识别潜在安全风险，提出针对性应急预案，明确应急处置流程和责任分工。03技术与安全交底对施工人员进行全面技术交底，明确施工工艺、技术参数及质量标准；同时进行安全交底，告知安全风险及应急措施。04施工人员培训与考核对参加施工人员进行上岗前技术、安全培训，使其掌握操作要领和安全规范，考核合格后方可持证上岗。

外业技术准备施工设施与环境检查检查高压风、水、电管路畅通及接头完好性，确保施工机具性能符合要求、机械运转良好；完善隧道内排水系统，保障作业面干燥。

现场测量定位在隧道洞身按设计要求精确测量并标记锚杆位置，确保孔位布置符合设计间距（如梅花型布置）及围岩级别对应的参数要求。

材料与设备现场核查检查锚杆类型、规格、质量及性能是否与设计相符（如φ22砂浆锚杆、φ22中空组合锚杆）；根据锚杆类型及围岩情况配备相适应的钻孔机具（如风动凿岩机）和注浆设备。

作业平台搭建利用开挖台阶搭设简易台架或台车，确保钻机就位稳定，满足钻孔高度及角度操作需求，为钻孔施工提供安全可靠的作业面。锚杆材料要求材料准备与检验锚杆杆体可采用Φ22、Φ25mm高强度螺纹钢，如HRB400、HRB500钢筋，需符合《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499)标准，表面应平直、无损伤、无裂纹、油污及锈蚀。注浆材料规格水泥宜选用42.5级普通硅酸盐水泥；砂应采用粒径小于2.5mm的中细砂，含泥量按重量计不大于3%；水应使用饮用水，pH值不小于4.0，硫酸盐含量不超过水重1%。配套材料标准垫板采用A3钢，尺寸不小于150mm×150mm×6mm；锚具及联接部件应能承受95%的杆体极限抗拉力；塑料套管需具备足够强度、抗水性及化学稳定性。材料进场检验锚杆、钢筋等主要材料进场时，应按批抽取试件进行力学性能（屈服强度、抗拉强度、伸长率）和工艺性能（冷弯）试验，查验产品合格证、出厂检验报告，确保符合设计及国家标准。

施工设备准备与检查

主要施工设备清单包括锚杆钻机、压浆机、灰浆搅拌机、高压风机、张拉设备（含顶、泵）、经纬仪、水准仪等，需根据锚杆类型及围岩情况配置。

设备性能检查要点钻机检查钻头磨损情况、动力系统及操作机构运行状态；注浆泵检查压力表、流量计准确性及输浆管道密封性；搅拌机检查搅拌叶片完整性及控制系统灵敏度。

辅助系统检查确保高压风、水、电管路畅通，接头无泄漏；隧道内排水系统完善，施工平台稳固可靠，满足钻孔及安装作业需求。

设备试运行要求施工前对所有设备进行空载试运行，验证运转正常；注浆设备需进行模拟注浆试验，检查注浆压力及流量稳定性，确保符合施工要求。人员培训与技术交底培训内容与目标培训内容涵盖安全知识、锚杆施工技术要领及操作规程。目标是提高施工人员安全意识，使其掌握操作技能，熟悉施工规范，避免违章作业，确保施工安全与质量。培训方式与考核通过安全培训、技术培训和操作规范培训等方式开展。培训后进行考核，考核合格者方可持证上岗，确保施工人员具备相应的素质和能力。技术交底的重要性对于复杂的锚杆施工工艺，技术交底能确保工人掌握标准操作流程和注意事项，明确锚杆材料特性、尺寸参数、孔洞要求、注浆工艺、张拉步骤等，是提高施工质量和安全的重要保障。技术交底的实施在开工前组织技术人员对施工人员进行技术交底，告知安全风险及应急措施。交底后组织培训演练，确认工人掌握关键技能并进行现场考核，合格后方可开展正式施工。04锚杆设计参数

锚杆类型与规格按结构功能分类本工程主要采用砂浆锚杆（边墙）和中空组合锚杆（拱部）。砂浆锚杆通过水泥砂浆锚固，施工简便；中空组合锚杆兼具注浆和锚固功能，适用于复杂围岩。

常用材质与规格杆体采用Φ22mm高强度螺纹钢，符合《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499)标准。拱部中空组合锚杆与边墙砂浆锚杆均设置150mm×150mm×6mmA3钢垫板。

布置形式与参数锚杆呈梅花型布置，长度及间距依据围岩级别确定。钻孔直径比杆径大15mm，深度大于设计长度10cm，确保锚固密实度与有效锚固深度。

锚杆布置方式梅花型布置锚杆呈梅花型布置，是隧道工程中常见的布置形式，其长度及间距依据围岩级别按设计要求进行施工，能使锚杆在围岩中均匀受力，有效提高支护整体稳定性。

布置参数确定原则锚杆布置参数需综合考虑围岩级别、隧道断面尺寸等因素。如某隧道工程中，Ⅱ级围岩、Ⅲ级围岩、Ⅳ级围岩、Ⅴ级围岩的锚杆间距根据设计分别确定，以满足不同地质条件下的支护需求。

特殊部位布置要求隧道拱墙锚杆设置需结合具体设计，如正洞边墙采用Φ22全长粘结型砂浆锚杆，拱部采用Φ22组合中空注浆锚杆，确保隧道关键部位得到有效加固。锚杆长度与间距

锚杆长度确定原则锚杆长度依据围岩级别确定，需满足锚固深度要求，确保有效锚固于稳定岩层。一般情况下，锚杆孔深度应大于锚杆设计长度10cm，以保证锚固效果。不同围岩级别长度要求以部分工程为例，Ⅱ级围岩、Ⅲ级围岩、Ⅳ级围岩、Ⅴ级围岩的锚杆长度根据设计要求有所不同，具体长度需严格按照施工图纸执行，确保适应不同围岩的稳定需求。锚杆间距布置方式锚杆呈梅花型布置，间距同样依据围岩级别确定。孔距允许偏差为±15cm，施工中需严格控制，以保证锚杆形成均匀的支护体系，有效发挥群体锚固作用。间距与围岩稳定性关系在破碎、软弱围岩中，通常采用较小间距以增强支护密度；在较完整围岩中，可适当增大间距。合理的间距设置能使锚杆与围岩共同作用，提高隧道整体稳定性。配件要求

垫板规格与材质垫板采用A3钢材质，尺寸不小于150mm×150mm×6mm，确保与岩面密贴，分散锚杆受力。

止浆塞性能要求具有足够强度，安装于孔口50cm左右位置，保证注浆时浆液不渗漏，确保孔内注浆饱满。

锚头与连接套筒锚头需与锚杆杆体匹配，连接套筒用于锚杆接长，保证连接强度不低于杆体本身，螺纹无偏心。

螺母紧固标准采用与锚杆配套的螺母，在砂浆或水泥浆达到设计强度后紧固，确保垫板紧贴围岩或支护面。05施工程序与工艺流程砂浆锚杆施工工艺流程施工准备检查锚杆类型、规格、质量及性能是否与设计相符；根据锚杆类型、规格及围岩情况准备钻孔机具；组织技术人员学习施工组织设计、图纸，对施工人员进行技术交底和培训，考核合格后持证上岗。测量定位按照设计间距在隧道边墙或相应部位进行梅花型布孔，孔位允许偏差不大于15cm，确保钻孔位置准确。钻孔与清孔利用开挖台阶搭设简易台架施钻，钻孔方向尽可能垂直结构面或初喷砼表面；锚杆孔比锚杆杆径大15㎜，孔深大于锚杆设计长度10cm；成孔后采用高压风清孔，确保孔内无石粉、杂质。注浆施工注浆材料使用硅酸盐或普通硅酸盐42.5水泥，粒径小于2.5mm的砂子，按设计配合比拌制砂浆；注浆前检查注浆设备，注浆管插至距孔底5-10cm，随砂浆注入缓慢匀速拔出，直至浆液从孔口溢出或达到设计压力。锚杆安装与垫板固定确认孔内浆体饱满后，将锚杆体缓慢均匀推入孔内，插入长度不小于设计长度的95%；在砂浆达到初始设计强度后，安设垫板，确保垫板与岩面密贴，上紧螺母。中空组合锚杆施工工艺流程施工准备检查中空组合锚杆类型、规格、质量及性能是否与设计相符，依据围岩情况准备钻孔及注浆机具，搭设作业平台，确保高压风、水、电管路畅通。锚杆孔位测量放样按照设计图纸在隧道拱部进行测量放线，采用梅花型布置，孔位允许偏差±15cm，标记钻孔位置。钻孔与清孔利用风动凿岩机钻孔，钻孔方向尽可能垂直结构面或初喷砼表面，孔径比锚杆杆径大15mm，孔深大于设计长度10cm；成孔后采用高压风清除孔内石粉及杂物。锚杆安装将安装好锚头和止浆塞的中空锚杆插入孔中，确保锚杆外露长度符合要求，止浆塞安装至孔口约30cm位置并压实。注浆施工采用专用注浆机灌注水泥砂浆（水泥为42.5级普通硅酸盐水泥，砂粒径小于2.5mm），注浆管插至距孔底5-10cm，注浆直至浆液从止浆塞排气孔溢出或达到设计压力值，注浆过程需连续不间断。垫板安装与验收待注浆体强度达到设计要求后，安装A3钢垫板（尺寸不小于150mm×150mm×6mm），上紧螺帽，确保垫板与岩面密贴；施工完成后进行外观检查及拉拔试验，验收合格后进入下一工序。

自进式锚杆施工工艺流程01施工准备测量放线定位，检验锚杆质量，确保锚杆体中孔和钻头水孔畅通无异物堵塞，准备钻机等施工设备。

02锚杆钻进钻机就位，连接钻头与钻杆，以多回转、少冲击原则钻进，破碎岩层中需放慢速度，钻至设计深度后退出钻杆，用高压风或水清洗钻孔。

03止浆塞安装钻孔完成后，用钢管将止浆塞通过锚杆外露端打入孔口约30cm，同时安装锚杆垫板及螺母（暂不拧紧）。

04注浆施工采用注浆机注浆，浆液按设计配合比配制，注浆管与锚杆快速连接，连续灌注直至浆液从止浆塞边缘流出或压力表达到设计值，停泵后及时清洗管路。

05上垫板紧固注浆完成且砂浆达到设计强度后，安设垫板，上紧螺帽，确保垫板与岩面密贴。06关键施工技术

钻孔施工技术要点孔位测量放样按照设计间距呈梅花型布置，利用开挖台阶搭设简易台架施钻，孔位允许偏差为±15cm，结合现场实际情况避开地下管线及障碍物。

钻孔角度控制钻孔方向尽可能垂直结构面或初喷砼表面，系统锚杆与基岩面垂直，超前锚杆与基岩面成10°~20°，确保有效锚固。

孔径与孔深要求锚杆孔直径比锚杆杆径大15mm，钻孔深度大于锚杆设计长度10cm，深度误差不大于5cm，保证锚固长度满足设计要求。

钻孔机具选择根据锚杆类型、规格及围岩情况选用合适钻孔机具，石质隧道常用风动凿岩机，破碎岩层可采用自进式锚杆配套钻机。

成孔后清孔处理成孔后必须采用高压风清孔，清除孔内石粉及杂物，确保孔内干净，为后续注浆锚固提供良好条件。

清孔检查要求清孔方法成孔后必须采用高压风进行清孔，将孔内石粉、岩屑等杂物彻底清除，确保孔内清洁干燥。

孔内清洁度检查检查孔内无明显可见的岩粉、碎石等残留物，必要时可采用高压水冲洗后再用高压风将孔内水分吹干。

孔深复核清孔后需再次复核孔深，确保孔深大于锚杆设计长度10cm，允许偏差为±5cm。

孔径检查检查孔径是否符合设计要求，一般应比锚杆杆径大15mm，确保注浆时浆液能充分包裹锚杆杆体。

孔道通畅性检查对于中空锚杆，需检查孔道是否畅通，无异物堵塞，确保注浆过程顺利进行。注浆施工技术要点

注浆材料选择与配比采用强度等级不低于42.5级的普通硅酸盐水泥，细骨料选用粒径小于2.5mm的中细砂，砂含泥量按重量计不大于3%。砂浆强度等级不低于M20，水灰比控制在0.45～0.5，可添加速凝剂等外加剂，但不得含有对锚杆产生腐蚀作用的成份。

注浆设备与工艺要求使用专用锚杆注浆机（如UB型）进行注浆，注浆前检查设备性能及管路连接。单管注浆时注浆管插至距孔底5-10cm，随砂浆注入缓慢匀速拔出；双管注浆先安设锚杆再注浆，确保注浆连续、一次完成。

注浆压力与饱满度控制注浆压力通过试验确定，施工中根据实际情况调整。观察到浆液从止浆塞边缘流出或压力表达到设计值时停泵，确保孔内注浆饱满。上仰孔应设置止浆塞和排气管，防止浆液流失。

注浆质量保障措施浆液随拌随用，在初凝前使用完毕。注浆后若孔口无砂浆溢出应及时补注，养护7天后可进行密实度检查（如剖管检验）。中空锚杆注浆前需确保锚杆体中孔和钻头水孔畅通，无异物堵塞。

锚杆安装技术要点安装前检查检查锚杆类型、规格、质量及性能是否与设计相符，确保杆体平直、无损伤、表面无裂纹、油污及锈蚀。

孔内清理要求成孔后采用高压风清孔，确保孔内无石粉、杂质，钻孔应圆而直，深度大于锚杆设计长度10cm。

锚杆就位操作将锚杆缓慢均匀推入孔内，插入长度不得小于设计长度的95%，并位于孔的中心，插入过程中避免扰动孔壁。

垫板安装要求锚杆注浆强度达到设计要求后安装垫板，垫板应与岩面或初喷砼表面密贴，采用A3钢，尺寸不小于150mm×150mm×6mm。

垫板安装要求垫板材质与规格标准垫板采用A3钢材质，尺寸不小于150mm×150mm×6mm，确保其强度和刚度满足支护要求。

垫板安装时机在灰浆达到初始设计强度后进行垫板安装，通常需待砂浆或水泥浆凝固且强度满足设计要求，避免过早安装影响锚固效果。

垫板与岩面密贴要求垫板必须与岩面或初喷砼表面密贴，不得存在缝隙，以保证锚杆受力能有效传递至围岩，确保支护整体稳定性。

螺母紧固要求安装垫板后需上紧螺母，确保垫板与锚杆杆体牢固连接，使锚杆处于预紧状态，有效发挥锚固作用。07质量控制与检验锚杆材料性能检验主控项目质量要求锚杆用钢筋进场时，必须按批抽取试件作力学性能（屈服强度、抗拉强度和伸长率）和工艺性能（冷弯）试验，其质量必须符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GB13013)和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499)等的规定和设计要求。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，施工单位需检查产品合格证、出厂检验报告并进行试验。锚杆安装数量控制锚杆安装的数量应符合设计要求，施工单位需在施工现场通过计数方式进行检查。砂浆强度与配合比要求砂浆的强度等级、配合比应符合设计要求。施工单位需进行配合比设计，并做砂浆强度试验。例如，采用硅酸盐或普通硅酸盐42.5水泥，粒径小于2.5mm的砂子，按设计配比拌制，确保砂浆强度不低于设计值（如M20）。锚杆孔内注浆饱满度锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实。施工单位需查施工记录，并通过观察检查注浆情况，确保注浆过程连续，直至浆液从止浆塞边缘流出或压力表达到设计值。自钻式锚杆通畅性检查自钻式锚杆安装前，锚杆体中孔和钻头的水孔应畅通，无异物堵塞，施工单位通过观察进行检查。锚杆安装允许偏差规定锚杆安装允许偏差应符合下列规定：锚杆孔的孔径应符合设计要求；锚杆孔的深度应大于锚杆长度的10cm；锚杆孔距允许偏差为±15cm；锚杆插入长度不得小于设计长度的95%，且应位于孔的中心，施工单位通过现场尺量进行检查。

一般项目质量要求

锚杆孔方向要求系统锚杆方向应与基岩面垂直，超前锚杆与基岩面成10°~20°夹角，以保证有效锚固。

锚杆垫板安装要求锚杆垫板应与基面密贴，确保锚杆受力能有效传递至围岩，避免出现虚接或松动。

锚杆杆体外观要求锚杆应平直、无损伤，表面无裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀，确保材质性能符合设计。试验目的锚杆拉拔试验

检验锚杆锚固力是否满足设计要求，验证施工质量及锚杆与围岩的锚固效果，确保支护结构安全。试验时机

砂浆锚杆养护28天后进行，确保砂浆达到设计强度；中空锚杆等其他类型锚杆按设计要求或规范规定的养护时间后开展。抽样要求

按作业分区在每批锚杆中抽查3%进行试验，具体数量根据工程规模和相关标准确定，以代表性样本反映整体锚固质量。试验标准

完工锚杆在锚固后2小时内承受5KN拉力，6小时内承受30KN拉力；拉拔试验时，当拉拔力达到规定值（设计承载力的60%-80%或设计要求值）时立即停止加载。试验方法

使用拉拔器对锚杆逐级加载，直至锚杆拔出或拉断，记录破坏荷载和变形情况，判断锚杆锚固力是否符合设计及规范要求。质量验收标准主控项目验收标准