浅谈隧道系统锚杆施工质量控制

曾 林

（中铁十一局集团第四工程有限公司，湖北 武汉 430000）

1 施工准备和控制事项

锚杆的施工具有很强的隐蔽性，科学合理有序的组织锚杆施工对确保锚固工程的质量影响很大，因此锚杆施工前应充分核对设计条件、地层条件、环境条件，制定详细的施工组织设计。施工组织设计应对杆施工的主要环节(钻孔，杆体制作、存储及安放，注浆，张拉与锁定) 有明确的技术要求，确定施工方法、施工材料、施工机械、施工程序、质量管理、安全管理等事项。

施工前认真检查原材料和施工设备的主要技术性能是否符合设计要求，为保证锚固段浆体的质量，在裂隙发育、空洞贯通以及存在渗流和承压水的岩层中施工锚杆时，要对锚固段周边孔壁进行不透水性试验，其主要目的是防止浆液流失并确保锚固体的质量。当向钻孔内注入0.2MPa～0.4MPa 压力水10min 后，锚固段钻孔周边渗水率超过0.01m3/min，则应采用固结注浆或其他方法处理。

2 钻孔施工和控制事项

钻孔应按设计图所示位置、孔径、长度和方向进行，并应选择对钻孔周边地层扰动小的施工方法。钻孔应保持直线和设定的方位，向钻孔安放锚杆杆体前，应将孔内岩粉和土屑清洗干净。

在不稳定土层中，或地层受扰动导致水土流失会危及部近建筑物或公用设施的稳定时，宜采用套管护壁钴孔；在土层中安设荷载分散型锚杆和可重复高压注浆型锚杆宜采用套管护壁钴孔。套管护壁钻孔是指必须采用套管跟进护壁的钻孔方式。套管护壁钻孔对钻孔周边扰动小，可有效防止钻孔时的塌孔现象，有利于保证灌浆饱满度和灌浆质量，提高孔壁地层与灌浆体的粘结强度。

3 杆体制作、储存及安放和控制事项

锚杆安装前，应规范锚杆杆体的制作、存储及安放，是为了保证锚杆杆体的加工满足锚杆使用功能及防腐要求，确保锚杆在施工过程中，满足设计要求。

杆体组装宜在工厂或施工现场专门作业棚内的台架上进行，杆体组装应按设计图所示的形状、尺寸和构造要求进行组装，居中隔离架的间距不宜大于2.0m;杆体自由段应设置隔离套管，杆体处露于结构物或岩土体表面的长度应满足地梁、腰梁、台座尺寸及张拉锁定的要求；荷载分散型杆杆体结构组装时，应对各单元储杆的外露端作出明显的标记；在杆体的组装、存放、搬运过程中，应防止筋体锈蚀，防护体系损伤、泥土或油渍的附着和过大的残余变形，每批锚杆材料均应附有生产厂家的质量合格证书，锚杆杆体钢筋应平直,无损伤,表面无裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。

杆体正确安放就位至注浆浆体硬化前，不得被晃动，安装后要定时检查，发现松动及时紧固。锚杆插入后不得随意敲击，三天内不准悬挂重物。

4 注浆和控制事项

锚杆安装完成后，经验收合格，进行注浆。注浆前应检查注浆设备是否具有1h 内完成单根锚杆连续注浆的能力，对下倾的钻孔注浆时，注浆管应插入距孔底300mm～500mm处，对上倾的钴孔注浆时，应在孔口设置密封装置，并应将排气管内端设于孔底，使浆液灌注密实。

注浆材料应根据设计要求确定，并不得对杆体产生不良影响，对锚杆孔的首次注浆，宜选用水灰比为0.5～0.55 的纯水泥浆或灰砂比为1:0.5～1:1 的水泥砂浆，对改善注浆料有特殊要求时，可加入一定量的外加剂或外掺料；注入水泥砂浆浆液中的砂子直径不应大于2m，浆液应搅拌均匀，随搅随用，浆液应在初凝前用完。

水泥浆或水泥砂浆的配合比直接影响浆体的强度、密实性和注浆作业的顺利进行。水灰比太小，可注性差，易堵管，影响注浆作业的正常进行；水灰比太大，浆液易离析，注浆体商实度易保证，硬化过程中易收缩，浆体强度损失较大。因此在注浆前，应选取最优水灰比，以便浆液强度满足设计要求。

5 张拉与锁定和控制事项

锚杆施工完成后，张拉及锁定为最后一道工序，也是锚杆性能最直观的方式。张拉及锁定合格后，锚杆施工合格，符合设计要求。

锚杆锁定后预应力变化一般不应超过锚杆拉力设计值的10%，超出此范围时，应采取措施进行调控。对预应力损失可采取补偿张拉的方式，即实施二次张拉。

锚杆应按上述验收试验规定，通过多循环或单循环验收试验后，应以50kN/min～100kN/min 的速率加荷至锁定荷载值锁定。锁定时张拉荷载应考虑锚杆张拉作业时预应力筋内缩变形、自由段预应力筋的摩擦引起的预应力损失的影响。

对不合格的锚杆，若具有能二次高压灌浆的条件，应进行二次灌浆处理，待灌浆体达到75%设计强度时再按验收试验标准进行试验;否则应按实际达到的试验荷载最大值的50%(永久性锚杆) 或70% (临时性锚杆) 进行锁定，该锁定荷载可按实际提供的锚杆承载力设计值予以确认，若二次试验后仍不合格，按不合格锚杆所在位置或区段，核定实际达到的抗力与设计抗力的差值，并应采用增补锚杆的方法予以补足至该区段原设计要求的锚杆抗力值。

6 结语

锚杆施工全过程中，应认真做好锚杆的质量控制检验和试验工作，锚杆的位置、孔径、倾斜度、自由段长度和预加力，应符合上述要求。锚杆施工过程，只有确保每一道工序合格，才能确保锚杆施工质量，锚杆才能发挥作用，确保岩体稳定，确保现场施工安全与质量。因此，在施工过程中，必须确保锚杆施工上道工序合格，才能进行下道工序施工，严格把控工序施工质量，防患于未然。