隧道工程空注漿錨桿施工問題解決辦法

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摘要：某隧道工程采用中空注漿錨桿工藝進(jìn)行施工，從前期準(zhǔn)備、工藝流程及施工要點(diǎn)等方面分析了該施工技術(shù)，針對(duì)配合比設(shè)計(jì)、錨桿及壓漿過程出現(xiàn)的問題提出相應(yīng)的解決辦法和質(zhì)量控制措施，旨在提升中空注漿錨桿施工工藝在隧道工程建設(shè)中的應(yīng)用水平。

關(guān)鍵詞：隧道工程；中空注漿錨桿；注漿作業(yè)

1工程概況

明山隧道進(jìn)口位于上栗縣福田鎮(zhèn)明山村，調(diào)整后右線長(zhǎng)1997.82m，設(shè)計(jì)樁號(hào)為YK6+485—YK8+482.82，左線長(zhǎng)1997.85m，設(shè)計(jì)樁號(hào)為ZK6+471.97—ZK8+469.82。右線進(jìn)出洞口設(shè)計(jì)底板標(biāo)高分別為152.5m和138.964m；左線進(jìn)出洞口設(shè)計(jì)底板標(biāo)高分別為152.239m和139.225m。本項(xiàng)目采用中空注漿錨桿進(jìn)行隧道支護(hù)。

2中空注漿錨桿施工工藝

中空注漿錨桿為中空設(shè)計(jì)，以滿足注漿要求，使?jié){液達(dá)到飽滿狀態(tài)。對(duì)于中空注漿施工作業(yè)，桿體必須居中且穩(wěn)定，使得砂漿能夠有效包裹錨桿，防止錨桿銹蝕，從而起到長(zhǎng)期支護(hù)的作用[1]。

2.1準(zhǔn)備工作

實(shí)際施工前必須事前進(jìn)行注漿密實(shí)度試驗(yàn)：選擇與現(xiàn)場(chǎng)施工錨桿相同直徑、孔徑、長(zhǎng)度、傾斜度的錨桿和塑料管，以及與實(shí)際注漿作業(yè)相同配比的水泥漿液，根據(jù)設(shè)計(jì)的施工工藝進(jìn)行注漿作業(yè)試驗(yàn)，然后嚴(yán)格養(yǎng)護(hù)7d后剖管檢測(cè)注漿的密實(shí)度。每種長(zhǎng)度的錨桿都需要進(jìn)行密實(shí)度試驗(yàn)，以判斷注漿效果。

2.2工藝流程

中空注漿錨桿施工工藝流程為：工前準(zhǔn)備→孔位測(cè)量放樣→錨桿鉆機(jī)就位→鉆孔角度定位→鉆孔及清孔→插入錨桿及注漿→安設(shè)墊板、擰緊螺母→竣工。

2.3施工要點(diǎn)

2.3.1孔位測(cè)量放樣綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)圍巖的實(shí)際情況以及設(shè)計(jì)圖紙的相關(guān)要求，合理控制布孔間距。布設(shè)過程中兩排錨孔呈梅花形布置，并進(jìn)行標(biāo)記，便于在施工時(shí)快速、準(zhǔn)確地判斷位置[2]。

2.3.2錨桿就位鉆孔石質(zhì)隧道錨桿施工中，考慮到巖石硬度較大，鉆孔作業(yè)以風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)為宜，調(diào)整好鉆進(jìn)方向（與開挖輪廓線垂直）。錨桿孔的鉆進(jìn)深度應(yīng)當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)深度且滿足相關(guān)規(guī)范要求，孔徑應(yīng)大于錨桿直徑，通常大于15mm。

2.3.3成孔檢查及清孔錨桿安裝前，應(yīng)當(dāng)對(duì)鉆孔底部進(jìn)行徹底清洗。本項(xiàng)目中采用高壓風(fēng)機(jī)進(jìn)行清孔作業(yè)。

2.3.4錨桿安裝錨桿安裝前應(yīng)仔細(xì)檢查，保證中空孔和錨頭處于完全通暢的狀態(tài)，若其中存在異物，需清理干凈。清理作業(yè)完成后即可安裝錨桿體，當(dāng)其達(dá)到設(shè)計(jì)深度要求后，使用空氣清孔。錨桿插入深度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。另外，還應(yīng)將止?jié){塞從外露端打入孔內(nèi)，打入深度約為3cm，然后進(jìn)行墊板和螺母的安裝，使其能有效受力。

2.3.5錨桿注漿漿液的性能與原材料質(zhì)量及配合比等有關(guān)。注漿材料以標(biāo)號(hào)為42.5的普通硅酸鹽水泥單液漿為宜，水灰比為0.4~0.5。施工前通過試驗(yàn)確定合適的漿液稠度。根據(jù)設(shè)計(jì)的配合比完成漿液的配制，啟動(dòng)注漿泵直至注漿飽滿，然后關(guān)閉注漿泵。當(dāng)注漿壓力降到合理范圍后，拆除注漿管，并使用錨固劑或木塞封堵注漿孔。

3中空錨管施工中的常見問題

（1）配合比不合理，水泥用量少相關(guān)技術(shù)人員及監(jiān)理人員應(yīng)定期測(cè)量水泥漿的稠度，確保其符合設(shè)計(jì)要求。通常水泥用量較少或者攪拌不均勻?qū)е滤嘟Y(jié)塊，會(huì)使得水泥漿稠度較低[3]。采用開挖鉆孔臺(tái)車完成錨桿打設(shè)，采用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)（風(fēng)槍）實(shí)現(xiàn)成孔。但臺(tái)車不具備在垂直方向調(diào)整姿態(tài)的條件，而鑿巖機(jī)偏長(zhǎng)，極易頂?shù)脚_(tái)車頂面平臺(tái)，不利于拱肩上部的施工作業(yè)，難以與開挖輪廓線垂直，因此拱頂部位很容易發(fā)生漏頂。（2）錨桿不能準(zhǔn)確定位，成孔深度不足某些情況下，施工人員未嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行放線、標(biāo)記、定點(diǎn)，而僅根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷進(jìn)行施工，這就造成了打孔位置與設(shè)計(jì)位置偏差較大，也容易造成孔深不合理。（3）錨桿數(shù)量不足該問題多由現(xiàn)場(chǎng)人員偷工減料造成，因此需要在壓漿前詳細(xì)統(tǒng)計(jì)錨桿數(shù)量，初噴前再次檢查，確保無誤。管理人員需明確設(shè)計(jì)圖紙的具體內(nèi)容，掌握需要打設(shè)的錨桿根數(shù)，監(jiān)督施工人員嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)進(jìn)行施工。（4）不壓漿、假壓漿或壓漿不飽滿不壓漿、假壓漿的問題主要是施工人員的不作為造成的。管理人員在檢查時(shí)可以通過觀察孔口是否溢漿或是敲擊聽音的方式做出判斷。造成壓漿不飽滿的原因較多，如止?jié){塞封堵不到位，或者停止壓漿后拔管不當(dāng)、未及時(shí)封堵等。因此，需要現(xiàn)場(chǎng)管理人員對(duì)壓漿作業(yè)環(huán)境進(jìn)行全程監(jiān)管，防止出現(xiàn)質(zhì)量問題。

4解決辦法及質(zhì)量控制措施

為保證施工質(zhì)量，需從人員設(shè)備、原材料及配合比設(shè)計(jì)、施工工藝等方面采取相應(yīng)的控制措施。（1）人員配備人員是施工作業(yè)的重要執(zhí)行者，各洞口配置兩名操作員和一名管理員，可視實(shí)際情況靈活增加人員，實(shí)行兩班制，保證孔位所處位置、打孔角度及深度等指標(biāo)的合理性，施工全程均要做好管理與控制工作。（2）原材料檢驗(yàn)根據(jù)施工要求采購(gòu)材料，到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后將信息記錄完整，并懸掛待檢指示牌，避免材料不經(jīng)檢驗(yàn)直接用于施工。工地試驗(yàn)室對(duì)原材料進(jìn)行抽檢，然后判斷該批次的原材料能否用于施工。同時(shí)，試驗(yàn)員還需要對(duì)原材料的使用樁號(hào)等具體應(yīng)用情況進(jìn)行跟蹤登記，為后期審核積累數(shù)據(jù)。（3）水泥漿液稠度當(dāng)水灰比為0.4~0.5時(shí)，其稠度多為28~30s，具體數(shù)值需要通過試驗(yàn)確定。試驗(yàn)人員必須參與漿液黏稠度的控制工作，若出現(xiàn)稠度不達(dá)標(biāo)的情況，則要分析具體成因，并及時(shí)采取補(bǔ)救措施。（4）鉆進(jìn)機(jī)械在使用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)（風(fēng)槍）進(jìn)行成孔作業(yè)時(shí)，可以配備YSP45型向上式高頻鑿巖機(jī)進(jìn)行鉆孔作業(yè)。未解決臺(tái)車操作空間不足的問題，可采取短、長(zhǎng)鉆桿套用的方式，即先使用短鉆桿、后使用長(zhǎng)鉆桿，按照設(shè)計(jì)要求鉆進(jìn)，保證鉆進(jìn)深度合理。（5）錨桿孔位置完成布孔作業(yè)后，需按照設(shè)計(jì)圖紙全面檢查施工情況，包括孔位、孔深、孔徑等，應(yīng)抽檢數(shù)量為實(shí)際錨桿數(shù)量的10%，通過尺量的方式檢查各參數(shù)是否符合設(shè)計(jì)要求。若不符合要求，則應(yīng)二次布孔，之后再進(jìn)行檢查。（6）清孔在進(jìn)行注漿作業(yè)前，需利用高壓風(fēng)管將孔底的積水、鉆渣等雜物徹底清除，使注入的漿液能夠快速擴(kuò)散，以便與孔壁和錨桿緊密結(jié)合。若未完清孔作業(yè)，則不宜注漿，否則將對(duì)施工質(zhì)量造成不良影響。（7）錨桿安裝在安裝錨桿時(shí)，若發(fā)現(xiàn)錨桿長(zhǎng)度、規(guī)格和外觀等與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不符，或者配件不全、質(zhì)量不合格時(shí)，應(yīng)當(dāng)立即更換合格的錨桿，并重點(diǎn)檢查錨頭、止?jié){塞等的安裝情況，當(dāng)存在松動(dòng)、脫孔或者與孔口距離不合理等現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)調(diào)整。（8）注漿過程全程的注漿壓力以0.3MPa為宜。檢查孔口的狀態(tài)，若存在漿液流出現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)關(guān)停注漿泵。使用止?jié){塞堵塞后，圍巖間存在的擠漿現(xiàn)象會(huì)很快消失，不再繼續(xù)漏漿則說明止?jié){塞的封堵效果較好，否則需要二次注漿。若一直出現(xiàn)擠漿，則說明孔口孔壁不規(guī)則，這時(shí)可以通過錨固劑對(duì)孔口進(jìn)行封閉。（9）質(zhì)量檢查注漿完成后，采取長(zhǎng)度測(cè)量、抗拔試驗(yàn)等多種方法檢查錨桿的施工質(zhì)量及強(qiáng)度。對(duì)于不滿足設(shè)計(jì)要求的錨桿，采取補(bǔ)打或補(bǔ)注漿的方式加以解決。補(bǔ)打時(shí)要控制好錨桿的長(zhǎng)度，以原長(zhǎng)度的1.5倍為宜，對(duì)于失效的錨桿均進(jìn)行補(bǔ)打。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在隧道工程施工中，錨桿可以有效地維護(hù)圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，是一種重要的支護(hù)方式，施工結(jié)束后還能作為支護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分繼續(xù)發(fā)揮作用。本文結(jié)合某實(shí)際隧道施工項(xiàng)目，對(duì)中空注漿錨桿施工工藝及常見的施工問題進(jìn)行了探討，總結(jié)了相應(yīng)的質(zhì)量管控措施，可為進(jìn)一步規(guī)范隧道工程中空注漿錨桿施工作業(yè)，提高施工質(zhì)量提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]許曉毅.中空注漿錨桿在軟弱破碎圍巖山嶺隧道中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（33）：118-119，122.

[2]葉東方.中空注漿錨桿在某隧道支護(hù)中的應(yīng)用[J].土工基礎(chǔ)，2013（5）：1-3.

[3]趙振祥.中空錨桿注漿在隧道預(yù)支護(hù)工程中的應(yīng)用[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2009（12）：159-161.

作者：黃濤，王興 單位：江西省交通運(yùn)輸科學(xué)研究院有限公司