中空注浆锚杆在隧道施工中常见问题的管控

中空锚杆是隧道施工地程中维护围岩稳定，保证施工安全的重要支护手段之一。施工完成后，在一定程度上它还可以作为永久支护结构的一部分发挥作用。本文结合隧道施工实际，就中空注浆锚杆施工工艺、常见质量通病及质量控制管理进行了探讨，对规范隧道中空注浆锚杆施工作业，消减锚杆施工过程中容易出现的质量通病具有一定的指导作用。在施工中，保证和检查锚杆的施工质量，加强质量控制和管理是极为重要的。从目前的施工状况来看，锚杆打设角度不对，长度不足，不配置锚垫板、布置不合理、注浆充填不密实、不注浆、不放或少放药卷，甚至 “长锚短打”的现象时有发生。造成这种现象的原因虽然是多方面的，但主要还是对锚杆在隧道施工中的作用认识不足，不能完全按照要求施工，而且缺乏行之有效的质量控制管理和检测手段。

中空注浆锚杆的施工工艺

中空注浆锚杆采用中空设计，实现了注浆的功能，注浆饱满，并可实现压力注浆。中空注浆杆体的居中性好，砂浆可以将锚杆体全长包裹 ，避免了锈蚀的可能性，达到长期支护的目的。中空注浆安装方便，不需现场加工螺纹，就可方便的安装垫板、螺母。中空注浆采用向上排气锚头，彻底解决了水平线以上中空注浆锚杆排气问题。

中空注浆锚杆施工时，应做好以下准备工作：

进行注浆密实度实验：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配合比拌制的水泥浆，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。

不同长度的锚杆均需进行试验，以此检验注浆效果。

在钻孔前应对隧道周围及掌子面前方的地 质情况进行探测，清理掌子面上的松动危石,确 保作业人员的安全。

中空注浆锚杆应包括（硬质塑料）锚头、止浆塞、垫板、螺母等配件，其质量证明文件应齐全，应采用厂家制造的成套成品。

锚杆材料必须按规定逐批进行检验。每批次进场检验一次，每检验批代表数量不超过 300 根，每批在三根锚杆上各取一个试样，试样长度420mm。母材按Ⅱ级钢筋验收办法执行。

施工前应做好相应机械设备的配套。一般要求每个隧道作业面配备：型材切割机 1 台、长、短型风动凿岩机 4 台（备用 2 台）、注浆泵 2台、空压机 1 台等。

应优先使用普通硅酸盐水泥。注浆材料宜采用纯水泥浆，水灰比宜为0.4～0.5。

工艺流程。

施工要点

孔位测量

放样根据不同围岩情况及设计图纸，按照设计间距布孔，注意两排锚孔应采用梅花形布点，并做出标记，以利于准确确定位置。

锚杆就位钻孔

石质隧道锚杆可采用风动凿岩机成孔。锚杆钻孔可利用开挖台车施钻，钻孔方向应垂直 于开挖轮廓线（或岩石面）。锚杆孔深度必须满 足设计图纸及规范要求，钻孔时锚杆孔直径应 满足设计要求，一般应比杆径大 15mm。

成孔检查及清孔

安装锚杆前，应用高压风对钻孔清洗。清孔一定要彻底。

锚杆安装

安装前，应检查锚杆体中空孔及锚头是否畅通，若有异物堵塞，应及时清理。锚杆体装入到设计深度后，应用空气清孔， 直至孔口返气。锚杆应顺钻孔顺利插入孔内，杆体插入孔内长度不应小于设计规定的 95％,外露10～15cm（需预留做拉拔试验和监控无破损检测的锚杆除外，预留总数应为 3%锚杆数），以便连接注浆管。应将止浆塞通过锚杆外露端打入孔内约 3cm，并安装垫板和螺母，螺母只要受力就可。锚杆长度应满足设计要求，按锚杆数的 3% 进行检查，并且不少于3 根。

锚杆注浆

宜采用42.5普通硅酸盐水泥单液浆，水灰比 0.4～0.5。相应水泥浆的稠度应该是 28～30 秒, 需要试验确定。

检查注浆设备，连接注浆管，按照设计配合比配置浆液，开动注浆泵，直至浆液从止浆塞周边挤出。关闭注浆泵，等待压力减弱到安全值后，拆除注浆管并用锚固剂或木塞堵塞注浆孔。注浆压力：中空注浆锚杆的注浆压力在设

计图纸和国家强制性规范均没有严格的规定。一般为地下水静水压的 2～3 倍，同时应考虑岩层的裂隙阻力，根据现场情况试验后确定。但瞬间最高压力值不应超过0.5MPa

注浆结束的标准：达到下述两种情况之一者即可停止单孔注浆施工。——注浆压力达到 0.30Mpa；——单孔灌注量达 1000kg。

安装垫板拧紧螺母

锚杆垫板安装时，其凹面应向岩面，应紧贴围岩。岩面不平时，用 M10 砂浆填平。浆液初凝后，应用扳手拧紧螺母。

中空锚管施工常见的质量通病

配合比不正确，水泥用量不足。现场试验人 员和监理人员要经常量测水泥浆的稠度，在设 计范围内时可以压浆，否则要查明原因，多半是 用少水泥，或是水泥结块，搅拌不均匀。

锚杆打设角度显水平状。由于目前锚杆打设多数采用开挖钻孔台车，采用风动凿岩机（风 枪）成孔。而台车上下高度方向不能调整，一般 的凿岩机偏长，竖不直，常常顶到台车顶面平 台，这样对拱肩以上位置的锚杆就容易打成水 平角度，无法打设成与开挖轮廓线垂直，拱顶部 位漏顶的现角非常普遍。

锚杆定位偏差较大，成孔深度不足。施工员贪图省事，未按规定亲自动手放线、标记、定点， 而是由工人凭直觉打眼，造成孔位偏差较大。而孔深不足，则是技术交底不清楚或工人偷懒导致。现场应随机抽检，频率不少于 10%的锚杆根数。

锚杆根数不足，多是故意偷工减料。应在锚 杆压浆前清点一次，全部压浆完成后再清点一 次。最后，还应在初喷前再清点一次。现场管理 人员必须熟悉设计图纸，熟悉每一循环需打设 的锚杆根数。锚杆根数是否足够的问题，完全是 现场管理人员责任心的问题，因为清点锚杆根数的机会很多，时间也很充足。

不压浆、假压浆或者压浆不饱满。不压浆、假压浆是严重的故意偷工减料的行为。主要表现在故意在锚杆注浆口用锚固剂塞紧，造成假压浆的现象。检查时要查看孔口的止浆塞周围是否有溢浆，也可以用敲击锚杆听声音的方法来判断是否已压浆。压浆不饱满主要是止浆塞塞得不紧，造成孔隙过大，压力不足，或终止压浆后，未及时堵塞锚杆口，造成水泥浆倒流。现场管理人员在压浆时必须全过程旁站。

质量控制与管理

人员配备：为保证隧道中空注浆锚杆施工质量，施工时应在每个洞口至少配备两名施工 员和一名试验员，分两班对现场的孔位定位、打 孔角度、间排距、打孔深度、锚杆插入和注浆配合比和注浆情况进行全过程监控。

原材料检验：材料进场后，应做好台账登记，将试验和检验状态标定为待检，悬挂材料标 示牌，以防误用。工地试验室应及时对材料抽 检，根据抽检结果确定是否可以使用到工程实 体中。在施工过程中，试验员还应继续跟踪每批 材料的使用桩号及部位，为可追溯积累原始数 据。

现场检测设备：现场管理人员应配备有LED 充电式探照灯、钢卷尺、水平尺、地质罗盘、数码相机、稠度仪、试模等设备，图纸要随身携带，随时备查。

工序检查要求：

水泥浆度稠度的检查：水灰比 0.4～0.5 时水泥浆的稠度应该是 28～30 秒（需要试验确定），施工过程中，试验员要经常对浆液稠度检测，发现不符合要求，立即查明原因，现场纠正。

钻机机械的检查。当锚杆钻孔采用风动凿岩机（风枪）成孔时，一定要求配备 YSP45 型向上式高频凿岩机钻孔，采用短、长钻杆套用方法克服台车空间限制，即先用短的钻杆开孔钻孔， 再用长钻杆钻孔，直至达到设计深度要求。

锚杆孔位置检查：要求在布孔完成后检查。锚杆的孔位、孔径、孔深及布置形式等，均要符合设计图纸要求，实际抽检采用尺量，检查锚杆数的 10%。如果不符合要求，立即要求重新布孔，再次检查。成孔的孔位偏差±50mm,深度误差不得大于±50mm。检查锚杆数的 10%。

清孔情况的检查：注浆开始前，应用高压风管清扫孔内积水、杂物和钻渣，保证浆液扩散和 孔壁、锚杆有限粘结，未经扫孔，不得进行注浆 作业。

锚杆安装的检查：锚杆安装过程中，发现锚杆长度、规格和外观不符合要求、配件不齐全， 应要求立即更换，对锚头、止浆塞安装情况重点逐根检查，发现松动、脱空和距孔口距离过大或过小，立即更正。

注浆过程的检查：注浆的压力宜保持在0.3MPa。注浆过程应重点观察孔口，应有浓浆流出。当注浆泵关闭后，止浆塞和围岩间的挤浆现象应短时间内停止，不再漏浆，否则证明止浆塞止浆效果不满足要求，需要求重新就位和注浆。如果还是达不到要求，证明孔口孔壁不规整，可以使用锚固剂代替止浆塞封闭孔口。具体方法是卸下止浆塞，人工手工配合钢筋头将锚固剂压进孔内，再安装止浆塞，使用强力将止浆塞和锚固剂打入规定深度，再次注浆，直至达到要求为止。

注浆完成后的检查：锚杆施工完成及强度达到规范要求，及时进行长度、注浆饱满度和拉 拔检测，发现不合格的视为失效锚杆，立即补打 和补注浆，补打锚杆的长度应为原锚杆长度的1.5 倍，根数同失效锚杆。

拉拔试验的有关规定：按作业分区在每

300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，拉拔值不小于设计值。

安全要求

施工期间，应对支护的工作状态进行定期和不定期检查。在不良地质地段，应由专人每 班检查。暂停施工时，应将支护直抵开挖面。并将开挖面喷射砼封闭。

锚杆施工台车安置应稳妥。

作业中如发生风、水、输料管路堵塞或爆裂时，必须依次停止风、水、料的输送。对锚杆支护体系的监控量测中发现支护体系变形、开裂等险情时，应采取补救措施。当险情危急时，应将人员撤出危险区。若已锚地段有较大变形或锚杆失效，立即在该地段增设加强锚杆，长度不小于原锚杆 长度的 1.5 倍。