曹金滸 饒雪蘭

貴州省質(zhì)安交通工程監(jiān)控檢測(cè)中心有限責(zé)任公司

摘要：隨著中國(guó)公路鐵路中大量的修建隧道，當(dāng)遇見(jiàn)軟弱松散地層結(jié)構(gòu)時(shí)，穩(wěn)定性差，若有地下水時(shí)則更甚。在施工中極易發(fā)生坍塌，在這類地層中施工時(shí)，除減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)外，還應(yīng)加強(qiáng)臨時(shí)支護(hù)，臨時(shí)支護(hù)可采用超前錨桿。超前錨桿的施工質(zhì)量控制將是整個(gè)工程質(zhì)量的重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：超前錨桿；松散地層；臨時(shí)支護(hù)

引言

超前錨桿在工程中大量的應(yīng)用于工程超前支護(hù)的加固中，本文重點(diǎn)介紹了超前錨桿的施工方法，工藝流程，質(zhì)量檢驗(yàn)及控制等幾個(gè)方面。

1.施工方法

超前錨桿又分為懸吊式超前錨桿及格柵拱支撐超前錨桿。

1.1懸吊式超前錨桿

采用這種方法是在爆破前，將超前錨桿打入掘進(jìn)前方穩(wěn)定巖層內(nèi)，末端支承在拱部圍巖內(nèi)專為超前錨桿提供支點(diǎn)的徑向懸吊錨桿，或支承在作為支護(hù)的結(jié)構(gòu)錨桿上，使其起到支護(hù)掘進(jìn)進(jìn)尺范圍內(nèi)拱部上方，有效地約束圍巖在爆破后的一定時(shí)間內(nèi)不發(fā)生松弛坍塌，為大斷面開(kāi)挖與噴錨支護(hù)創(chuàng)造了條件。施工中，因超前錨桿與懸吊錨桿的外露端往往不易直接相交，故以φ22的橫向短鋼筋焊在鄰近的懸吊錨桿上，再焊在超前錨桿的末端上。

1.2格柵拱支撐超前錨桿

如圖所示：超前錨桿的末端支撐在格柵拱架上。

1—超前錨桿 2—格柵拱架 a—超前錨桿橫向間距

b—格柵拱支承間距 α—超前傾角

超前錨桿的傾角α一般選用6°～12°，一般情況下，超前錨桿的橫向?qū)挾葹閮?nèi)拱頂線的一半再加2m，也可根據(jù)地質(zhì)情況適當(dāng)增減其布置范圍，為提高支護(hù)效果，在靠近拱腳部位的超前支護(hù)的方向常分別向左右酌情外插。橫向間距應(yīng)根據(jù)圍巖情況而定，一般為0.2～0.4m，如采用雙層支護(hù)時(shí)，間距為0.4～0.6m。其上、下層應(yīng)錯(cuò)開(kāi)排列，其縱向間距應(yīng)根據(jù)圍巖類別、超前支護(hù)的長(zhǎng)度、錨桿的截面尺寸及橫向間距等因素綜合考慮確定。一般可取100cm或150cm，最大不超過(guò)200cm，其長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況，錨桿拉拔試驗(yàn)強(qiáng)度，鉆孔機(jī)械類型，供給鋼筋長(zhǎng)度，開(kāi)挖循環(huán)次數(shù)等因素綜合考慮確定。一般多采用3.5～5m，最長(zhǎng)為7.0m，對(duì)圍巖軟弱的地方，可采用φ8或φ10的鋼筋按間距0.1×0.1m2掛方格網(wǎng)，再噴射0.10～0.15厚度的混凝土，增強(qiáng)圍巖的自穩(wěn)能力。

2.超前錨桿施工方法

2.1錨桿

制作，按設(shè)計(jì)要求將螺紋鋼加工成設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的錨桿。

2.2鉆孔

采用TY28手風(fēng)鉆或鑿巖臺(tái)車鉆孔。鉆孔時(shí)嚴(yán)格按定出的孔位進(jìn)行，鉆孔過(guò)程中及時(shí)觀察鉆桿方向及外插角度，當(dāng)發(fā)現(xiàn)方向及外插角偏差較大時(shí)應(yīng)予以調(diào)整。鉆孔時(shí)控制用水量，以防坍孔。

2.3注漿

可利用注漿泵往孔內(nèi)注入早強(qiáng)水泥砂漿。注漿時(shí)，以水引路，將攪拌好的砂漿裝入注漿器并充滿管路，并將注漿管插入孔中，使管口離孔底10cm 間隙，開(kāi)進(jìn)風(fēng)閥門，用高壓空氣將水泥砂漿壓入孔眼中，注漿管逐漸被砂漿向外推擠，注到孔深的2/3 以上時(shí)停止注漿，由插入的鋼筋將孔內(nèi)砂漿擠出填滿為止。注漿過(guò)程中要始終保持罐內(nèi)有足夠的砂漿（1/4 以上）。尤其是最后一根錨桿，防止高壓風(fēng)將孔眼中砂漿吹掉，并確保安全。

2.4錨桿安裝

錨桿鋼筋在使用前應(yīng)矯直和清除污銹并用水濕潤(rùn)，以保證和砂漿緊密結(jié)合。一般先注漿后插入錨桿，先將鋼筋頭部加工成扁鏟形，以利于減少釬阻力并增大錨固力；插入鋼筋時(shí)，要沿孔軸線緩慢推入。如遇插入阻力大，可用錘子輕輕打入。

3.超前錨桿質(zhì)量檢驗(yàn)及控制

3.1錨桿安裝的數(shù)量、砂漿錨桿采用的砂漿強(qiáng)度等級(jí)、配合比應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

3.2注漿管的直徑不得小于16mm，錨桿孔內(nèi)注漿應(yīng)密實(shí)。

3.3錨桿孔應(yīng)保持直線，一般情況下，應(yīng)保持與隧道襯砌法線方向垂直。當(dāng)隧道內(nèi)巖層結(jié)構(gòu)面出露明顯時(shí)，錨桿孔宜與巖層主要結(jié)構(gòu)面垂直，錨桿墊板應(yīng)與基面密貼。

3.4錨桿用鋼筋應(yīng)平直、無(wú)損傷，表面無(wú)裂紋、油污、顆粒狀或片狀老銹。

4.質(zhì)量、安全及環(huán)境保護(hù)措施

4.1鉆孔前應(yīng)先清除掌子面危巖，然后采用噴射混凝土進(jìn)行封閉，以保證施工人員的安全，確保注漿作業(yè)時(shí)封閉的掌子面能起到止?jié){墻的作用。

4.2鉆孔過(guò)程中嚴(yán)格控制好鉆桿方向和外插角度，以滿足成孔后達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。

4.3小導(dǎo)管加工嚴(yán)格設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，并加強(qiáng)原材料、成品和半成品的檢驗(yàn)，確保用于工程實(shí)體的均為合格品。

4.4采用人工和鉆機(jī)輔助裝管時(shí)用力應(yīng)適中，確保裝管到位。每一循環(huán)的搭接長(zhǎng)度必須滿足設(shè)計(jì)的要求。

4.5漿液拌制嚴(yán)格按配合比進(jìn)行，并加強(qiáng)稱量控制。注漿應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，以保證注漿效果。

4.6加強(qiáng)掌子面圍巖觀察，隨時(shí)注意掌子面噴射混凝土的開(kāi)裂情況。

4.7注漿污水排放應(yīng)修建沉淀池，注漿用水泥口袋應(yīng)堆放整齊。注漿完成后現(xiàn)場(chǎng)必須清掃干凈，所使用機(jī)械設(shè)備必須清理并進(jìn)行必要的維護(hù)，并按一定的順序進(jìn)行歸位。

5. 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)

1 原材料及成品、半成品質(zhì)量檢驗(yàn)

1）錨桿

錨桿所用鋼筋進(jìn)場(chǎng)必須按批抽取試件作力學(xué)性能（屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和冷彎）試驗(yàn)，其質(zhì)量必須符合國(guó)家有關(guān)規(guī)定及設(shè)計(jì)要求，本工藝采用φ22砂漿錨桿。

2）注漿液

（1）注漿液的種類有水泥砂漿、水玻璃砂漿、水泥—水玻璃雙漿液等，本工藝采用M20耐腐蝕水泥砂漿，其配合比必須符合設(shè)計(jì)要求，耐腐蝕劑按水泥用量的6%摻加；

（2）宜采用中細(xì)砂，粒徑不應(yīng)大于2.5mm，使用前應(yīng)過(guò)篩；

（3）砂漿配合比：砂灰比宜為1：1～1：2（重量比），水灰比宜為0.38～0.45；

（4）砂漿應(yīng)攪拌均勻，隨拌隨用。一次拌和的砂漿應(yīng)在初凝前用完，并嚴(yán)防石塊、雜物混入。

2 錨桿鉆孔、安裝質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

1）鉆孔機(jī)具應(yīng)根據(jù)錨桿類型、規(guī)格及圍巖等情況選擇；

2）應(yīng)按設(shè)計(jì)要求定出位置，孔位允許偏差為±50mm；

3）外插角以10°～12°，可根據(jù)實(shí)際情況做調(diào)整；

4）錨桿插入孔內(nèi)長(zhǎng)度不應(yīng)小于設(shè)計(jì)規(guī)定的95%，錨桿安裝后不得隨意敲擊。

3 注漿液

1）注漿液配合比應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并進(jìn)行工程試驗(yàn)確定；

2）注漿深度和范圍應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；

6. 工程工期保證措施

（1）確定進(jìn)度協(xié)調(diào)工作制度，固定日召開(kāi)工程例會(huì)，研究工程日進(jìn)度完成情況及出現(xiàn)的新問(wèn)題，及時(shí)反饋信息，實(shí)行動(dòng)態(tài)管理；分析影響進(jìn)度目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的干擾和風(fēng)險(xiǎn)因素，如拆遷影響、交通影響、雨季影響等；充分考慮設(shè)計(jì)變更因素，出現(xiàn)設(shè)計(jì)變更后，根據(jù)情況，及時(shí)對(duì)進(jìn)度調(diào)整，總進(jìn)度保持不變。

（2）加大人力和設(shè)備投入，盡量采用平行作業(yè)施工方法，減少施工周期。在控制工程施工的同時(shí)抓好非控制工程的施工。

（3）作好施工工序的轉(zhuǎn)換和緊密銜接，避免施工中斷。在本工序施工的同時(shí)，作好下一工序施工的準(zhǔn)備。

（4）明確施工責(zé)任，做到施工秩序井然，控制工程采用三班制24小時(shí)作業(yè)。

（5）充分利用有利季節(jié)進(jìn)行施工生產(chǎn)，減少工程施工受雨季的影響。雨季施工做好雨棚等防雨設(shè)施，保持場(chǎng)內(nèi)排水通暢，確保施工連續(xù)進(jìn)行。

7. 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)超前錨桿的施工方法及工藝流程介紹了超前錨桿的施工，對(duì)后期錨桿的質(zhì)量檢驗(yàn)及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了介紹。

參考文獻(xiàn)：

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[2]汪漢生. 軟巖淺埋段雙連拱公路隧道施工技術(shù)[ J] . 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2004（8）