： Ｃｈｉｎａ Ｎｅｗ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ａｎｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ 工程技术 浅谈隧道中空注浆锚杆施工常见质量通病与控制管理 谢敏 （浙江公路水运工程监理有限公司，浙江杭州３１００００） 摘要：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。 关键词：隧道施工；中空注浆锚杆；质量控制 中图分类号：ＴＵ９８６．４＋７ １前言 文献标识码：Ａ 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。因此，在施工中，如何保证和检 查锚杆的施工质量，加强质量控制和管理是极 为重要的。但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。 ２中空注浆锚杆的施工工艺 规范条文具有同等的法律效力，而条文说明不 具备与规范条文、附录同等的法律效力。条文说 明是为便于广大设计、施工、科研、学校等单位 有关人员在使用规范时能正确理解和执行条文 规定而编制的，仅供使用者作为理解和把握规 范规定的参考。当条文说明与规范条文不一致 时，以规范条文为准。 ７隔热墙 根据国家标准《布线系统载流量｝）ＧＢ，ｒＦ １６８９５．１５－２００２对隔热墙的定义：隔热墙包含有 防风雨的外护墙板，隔热材料和木质或类似木 质的内护墙板，内护墙板的表面散热系数不小 于１０Ｗ／（ｍｚ・Ｋ），导管尽量靠近但不需与内护墙 板接触，从电缆产生的热流量仅通过内护墙板 散热，导管可以是金属或塑料的。 《工业与民用配电设计手册》第三版表９一 ｌ８类别Ａ１及Ａ２中备注：热绝缘墙一般指保温 墙或类似于木板的墙，砖墙不属于此类。 建筑电气设计人员根据《布线系统载流 量》ＧⅣＩ１ １６８９５．１５－２００２表５２－Ｂ１～Ｂ２，表５２一 Ｃ１～Ｃ４或０４ＤＸＩＯ１—１表６．２选择电缆或导线载 流量时，首先应明确电缆或导线敷设方法是否 属于隔热墙的敷设方式。避免因敷设方式不同 导致选择电缆或导线的截面偏大，增加工程造 价。 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。 ２．１准备工作。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。 ｆ３１地下室发生火灾，应先接通地下各层及 首层。 （４）含多个防火分区的单层建筑，应先接通 着火的防火分区及其相邻的防火分区。 《民规》１ ３．６．４火灾警报装置应符合下列 规定： （１）设置火灾自动报警系统的场所，应设置 火灾警报装置。 （２）在设置火灾应急广播的建筑物内，应同 时设置火灾警报装置，并应采用分时播放控制： 先呜警报８－１ ６ｓ；间隔２－３ｓ后播放应急广播２ｏ＿ ４０ｓ；再间隔 ３ｓ依次循环进行直至疏散结束。 根据需要，可在疏散期间手动停止。 《火警规》仅规定了发生火灾时首先接通应 急广播的范围，而对首先接通后后续的控制播 放方案未作规定。《民规》比《火警规》更具体些， 但对后续的控制播放方案的整个疏散时间未作 规定限制。在《民规》的现有规定基础上应补充 “当确认火灾后，应急广播系统首先向全楼或建 筑ｆ『葛、中、低）分区的火灾区域发出火灾警报，然 后向着火层和相邻层进行应急广播，再依次向 其他非火灾区域广播；３ｍｉｎ内应能完成对全楼 的应急广播。”，这样对应急广播的规定才比较 完善，设计人员可根据建筑物规模及具体应急 广播控制播放方案选择应急广播功放设备及容 量。 ９火灾自动报警系统控制器类设备安装 《火灾自动报警系统施工及验收规范》ＧＢ ５０１６６－２００７“３．３＿４控制器的主电源应有明显的 永久性标志，并应直接与消防电源连接，严禁使 用电源插头。”《消防联动控制系统》ＧＢ １６８０６ ‘＇４２．１＿２消防联动控制器主电源应采用２２０Ｖ， ５０ＨＺ交流电源，电源线输入端应设接线端子。 以上两条规定有利于消防用电设备安全运 行。也为了防止用户经常拔掉插头做其他用。 １０火灾自动报警系统总线控制盘及多线 控制盘 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 《火警规）￣；Ｂ５０１ １－９８”５．６３．２消防水泵、防 烟和排烟风机的控制设备当采用总线编码模块 控制时，还应在消防控制室设置手动直接控制 装置。“ 因此，采用火灾报警系统传输总线编码模 块控制消防水泵、防烟和排烟风机时，需配置消 ８火灾自动报警系统应急广播控制方案 目前国家相关规范对火灾自动报警系统应 急广播的设置及控制的规定： 《火灾自动报警系统设计规范＞＞ＧＢ５０１ １６— 防联动控制器的总线控制盘或直接手动控制单 元（直接手动控制单元的规定参见《消防联动控 制系统》ＧＢ １６８０６第４２２每４．ｚ２．９条）。总线控 制盘实际是火灾报警控制器上联动单元的扩 展，一般通过ＲＳ４８５通讯接口与火灾报警控制 器配接，用该控制盘上的启动按键通过传输总 线及编码模块对联动设备进行手动控制。同时 消防水泵、防烟和排烟风机的工作、故障、电源、 手／自动状态采用设置在控制设备控制箱（柜）旁 的编码模块通过传输总线在联动控制器的共用 显示器上显示。 除设置总线控制盘通过总线启停消防水 泵、防烟和排烟风机外，还应设置多线控制盘手 动直接控制上述消防用电设备，多线控制盘手 动直接控制与火灾自动报警系统之间无联系。 规范并未规定在使用多线控制盘手动直接控制 时需显示消防水泵、防烟和排烟风机的工作、故 障状态。因此多线控制盘采用钥匙式按钮时仅 需设计２芯控制电缆至消防水泵、防烟和排烟 风机控制箱（柜）实现启停功能即可。 参考文献 ９８（以下简称伙警规》） －…工业与民用配电设计手册『 ．中国航空工业 规划设计研究院组编冲国电力出版社＿２ｏ０５． 民用建筑电气设计手册【Ｍ］戴瑜兴主编，中国 建筑工业出版社．２００５． 『３１全国民用建筑工程设计技术措施一电气 ２００３年版，建设部工程质量安全监督与行业发 ６．３．１．６消防控制室应设置火灾警报装置与 应急广播的控制装置，其控制程序应符合下列 要求： ｆ１）二层及以上的楼房发生火灾，应先接通 着火层及其相邻的上下层。 （２１首层发生火灾，应先接通本层、二层及地 下各层。 ８６一 中国新技术新产品 展司，中国建筑标准设计研究所．中国计划出版 社． 一工程技术 上式高频凿岩机钻孑Ｌ，采用短、长钻杆套用方法 间最高压力值不应超过０．５ＭＰａ。 克服台车空间限制，即先用短的钻杆开孔钻孑Ｌ， 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 再用长钻杆钻孔，直至达到设计深度要求。 ０．３０Ｍｐａ；——单孔灌注量达１ ０００ｋｇ。 锚杆孔位置检查：要求在布孑Ｌ完成后检查。 锚杆的孔位、孑Ｌ径、孑Ｌ深及布置形式等，均要符 ２３．６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 合设计图纸要求，实际抽检采用尺量，检查锚杆 围岩。岩面不平时，用Ｍ１０砂浆填平。浆液初凝 数的１０％。如果不符合要求，立即要求重新布 后，应用扳手拧紧螺母。 孑Ｌ，再次检查。成孔的孔位偏差＋＿．５０ｒａｍ，深度误差 ３中空锚管施工常见的质量通病 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 配合比不正确，水泥用量不足。现场试验人 杂物和钻渣，保证浆液扩散和 员和监理人员要经常量测水泥浆的稠度，在设 管清扫孔内积水、计范围内时可以压浆，否则要查明原因，多半是 孔壁、锚杆有限粘结，未经扫孔，不得进行注浆 作业。 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 锚杆安装的检查：锚杆安装过程中，发现锚 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。 图１中空注浆锚杆施工工艺流程图 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， 台、空压机１台等。 而是由工人凭直觉打眼，造成孔位偏差较大。而 应优先使用普通硅酸盐水泥。注浆材料宜 孔深不足，则是技术交底不清楚或工人偷懒导 采用纯水泥浆，水灰比宜为０．４－０．５。 致。现场应随机抽检，频率不少于１０％的锚杆根 ２．２工艺流程。中空注浆锚杆施工工艺流程 数。 如图１所示。 锚杆根数不足，多是故意偷工减料。应在锚 ２．３施工要点 杆压浆前清点一次，全部压浆完成后再清点一 ２．３．１孔位测量放样 次。最后，还应在初喷前再清点一次。现场管理 根据不同围岩隋况及设计图纸，按照设计 人员必须熟悉设计图纸，熟悉每一循环需打设 间距布孔，注意两排锚孔应采用梅花形布点，并 的锚杆根数。锚杆根数是否足够的问题，完全是 做出标记，以利于准确确定位置。 现场管理人员责任心的问题，因为清点锚杆根 ２．３．２锚杆就位钻孔 数的机会很多，时间也很充足。 石质隧道锚杆可采用风动凿岩机成孔。锚 不压浆、假压浆或者压浆不饱满。不压浆、 杆钻孔可利用开挖台车施钻，钻孔方向应垂直 假压浆是严重的故意偷工减料的行为。主要表 于开挖轮廓线（或岩石面）。锚杆孔深度必须满 现在故意在锚杆注浆口用锚固剂塞紧，造成假 足设计图纸及规范要求，钻孔时锚杆孔直径应 压浆的现象。检查时要查看孔口的止浆塞周围 满足设计要求，一般应比杆径大１５ｍｍ。 是否有溢浆，也可以用敲击锚杆听声音的方法 ２．３．３成孔检查及清孑Ｌ 来判断是否已压浆。压浆不饱满主要是止浆塞 安装锚杆前，应用高压风对钻孔清洗。清孔 塞得不紧，造成孔隙过大，压力不足，或终止压 一定要彻底。 浆后，未及时堵塞锚杆口，造成水泥浆倒流。现 ２．３．４锚杆安装 场管理人员在压浆时必须全过程旁站。 安装前，应检查锚杆体中空孑Ｌ及锚头是否 ４质量控制与管理 畅通，若有异物堵塞，应及时清理。 人员配备：为保证隧道中空注浆锚杆施工 锚杆体装入到设计深度后，应用空气清孔， 质量，施工时应在每个洞口至少配备两名施工 直至孔口返气。锚杆应顺钻孔顺利插入孔内，杆 员和一名试验员，分两班对现场的孑Ｌ位定位、打 体插入孔内长度不应小于设计规定的９５％外露 孔角度、间排距、打孔深度、锚杆插入和注浆配 ｌＯ－，－１５ｃｍ（需预留做拉拔试验和监控无破损检测 合比和注浆情况进行全过程监控。 的锚杆除外，预留总数应为３％锚杆数），以便连 原材料检验：材料进场后，应做好台账登 接注浆管。应将止浆塞通过锚杆外露端打入孔 记，将试验和检验状态标定为待检，悬挂材料标 内约３ｃｍ，并安装垫板和螺母，螺母只要受力就 示牌，以防误用。工地试验室应及时对材料抽 可。 检，根据抽检结果确定是否可以使用到工程实 锚杆长度应满足设计要求，按锚杆数的３％ 体中。在施工过程中，试验员还应继续跟踪每批 进行检查，并且不少于３根。 ２．３３锚杆注浆 材料的使用桩号及部位，为可追溯积累原始数 据。 宜采用４２．５普通硅酸盐水泥单液浆，水灰 现场检测设备：现场管理人员应配备有 比０＿４加．５。相应水泥浆的稠度应该是２８～３０秒， ．ＬＥＤ充电式探照灯、钢卷尺、水平尺、地质罗盘、 需要试验确定。 数码相机、稠度仪、试模等设备，图纸要随身携 检查注浆设备，连接注浆管，按照设计配合 带，随时备查。 比配置浆液，开动注浆泵，直至浆液从止浆塞周 工序检查要求： 边挤出。关闭注浆泵，等待压力减弱到安全值 水泥浆度稠度的检查：水灰比０．＋－０＇５时水 后，拆除注浆管并用锚固剂或木塞堵塞注浆孔。 泥浆的稠度应该是２８～３Ｏ秒（需要试验确定）， 注浆压力：中空注浆锚杆的注浆压力在设 施工过程中，试验员要经常对浆液稠度检测，发 计图纸和国家强制性规范均没有严格的规定。 现不符合要求，立即查明原因，现场纠正。 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 钻机机械的检查。当锚杆钻孔采用风动凿 岩机（风枪）成孑Ｌ时，一定要求配备ＹＳＰ４５型向 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，止浆鏊和围岩间的挤浆现 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孑Ｌ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 １５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。 ５安全要求 ５．１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。 ５．２暂停施工时，应将支护直抵开挖面。并 将开挖面喷射砼封闭。 ５３锚杆施工台车安置应稳妥。 ５．４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。 ５．５对锚杆支护体系的监控量测中发现支 护体系变形、开裂等险睛时，应采取补救措施。 当险隋危急时，应将人员撤出危险区。 ５．６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１５倍。 结束语 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。中空锚杆的 使用在隧道施工中使用量越来越大，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意 义。 参考文献 【１】吴焕通，崔永军，李书源．隧道施工及组织管理 指南人民交通出版社，北京，２００５，１ｆｌ１． 《公路工程质量检验评定标准》（ＪＴＧ Ｆ８０／１— ，人民交通出版社，北京，２００４ 中国新技术新产品 一８７— ２００４）
