锚杆施工作业指导书

锚杆施工作业指导书

隧道锚杆作为初期支护的一个组成部分，和二衬一起构成了隧道永久支护体系。为规范锚杆施工工艺，控制锚杆施工质量，特编制隧道锚杆施工作业指导书。隧道锚杆类型主要包括药卷锚杆、中空注浆锚杆、自进式中空注浆锚杆。

1.适用范围

适用于汶马高速C24标段所有隧道工程。 2.作业准备

2.1锚杆施工前的准备

⑴检查锚杆类型，规格，质量及其性能是否与设计相符。 ⑵根据锚杆类型，规格及围岩情况准备钻孔机具。 2.2劳动力安排

每工班劳力安排：空压机操作员1人，钢筋工2人，钻孔10人，注浆操作5人，电工1人。具体人员数量根据现场实际需要配置。

2.3机具配备

型材切割机1台、注浆泵1台、煤电钻（或风枪）12台（备用 2台），空压机1台，不同类型锚杆需要的设备不相同。

3.技术要求

所有进场锚杆应严格按照规定检验频次抽检，针对不同锚杆施工工艺，必须配置相应的施工设备和检测仪器。

4.施工工艺流程及操作要点 4.1.药卷锚杆

锚杆：C22、A25螺纹钢筋，锚固剂为ZW型。 4.1.1锚杆钻孔

石质隧道锚杆采用YT28/YT32型风动凿岩机成孔，土质隧道采用ZM-12T型煤电钻钻成孔。煤电钻施工既可解决土质隧道遇水软化围岩的问题，又可解决在土质隧道施工中采用常规的冲击钻不易排碴、成孔困

难的难题，可以提高在隧道的成孔速度和安全性。

锚杆钻孔利用开挖台阶搭设简易台架施钻，按照设计间距布孔；钻孔方向尽可能垂直结构面或初喷砼表面；锚杆孔比杆径大15㎜，深度误差不得大于±50mm；成孔后采用高压风清孔。

4.1.2锚杆安装和检验

ZW型锚固材料有普通型和早强型两种,本工程拟用早强型锚固材料。

⑴ZW锚固材料浸水：锚固卷浸水前上端扎3～5个小孔（孔径1mm）。浸水后通过滤纸进入锚固卷中的水占据了锚固卷中的小空间，原微小空间的空气被挤排出，直到小孔不冒泡即浸水结束。这时水灰比约为0.34～0.35最理想范围，可马上取出安装使用，浸水时间约为1～1.5min，浸水过少，水泥水化不完全，影响锚固力。浸水过多、水泥浆易流动，充实不足也影响锚固力。

⑵锚杆体的安装方法：将打好的眼孔用高压风吹净，将浸好水的几个锚固卷装入眼内，用炮棍送至眼底，将锚杆插入，其位置应尽量居中，端部外露长度为5～15cm。

锚杆的锚头制成Y字型，锚端头最大宽度与水泥包直径相等，将锚杆的锚头安放在锚固卷底部，用TJ-9型风动搅拌机（电钻改装也可）带动锚杆快速旋转，边旋转边徐徐推进，锚头在旋转与推进中强烈搅拌浸水后的锚固卷，使水泥浆获良好的和易性，水泥浆如沿孔壁下滑，孔口用纸堵塞，施工过程中要求迅速，不要时间过长。

⑶锚杆抗拔检验

为了检验锚杆安装质量，须对锚杆进行抗拔检验，进行此项工作时，注意以下事项：

安装拉力计时，其作用线与锚杆同心，并固定牢靠。 加载匀速、缓慢，拉拔至设计吨位即停止，不做破坏试验。

锚杆加工 检查 施工准备 钻孔 检查 清孔 送锚固卷 YT28风钻 高压风 浸药包 TJ-9型风动搅拌机 推进锚杆、搅拌药包 锚杆拉拔试验 锚固剂达到强度 结束 图1 药卷锚杆施工工艺框图

4.2中空注浆锚杆

4.2.1 中空注浆锚杆特点

中空注浆锚杆将锚杆和注浆管的功能合二为一。注浆时它是注浆管，注完浆后无需将它拨出即成为一根锚杆。相对于传统的锚固工艺，它具有如下特点：中空注浆锚杆施工方法非常简单，它将传统的先灌浆后锚固工艺改为先锚固后注浆，注浆时压力可达数十公斤，不但可以充填满锚孔，而且在裂隙发育的地区，浆液还在注浆压力的作用下渗透进裂隙，达到改良围岩结构的目的。

4.4.2中空注浆锚杆构造：注浆加固锚杆由锚头、全螺纹中空杆体、止浆塞、垫板、螺母构成。

4.2.2施工工艺

连接锚杆尾端和注浆泵 注浆 风钻钻孔、清孔 锚杆插入锚孔 锚杆尾端安装止浆塞、垫板、螺母 图2 中空注浆锚杆施工流程图

(1）钻进采用普通凿岩机钻进，并清孔。

(2）插入锚杆，将安装好锚头的中空注浆锚杆插入孔，锚头上的倒刺立即将锚杆挂住。

(3）安装止浆塞、垫板、螺母。

(4）连接注浆机通过，闪速注浆接头将锚杆尾端和所选注浆机联接。 (5）开动注浆机注浆，待注浆饱满且压力达到设计值时关机。注浆压力可根据设计参数和注浆机性能确定，灰沙比参考值为：1：0—1：1，水灰比参考值为0.45—0.5。

注浆泵：选用万通WT-1601型注浆泵。 4.3自进式锚杆

自进式锚杆由中空钢管杆体配钻头、连接套筒、垫板、螺母组成。杆体外表全长具有标准螺纹，可以任意切割和用连接套筒接长。它适用于易坍孔的破碎岩层，锚固深度大，锚固力强。钻孔机械按孔深可选用手持凿岩机或支架式凿岩机，杆体用特制钎尾套与凿岩机连接。自钻式锚杆主要用在围岩破碎不成孔地段，代替中空锚杆及砂浆锚杆作系统支护。也在支护发生变形后为加强支护时采用。

图4 自进式锚杆示意图

4.4.1 自进式锚杆结构

合金钻头：由优质合金经精密工艺制作而成，具有很强的硬度和韧性，穿透力可使锚杆钻入多类围岩

锚杆体：总成中最重要的构件，在钻进和锚固中起主要作用。 连接套：在锚杆需加长时起连接作用。 垫板：能承受更大的围岩应力。 螺母：能将围岩应力集中到垫板上。

钻进R32锚杆 注浆 锚固形成固结壳体 开挖 立钢架 每环超前锚杆与下一环搭接长度为不小于 自进式注浆锚杆施工工艺流程图

4.4.2 钻孔

（1） 钻孔前检查锚杆是否中空，钻头水孔是否有异物堵塞，若有应清理干净，保证杆体与钻头通畅。

（2） 连接钻头钻杆，连接钻机和钻杆。由于在破碎岩层中钻进，钻头的水孔易堵塞，因此在钻进过程中，应放慢钻进速度，多回转，少冲击，若在钻孔中有水孔堵塞现象.应后撤钻杆50cm，并反复扫孔，使水孔畅通，然后慢慢钻进，直至设计深度。

（3） 钻到设计深度后，要用水或高压风洗孔，检查钻头水孔是否畅通，确认畅通后将钻机连接套从锚杆上卸下。

（4） 若锚杆需加长时，用钻杆连接套连接已施作锚杆和另一根锚

杆，继续钻进，直到要求深度。

（5） 钻孔完成后，用钢管将止浆塞通过锚杆外露端打入孔口10cm左右，同时安装锚杆垫板及螺母，但此时不宜上紧。

4.4.3 锚杆注浆

（1）采用采用专用锚杆注浆机注浆，注浆前先检查注浆机及其零件是否齐备和正常，严格按操作程序作业。

（1）检查水泥、砂的粒径、配合比等是否符合规定，浆液严格按设计配合比配制。

（2）用水或风再次检查锚孔是否畅通，孔口返水或风即可。迅速将锚杆和注浆管及泵用快速接头连接好。

（3）开动注浆泵，整个注浆过程要连续灌注，不得停顿。观察当浆液从止浆塞边缘流出或压力表达到设计值，即可停泵。若注浆过程中出现堵管现象，应及时清理锚杆、注浆管及泵，此时若压力表显示有压力，应反转电机1~2 秒卸压，方可卸下各接头。

（4）当完成一根锚杆的注浆后，应迅速卸下注浆软管与锚杆的接头，清洗并安装到另一根锚杆，继续注浆；注浆开始或中途停止超过30min 时应用水或稀水泥浆润滑注浆罐及其管路，以免堵孔。

（5）注浆过程中，要及时清洗接头，以保证注浆过程的连续性，完成整个注浆后，应及时清洗及保养泵。

（6）在注浆水泥浆体强度达10.0MPa后方可上紧螺母及垫板

5.质量控制及检验

5.1锚杆安装允许偏差应符合下列规定 ① 锚杆孔的孔径应符合设计要求。 ② 锚杆孔的深度应大于锚杆长度的10cm。 ③ 锚杆孔距允许偏差为±15cm。

④ 锚杆插入长度不得小于设计长度的95%。

锚杆孔的方向应符合设计要求，锚杆垫板应与基面密贴。 锚杆应平直、无损伤，表面无裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。 5.2质量控制

5.2.1必须进行岗前培训，让操作者了解注意施作程序及标准。 5.2.2开工前必须认真进行交底。

5.2.3必须绘制锚杆布置图，严格控制其位置。 5.2.4严格控制砂浆的水灰比。 5.2.5控制注浆压力和进浆量。 6.安全要求和措施

⑴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。

⑵暂停施工时，应将支护直抵开挖面。 ⑶锚杆简易台架应安置应稳妥。

⑷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。

⑸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。

⑹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。

锚杆注浆注意事项： ⑴注浆工人必须带防护工具。

⑵认真检查机具设备及线路，避免漏电伤人。 ⑶机械司机严格按操作规程操作。 ⑷注浆工人与注浆泵司机必须协调好。 ⑸注浆完毕必须先关闭阀门，再关注浆器。 ⑹注浆口不允许对人。

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