普通砂浆锚杆的质量缺陷防治探讨

汤茂宁

摘要：普通砂浆锚杆大多采用先注浆有插杆的施工方法，锚杆长度及如何保证砂浆饱满度来保证锚杆的有效长度是常出现的缺陷问题，且不易防治。本文对普通砂浆锚杆易出现的技术缺陷问题，通过长期现场观察，从施工每一步操作工艺提出了防治措施。

关键词：砂浆锚杆；技术缺陷；防治

目前砂浆锚杆的施工工艺应用比较成熟，但砂浆锚杆有其固有的技术缺陷，如何防止和减少锚杆缺陷危害结构物质量安全和出现工程病害，成为不可逃避的现实问题。本文就普通砂浆锚杆（先注浆后插杆）的质量缺陷防治结合施工工艺提出一些建议。

1、简述普通砂浆锚杆的施工工艺及质量缺陷

普通砂浆锚杆采用先注浆有插筋的施工工艺，其施工工序为：布孔—钻眼—清孔—检查孔深—注浆—插杆，每一个环节对可能对锚杆的整体质量产生一定的影响，而影响最大的是注浆和插杆两个环节。

1.1国家规范对砂浆锚杆检验标准

（1）孔深：必须达到设计要求，孔深偏差不大于50mm。

（2）孔径：普通锚杆采用“先注浆后插杆”时，孔径应大于锚杆直径的15mm以上。

（3）入孔深度：永久锚杆入孔深度应大于等于设计长度的95%。

（4）Ⅰ级锚杆，长度合格，锚杆饱满度D≥90%。

（5）Ⅱ级锚杆，长度合格，锚杆饱满度90%>D≥80%。

（6）Ⅲ级锚杆，长度合格，锚杆饱满度80%>D≥75%。

（7）Ⅳ级锚杆，长度不合格，锚杆饱满度D<75%。

（8）缺陷部位集中在孔底或孔口段，应按标准降低一级评定。

1.2普通砂浆锚杆的质量缺陷类别及产生原因

根据锚杆施工验收标准及施工工艺总结，普通砂浆锚杆的技术缺陷主要有：

（1）砂浆饱满度不够。这是普通砂浆锚杆最主要的技术缺陷，受人为因素和施工部位影响很大，对技术不熟练工人和向上倾角的部位出现砂浆不饱满的情况几率很高。围岩较差、破碎、吸水率高、注浆管未插到底、注浆时注浆管拔出过快、插杆速度过快使砂浆快速冲出等情况易出现砂浆不饱满现象。

（2）锚杆抗拔力不够。由于锚杆长度不足、砂浆不饱满、砂浆由于围岩吸水性强造成强度不够、砂浆本身问题等造所成。

（3）砂浆强度不够。这类问题的出现多数因为操作工人没有按配合比对原材料严格计量、搅拌不均匀、搅拌时间不够，也存在原材料质量存在问题、搅拌后放置时间过长、计量系统出项问题等。岩石吸水率高、高温失水快、低温施工受冻等客观情况也存在。

（4）入岩长度不够。原因为没清孔或清孔不干净、钻孔受围岩影响孔深没打够、插杆时遇到掉碴等情况。

（5）孔径不够。多为钻头磨损变小、工人用错钻头的原因，出现的几率较小。

普通砂浆锚杆出现质量问题的原因无外乎主观因素和客观因素。多数是主观因素造成的是主要原因，客观因素有围岩因素、设备因素、天气因素等是次要原因。

2、在施工中防止普通砂浆锚杆质量缺陷

如何在施工中最大程度预防和避免技术缺陷出现，降低普通砂浆锚杆的不合格率，成为技术管理人员在施工过程中关注的重点。下面从各施工工序和施工具体环节入手，全面阐述防治的要点和注意事项。

2.1布孔与钻孔

（1）虽然规范规定系统锚杆布孔间距偏差不大于10cm，但布孔应注意尽量不要布在岩石裂缝位置，因为钻孔时开孔很关键，在岩石裂隙位置会出现不易成孔、易卡钻、孔深不易保证、成孔后易于塌孔、掉渣堵孔等问题。实际施工中布孔不必拘泥于10cm的偏差要求，要根据围岩实际调整，要有利于满足支护要求。

（2）钻孔角度要求尽量与岩面垂直。这里的岩面可理解为整体开挖岩面，也可理解为岩体的结构面，施工中要灵活应用。对于坡度较大（比如1：0.5-1：0.75）的岩石边坡钻孔适当有一定下倾角度会可以了，一般1：0.2左右。对隧洞拱部则尽量与岩面垂直，利于表面岩体锚固。多数时候根据岩石走向和倾向在水平方向与岩面也存在一定的夹角，根本原则要有利于锚杆对岩石的锚固作用。

（3）水泥砂浆锚杆允许孔深偏差±50mm，深度超长值不大于100mm。实际施工对于边坡或边墙岩石节理裂隙发育和裂隙水较多时候，孔深要适当超深20-50cm，这些部位孔内易掉渣和随着水流进入泥沙沉淀。

2.2清孔

在钻孔结束后要立即清孔，用高压风清除孔内岩粉、岩渣。在裂隙水较发育情况下，超过半小时以上的，安装锚杆前要重新清孔，避免泥沙随裂隙水进入孔内形成沉淀。为了保护岩体结构和便于清孔，在岩石裂隙发育且无水的岩体，钻孔时打干钻。

2.3砂浆原材料、配合比及制浆

砂浆要浓稠、有粘性、搅拌均匀。砂选择干净均匀的细沙，砂一定要进行过筛，水泥不能有结块。建议浆液配比、浓度：水泥：砂：水=540kg：1450kg：260kg。

2.4注浆、插杆

注浆管先插到底，然后向外拔出10cm左右才开始注浆，根据注浆速度尽量匀速拔出，随后插入锚杆。锚杆插入缓慢、稍微旋转前进，插入速度不能太快、避免大量挤出浆液。尤其螺纹钢筋易带入气泡、使周边浆液不连续，旋转推进有利于砂浆充分包裹钢筋。锚杆安装后不得敲击、悬挂重物。

浆液干缩问题。在围岩较差的情况下，砂浆易被吸收水分而干缩，导致强度降低等问题。注浆前使钻孔保持充分是防治砂浆干缩的有效手段，其他也没有更好的办法。

2.5止浆塞

对于向上仰斜的锚杆，使用止浆塞是必要措施，否则不但浆液易溢出，锚杆刚插入也易向外掉出。隧道拱顶90°范围内的锚杆尤其注意。

2.6岩石问题

岩石结构对成孔质量影响较大，对砂浆干缩有一定影响。结构破碎的围岩不易成孔、易塌孔、遇水膨胀堵孔、失水（吸水）性强等特点，施工时要注意钻孔压力、钻进速度、及时清孔、及时注浆、插杆等，各道工序一气完成。

2.7使用设备问题

由于砂浆浓度高、粘稠度大，要使用类似混凝土输送泵结构的砂浆泵。很多工程施工采用另配通过吸浆管连接储浆池砂浆泵，这种对浓度大的砂浆不适用，吸不动、易堵管。

3、结束语

砂浆锚杆是被动受力，砂浆形成强度需要一定时间，对岩体的早期应力释放和位移无法形成及时拉力，对刚开挖的结构面和施工存在一定隐患。普通砂浆锚杆有的设垫板、有的不设垫板，不论哪种主要靠锚杆的有效砂浆饱满度对岩体形成作用力，通过施工的各个环节保证锚杆的有效长度是关键问题。目前的锚杆无损检测手段基本对锚杆长度和砂浆饱满度等能做出比較准确的判断，发现质量不合格的锚杆可以进行补打，降低了结构物的质量和安全隐患。