浅析公路隧道锚杆施工质量控制

李卓

沈阳公路工程监理有限责任公司 辽宁沈阳 110179

近年来，随着我国经济发展的需要，公路基础设施建设也在突飞猛进的发展。而且建设方向逐渐由发达地区转向欠发达地区、由平原地区转向山岭地区，随之而来的便是需要大规模修建公路隧道。本人认为隧道施工过程中锚杆施工质量比较难以控制，故本文将结合相关隧道工程浅析公路工程隧道锚杆施工质量控制要点。

目前，常见公路隧道锚杆根据结构形式及施工工艺不同可分为砂浆锚杆、中空注浆锚杆，下面将按照施工顺序逐一介绍不同锚杆施工过程质量控制方法及检测手段。

1 锚杆钻孔

锚杆钻孔施工宜在隧道开挖初喷后及时进行，钻孔前应根据设计要求采用红油漆在初喷混凝土表面对锚杆位置进行标识。边墙及拱脚处的锚杆可采用一般风动凿岩机人工钻孔，拱部及拱腰处的锚杆由于受台车高度限制如采用风动凿岩机人工钻孔无法保证钻头与岩面垂直，推荐采用带机械臂的凿岩机代替人工钻孔[1]。成孔后应采用高压风枪清孔，质检人员应逐个检查孔径（锚杆孔比锚杆径大15mm）及孔深（±50mm）。

2 普通砂浆锚杆注浆及安装

普通水泥砂浆锚杆宜选用螺纹钢筋做锚杆。锚杆外露端应根据设计要求加工120-150mm的标准螺纹，并配套采用垫板及标准螺母。

注浆材料根据设计要求选用普通硅酸盐32.5或42.5水泥，砂子选用粒径小于2.5mm河砂并过筛，胶骨比1：0.5-1：1，水灰比0.38-0.45，砂浆标号不小于M20。砂浆制备应通过试验室确定具体配合比，并通过现场设备试拌检验。现场试拌应确定各种原材料的标定计量工具，以满足日常施工需要。成型砂浆应满足可塑性要求既不随处流淌，方可满足大角度孔洞注浆要求。由于这种砂浆稠度较大、流动性差，故普通活塞式注浆机难以满足施工需要，推荐使用螺杆式制浆注浆一体机进行砂浆锚杆注浆。

注浆时，将注浆管插至孔底，打开阀门开始注浆。在螺杆推动下，将砂浆不间断的压入孔内，同时将注浆管跟随着缓缓退出，并始终保持注浆管口埋在砂浆内，以免浆中出现空洞。待砂浆灌至孔内三分之二时抽出注浆管并立即把锚杆插入孔眼，保证孔内有少量砂浆溢出的同时安装垫板及螺母，防止砂浆流失。若孔口无砂浆流出应重新清孔重复上述步骤[2]。

3 中空注浆锚杆

中空注浆锚杆多采用厂家成型产品，包括锚头、锚杆体、止浆塞、垫板及螺母。

注浆材料根据设计要求选用普通硅酸盐32.5或42.5水泥，水灰比0.4-0.5。浆液制备同样应通过试验室确定具体配合比，并通过现场设备试拌检验。现场试拌应确定各种原材料的标定计量工具，以满足日常施工需要。浆液搅拌应均匀，一般水泥浆搅拌时间为3-5分钟，但不得超过30分钟。未搅拌均匀或沉淀的浆液严禁使用。成型浆液应满足试验室稠度要求。由于这种砂浆稠度较小、流动性强，故普通活塞式注浆机即可满足施工需要。

注浆前，应检查杆体和钻头的水孔是否通畅，若有异物堵塞，应及时清理，杆体插入孔内后安装止浆塞、垫板及螺母。杆件安装就位后，应用清水洗孔，直至孔口反水。随后用锚固剂堵塞止浆塞周围，连接注浆管，打开阀门连续注浆，至注浆机压力表达到设计要求压力后方可停止注浆，并立即用锚固剂堵塞锚杆口。

4 水泥砂浆锚杆施工要点

在进行水泥砂浆锚杆施工过程中，施工人员可以从以下几方面进行：第一，加强对砂浆标号的重视程度，将其控制在C20以上，进行合理的砂浆配合比工作，通常情况下，水泥、砂、水的配合比应该是1∶（1-15）∶（0.45-0.5）。从水灰比视角下出发，其比例应该在0.45-0.50最合适。施工单位可以采用20MnSi钢筋形式的杆体材料，最好选择A3钢筋。控制好钢筋的直径保持在14mm-22mm为宜，长度2m-3.5m，为增加锚固力，杆体内端可以劈口叉开；第二，进行实际钻孔过程中，施工人员应该保证其与岩层结构达到垂直的状态，在完成钻孔工作之后，第一时间借助高压水工具，将其孔内进行全面的清洁，面对有着向下结构的钻孔，此时施工人员需要对利用高压风吹净水工具进行操作，为了避免后期砂石等进行钻孔内部，施工人员还需要通过塞子的作用，将钻孔部分进行合理的管理；第三，充分的对水泥砂浆实施合理的搅拌，对其和易性进行全面的关注，施工人员一边搅拌一边应用，保证砂浆能够在凝固之前，全部应用完；第四，在实施注浆操作过程中，首先，施工人员应该先完成注浆工序，然后再将杆体进行合理的插入，保证钻孔底部能够促使注浆管连接。实际注浆操作时，施工人员需要先拔出注浆管，保证砂浆材料内部能够埋住注浆管，防止后期砂浆内部空洞现象的出现。同时，在注浆操作过程中，如果遇到需要停止的问题，此时到停顿时间大于三十分钟时，施工人员应该应用水润滑注浆灌，将注浆管进行封闭。除此之外，施工人员应该先将珠江口进行有效的堵塞，然后在注浆管插入时，需要与钻孔底部保持5-10cm的距离，随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出，随即迅速将杆体插入，若孔口无水泥砂浆溢出，应将杆体拔出重新注浆[3]。

5 锚杆质量检测

锚杆质量检测主要包括孔位、孔深、孔径、锚杆长度、抗拔力及注浆饱满度。其中孔位、孔深、孔径、锚杆长度均可在施工过程中进行实测实量，做好施工原始记录。抗拔力则需要在锚杆达到砂浆或水泥浆龄期后方可进行检测，抗拔力检测属于有损锚杆功能性检测，应按规范控制检测数量。

目前，比较流行的检测方法为借助设备对锚杆进行无损检测。无损检测主要采用声波检测原理：在锚杆杆体外端发射一个声波脉冲，它沿杆体钢筋以管道波形式传播，到达钢筋底端后反射，在杆体外端可接收此反射波。因此可以根据反射波振幅大小判定注浆饱满度，根据反射波和入射波的时间差判定锚杆的长度。通过无损检测手段可有效提高隧道锚杆质量检测的准确性及数据的完整性。

6 结语

综上所述，无论采取什么样的检测方法都属于后期的亡羊补牢，无法弥补由于施工质量而带来的安全隐患。只有在施工过程中，严格按照设计文件及施工规范的要求进行施工及采取有效的质量控制措施才能真正提高隧道工程锚杆施工质量。使用合格的材料、采用合理的工艺、选择合适的设备、落实完备的质检体系方能保证公路隧道工程锚杆施工质量。