隧道注浆锚杆注浆技术分析

隧道注浆锚杆注浆技术分析

刘凯

上海隧道工程有限公司台州分公司浙江临海市317000

摘要：介绍一种高密实度锚杆注浆方法，锚杆端部增加一个单项阀和1个出气口，选取进浆管、出浆管和关闭单向阀，所输出浆管管径小于进浆管管径，并用固定扎带将进浆管、出浆管与锚杆固定成一整体，封闭出浆管的出浆口并降持续注浆1～2分钟后封闭进浆管的进浆口完成锚杆注浆。通过进浆口和出浆口，排出孔内空气及多余浆液，节省注浆材料，锚杆的注浆密实度均可达到95％以上，该注浆方法制作、安装、使用简单方便，成本低廉。

关键词：锚杆支护、注浆加固、高效、饱满度提高

1、前言

锚杆是隧道施工过程中维护基岩的稳定性、保证施工安全的重要支护方法之一，施工完成后，在一定程度上它作为永久支护结构的一部分将发挥本身的作用。因此，在施工中，如何保证和检查锚杆的施工质量、注浆密实度。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，注浆不密实、浆液不饱满，合格率过低这种现象时有发生。

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，不能完全按照规范要求施工，而且缺乏行之有效的质量控制，现介绍一种提高锚杆的饱满度和密实度的新方法。本文结合本工程隧道注浆锚杆合格率检测过低，研究和开发一种新型的锚杆注浆新工艺。

2、注浆锚杆新工艺

新工艺在原有锚杆注浆工艺上改变，在原有锚杆注浆工艺上，增加单向阀注浆锚杆，保证隧道锚杆注浆密实度、饱满度及施工质量。锚杆端部安装单向阀、出气孔、出浆孔道安装等改编一个新工艺方法。

在原有基础上在锚杆端部增加一个单项阀、一个出气口及一个出浆管。如下图

注浆锚杆作业程序是：安装锚杆---安装单向阀和出浆管-----注浆---关闭出气孔---关闭单向阀和出浆管

注浆时先注入一定量的稀浆后再逐步加大浆液的浓度，一般用压力来控制和计算方法控制，本次新工艺观看出浆口浆液浓度和压力同时控制，注浆压力达到设计或者规范要求时，并且还要满足出浆口出浆液的浓度情况及计算方式来保证，两者必须同时满足时即可关闭单向阀和出浆管后，停止注浆。注浆压力促使浆液在岩层裂隙中流动扩散的一种动力，必须有足够的注浆压力克服岩层内天然水头压力和底层裂隙阻力才能使浆液充分扩散填充，达到加固作用。

为什么说出气孔兼出浆孔：原因-------2个出浆孔更加保证注浆密实度、饱满度、合格率高等。既能起到出气也能出浆的作用。

将注浆管安装单向阀口再安装好出浆管，将泵盖压紧密封，一切就绪后，慢慢打开阀门开始注浆。在气压推动下，将砂浆不断压入孔眼底，注浆管跟着缓缓退出眼孔，并始终保持注浆管口埋在砂浆内，以免浆中出现空洞，等注浆液从出浆口出来，先将出气孔堵塞，待出浆口压出黏浆再关闭单向阀和管夹关闭出管，防止砂浆流失。

将改装好锚杆头的注浆锚杆插入孔底，安装止浆塞、垫板、螺母，然后连接注浆管，用注浆泵通过尾部向孔内注浆，浆液采用水泥砂浆，注浆压力控制在0.3～1.0MPa。注浆顺序自下而上逐根进行。第一步先将红色的出浆孔塑料管采用夹子关闭；第二步注浆，待发轮盘出气孔兼出浆孔出浆液，将止浆塞塞入钻孔；第三继续注浆，待红色出浆口浆液，浆液为浓度的浆液，采用夹子进行关闭出浆口。最后关闭单向阀，注浆完毕。待水泥浆体强度达10.0MPa后上紧螺母。拆除单向阀和发轮盘。

通过新技术注浆量，还要考虑2个方面：第一，保证注浆压力达到设计或者规范要求时，第二，还要满足出气孔、出浆口出浆冶浓度情况两者必须同时满足时即可关闭单向阀和出浆管后，注浆完毕。

附图：注浆新工艺检结果、原始工艺注浆检测结果

3、单向阀与锚杆连接

按照设计锚杆长度下料，提前将钢板直径为27mm，钢板采用2.5mm厚，中间为空心直径为22mm，注浆管采用直径为22mm空心钢管，与发轮盘互相焊接链接，发轮盘顶部预留2mm出浆孔和出气孔，锚杆外侧采用软管和锚杆底部链接，两者必须相互绑扎与捆紧。

测得效果图

图一：原始工艺施工。锚杆密实不饱满。

这种方法大大提高锚杆注浆密实度、饱满度、高效、质量保证，增加一个单向阀和2个出浆孔，提高了锚杆注浆质量。该注浆方法制作、安装、使用简单方便，成本低廉，使用后减少对操作人员数量及降低操作人员的技能专业水平的要求。

参考文献

公路工程质量检验评定标准（JTGF80-2004）

隧道施工技术规范（JTGF60--2009）

公路工程技术标准（JTGB01-2003）

公路桥涵技术规范（JTG/TF50-2011）