水利工程管式锚杆施工技术 -全讯官网发表时间：2019-02-05 11:09 直径较小(一般50mm以下)、长度较短(一般5m以内)的管式锚杆又称为超前小导管锚杆或小管棚；直径较大(一般70mm以上)、长度较长(一般l0m以上)的管式锚杆称为大管棚。管式锚杆对破碎地层的支护效果比较好，一般在ⅳ、v类围岩条件的地下工程中用作超前支护和管棚支护。采用管式锚杆预注浆，是沿开挖外轮廓线以一定角度打人管壁带孔的小钢管，并以一定压力向管内压注浆液的施工措施。它既能将隧洞围岩体预加固，又能起超前预支护作用，适用于自稳时间很短的砂层、砂砾(砾)石层、断层破碎带、软弱围岩浅埋地段或处理塌方等。 1.材料a 管式锚杆一般采用外径42mm、壁厚4mm的热扎无缝钢管。 超前锚杆宜采用早强砂浆，小管棚宜采用水泥浆或早强水泥浆。 注浆浆液宜采用添加早强剂、减水剂、膨胀剂的水泥浆。一般采用不低于32.5号的普通硅酸盐水泥。注浆施工前应经过试验，确定浆液配合比。 2.施工机具、设备 管式锚杆钻孔施工与其他型锚杆相同，可采用开挖凿岩钻孔机械设备手风钻、液压多臂钻等。有条件可以采用锚杆台车进行施工。 为了制作管式锚杆，应配备充足适用的机具，如砂轮式切割机、小台钻、电焊机等。要完成预注浆，应配备制浆机和注浆泵。 3.施工工艺 3.1钻孔施工 管式锚杆作为超前支护锚杆时，钻孔开孔位置宜在开挖边线外侧5～10cm，钻孔间距 20～50cm，钻孔角度按隧洞边线外插10°～30°。 管式锚杆作为小管棚支护时，开孔位置同前，外插角度3°～5°。钻孔角度误差不应大于2°，孔深允许误差为±50mm。要保证各钻孔互相平行，每个钻孔要圆而直。 由于管式锚杆一般应用于围岩特别破碎的部位，所以，直径较小、长度较短的管式锚杆可采用冲击式风动工具将杆体直接打人围岩；直径较大、长度较长的管式锚杆一般需要先钻孔，再插入管式锚杆，当成孔困难时可采用套管跟进法进行钻孔。 3.2锚杆体制作 为了向孔内或直接向松散围岩插打的方便，管式锚杆前端制作成不大于45°的尖角。用来注浆的管式锚杆，在杆体前部1／4～1／3杆长范围内的管壁上按梅花形分布钻孔，孔径可为6～8mm，孔距沿管轴向可为100～150mm、沿环向可为90°。当需要在孔口处安装托板时，需将杆体的外露端加工100～150mm的管螺纹，以便拧紧螺帽固定托板。托板上应设直径约12mm的排气孔。 3.3锚杆布置 管式锚杆常用于隧洞超前支护，即超前小导管锚杆，一般仅在拱部设置，必要时也可在边墙局部设置。其布置应满足如下要求： 3.3.1超前小导管锚杆和小管棚在纵向两排的水平投影应有不小于100cm的搭接长度。 3.3.2超前小导管锚杆长度应根据围岩地质情况，结合施工的具体布置选定，一般为3～5m(不小于循环进尺的2倍)。超前小导管锚杆和小管棚与钢拱架支撑联合使用时，应将其布置于钢拱架腹部，其外露端应支承在钢拱架上，以增强共同的支护作用，提高其对顶部围岩的承载能力。 3.3.3超前小导管锚杆可根据围岩情况，采用双层或三层超前支护。 3.4管式锚杆注浆 为充分发挥管式锚杆的优越性，一般都利用管式锚杆对围岩进行预注浆，固结围岩。预注浆施工，可根据地质情况、设备能力、施工条件等参照如下要求进行： (1)注浆宜在围岩被喷混凝土覆盖之后进行。孔口处锚杆与孔壁之间的缝隙应进行封堵。注浆应采用专用的连接器和注浆机。注浆压力应通过试验确定，一般采用0.5～1.0mpa。 (2)浆液扩散半径可根据导管密度确定，考虑注浆范围相互重叠的因素， (3)注浆时应采用连续注浆方法。 (4)在注浆过程中应均匀加压，并注意观察注浆管路、设备和周围岩面是否有漏浆现象，如有应及时处理后方可继续注浆。在排气管流出浆液和灌人浆液浓度一致后，封闭排气孔，继续注浆达到预定压力，停止注浆，封堵钢管口，完成锚杆注浆施工。 4.质量控制 4.1管式锚施工时，钻孔直径应与小钢管的外径相匹配，要根据选用的小钢管直径来选择钻头。为提高钻孔的成孔率，宜选用十字钻头或柱齿钻头。 4.2管式锚杆多用于围岩条件不好的地段，钻孔塌孔的几率比较高，所以钢管前端应加工成尖角形，以便插杆时能顺利插入孔内。 4.3小钢管上的钻孔是注浆的通道，在插入孔内前要检查是否畅通。在向孔内插小钢管时要均匀用力，不要推弯钢管，影响有效锚固长度。 4.4注浆时应采用注浆机边搅拌边注浆。应均匀加压。如需对围岩进行预固结时，应按固结灌浆施工有关要求进行施工。 4.5注浆完成后，8h内不应在相邻部位进行爆破作业，也不得拉拔和扰动锚杆。 4.6在极破碎地层施工时，应先从高部位开始施工，完成一个钻孔即安装一根小钢管。在地层不能成孔时，可用前端制作成尖头的小钢管直接打人围岩并注浆来完成超前支护。 结束语 管式锚杆注浆对破碎、软弱围岩力学性质改善及提高锚杆锚固力等方面具有重要的作用。管式锚杆对提高破碎、软弱围岩支护效果，控制围岩变形有十分明显的作用，是一种特别适宜于破碎、软弱围岩洞室支护的有效方法。 |