1、提 綱o1、概述、概述o2、錨桿分類和技術特征、錨桿分類和技術特征o3、中空錨桿的結構和施工優勢、中空錨桿的結構和施工優勢o4、錨桿支護原理、錨桿支護原理o5、錨桿支護設計方法、錨桿支護設計方法 o6、錨桿支護施工工藝、錨桿支護施工工藝o7、錨桿的試驗、錨桿的試驗o8、錨桿的質量檢驗、錨桿的質量檢驗o9、錨桿施工質量控制要點、錨桿施工質量控制要點o10、工程實例、工程實例1、概述、概述 1.1施工程序安排原則施工程序安排原則o錨桿支護與傳統的支護有著根本的不同，后者常常是被動地承受破壞巖土體所產生地荷載，而前者（錨桿）可以主動地加固巖土體，有效地控制其變形，防止巖土體坍塌破壞地發生。o自從19

2、11年美國首先將錨桿應用于礦山巷道支護以來，錨桿支護已經經歷了近一個世紀的發展。由于錨桿支護顯著的技術經濟優越性，我國自20世紀50年代開始在金屬礦、煤礦系統使用以來，目前在礦山、建筑、水電、國防等工程領域中已廣泛使用這項先進支護技術，已逐漸成為巖土工程領域的主要支護方式。1、概述、概述 o工程實踐表明，采用錨桿與噴射混凝土支護取代傳統的混凝土支護，可以加快施工速度24倍，節省勞動力50以上，節約全部木材和40以上的混凝土，降低支護成本3545。特別是進入20世紀80年代，把錨桿、噴射混凝土支護與現場監控量測、信息反饋技術巧妙地結合，采用及時支護、分期施工、剛柔適度、全環封閉等一整套充分發揮圍

3、巖自承能力地設計原則，已成功應用于一批復雜和困難地質條件地隧洞工程。如高地應力（水平應力達到30MPa）、軟巖大變形巷道（水平收斂量達25cm30cm）地層控制（如甘肅金川鎳礦），開拓于半膠結地頁泥巖中，并受采礦動壓影響的煤礦巷道工程，覆蓋層厚度近10余m的Q3黃土質泥土的隧洞工程（如軍都山隧洞）。1、概述、概述o中空錨桿的應用范圍：o（1）隧道：中空注漿錨桿作為獨特的錨固系統，滿足隧道安全和快速施工的需要，可用于隧道小管棚法，超前支護和系統錨桿以及隧道的病害整治。o（2）土釘技術：提供一種快速和經濟的土釘技術，用于邊坡、路塹和基坑的穩定。o（3）微型注漿樁：自鉆式微型注漿樁具有小直徑樁的典型

4、特征，滿足抗拉和抗壓樁的設計標準，提供良好的支撐結構，具有最小的位移，承受高的荷載。適用于狹小空間的樁基的施工，并節約時間。o（4）預應力錨桿：可用于邊坡穩定、抗浮，基礎傾斜，簡化支撐，使建筑施工更安全。2、錨桿分類和技術特征、錨桿分類和技術特征 o目前國內外使用的錨桿種類已有數百種之多，但在工程中常用的錨桿種類還是有限的。根據其錨固的長度劃分為端頭錨固和全長錨固；按其錨固方式可分為機械錨固、粘結錨固、摩擦式錨固；還可按其材質不同分為鋼筋、玻璃纖維、木、竹錨桿等。o國內目前生產中空錨桿的廠家主要有：杭州圖強公司（RD型普通系列、EX型鋼質漲殼式、SD型自進式）、成都吉邁（GMC）公司、成都現代

5、萬通(WT)公司、成都邁式公司（從奧地利阿特拉斯.科普柯邁式公司引進）等。現將幾類中空錨桿介紹如下。2.1普通自進式中空錨桿普通自進式中空錨桿 o自進式中空錨桿是一種將鉆孔、錨桿安裝、注漿、錨固合而為一的錨桿，特制的鉆桿打入地層后不再收回，鉆桿即為錨桿體，并使用等截面的中空管取代鋼筋，從而可確保錨桿體的強度。該錨桿特別適用于風化巖、碎石層、回填層、砂礫層和圓卵石層等難以成孔的地層。普通自進式中空錨桿的技術參數和拉拔試驗結果見表2-1、表2-2，其配套機具見表2-3。表表2-1 普通自進式中空錨桿的技術參數普通自進式中空錨桿的技術參數表表2-2 普通自進式中空錨桿拉拔試驗結果普通自進式中空錨桿拉

6、拔試驗結果表表2-3 普通自進式中空錨桿的配套機具普通自進式中空錨桿的配套機具2.2邁式中空錨桿邁式中空錨桿 o邁式中空注漿錨桿由自鉆式錨桿去除鉆進功能演變而來，其桿體為全長國際標準波形螺紋，配以錨桿連接套、墊板、螺母，止漿塞以及專門的快速注漿接頭。o邁式自進式中空錨桿技術參數見表2-4。表表2-4 邁式自進式中空錨桿技術參數表邁式自進式中空錨桿技術參數表2.3圖強中空錨桿圖強中空錨桿 o杭州圖強公司生產的中空錨桿主要有RD型普通系列、EX型鋼質漲殼式、SD型自進式三類。o RD型普通中空錨桿技術參數見表2-5。表表2-5 圖強普通中空錨桿技術參數表圖強普通中空錨桿技術參數表3、中空錨桿的結構

7、及施工優勢、中空錨桿的結構及施工優勢 o自進式中空錨桿將鉆孔、注漿及錨固等功能一體化，在邊坡、隧道超前支護、徑向支護及各類邊坡處理，高地應力大變形等病害的整治工程中，克服了普通砂漿錨桿諸如塌孔、無法插桿、注漿不飽滿等難題，發揮了錨桿支護的作用，提高了圍巖的承載能力，保證了圍巖的整體穩定，達到理想地支護效果具有較好的應用價值。3.1結構結構 o中空錨桿主要由漲殼錨頭（鉆頭）、中空注漿錨桿體、連接套、止漿塞、托板（墊板）及螺母組成，其構造見圖3-1。圖圖3-1 中空錨桿構造圖中空錨桿構造圖 o（1）球形螺母：能將圍巖應力集中傳遞到墊板上。o（2）拱形墊板：能承受更大地圍巖內力。o（3）止漿塞：使注

8、漿保持一定壓力以充分填充圍巖空隙。o（4）錨桿體：全長國際標準波形連接螺紋，便于安裝鉆頭、連接套、緊固螺母，并能任意切割和連接加長。o（5）錨桿聯結套：采用機械切削工藝加工的高強度聯結套，使其可以適用于較狹窄的施工空間，能邊鉆進邊加長，實現了特長錨桿加固巖體的設計理想。o（6）鉆頭：具較強穿透力，使錨桿能穿過各類巖石。3.2施工優勢施工優勢 o（1）自進式中空注漿錨桿采用良好的厚壁無縫鋼管材料、完美快捷的表面螺紋成形工藝以及做工精良的配件，真正實現了自進式錨桿鉆孔、注漿、錨固等功能的統一。o（2）自進式中空注漿錨桿前有穿透力強的鉆頭，在一般鑿巖機械的作用下，可以輕易穿透各類巖石。o（3）具有連

9、續的國際標準波形螺紋，可以作為鉆桿配合鉆頭完成鉆孔成錨孔。o（4）鉆桿的錨桿體無需拔出，其中空可作為注漿通道，從里至外進行注漿。o（5）高效能的止漿塞使注漿能保持較強的注漿壓力，充分地充填空隙，固定破碎巖體，高強度的墊板、螺母可以將深層圍巖應力均勻地傳遞到周壁圍巖上，達到圍巖與錨桿互為支護的目的。o（6）由于該類錨桿三位一體的功能使得它在各類圍巖條件下施工時，不需套管護壁、預注漿等特殊手法也能形成錨孔并保證錨固與注漿效果。4、錨桿支護原理、錨桿支護原理 o錨桿支護與傳統支護有著根本的區別和突出的優越性，錨桿支護不是被動承受巖土體產生的荷載，而是主動地加固巖土體，有效地控制其變形，防止圍巖土體地

10、坍塌。從20世紀60年代開始至今，已逐漸形成了各種錨桿支護作用理論，還處于百家爭鳴之中。下面對幾種得到工程和理論界普遍認同的錨桿作用機理作一扼要的介紹。4.1懸吊作用懸吊作用原理o懸吊作用原理認為：錨桿支護通過錨桿將軟弱、松動、不穩定的巖土體懸吊于穩定的巖土體中，以防止其離層滑落。這種作用在地下工程錨固工程中，表現尤為突出。起懸吊作用的錨桿，主要是提供足夠拉力，用以克服滑落巖土體的重力或下滑力，來維持工程穩定。4.2組合梁作用原理組合梁作用原理 o這種原理是把薄層狀巖體看成一種梁（簡支梁），在沒有錨固前，它們只是簡單地疊合在一起。由于層間抗剪力不足，在荷載作用下，單個梁均產生各自的彎曲變形，上

11、下緣分別處于受壓合受拉狀態。錨桿支護后，相當于用螺栓將它們緊固成組合梁，各層板便相互擠壓層間摩擦阻力大為增加，內應力和繞度大為減少，于是增加了組合梁的抗彎強度。o當把錨桿打入巖體體一定深度，相當于將簡單疊合數層梁變成組合梁，從而提高了巖土體的承載能力。錨桿提供的錨固力越大，各巖土層的摩擦阻力越大，組合梁整體化程度越高，其強度也越大。打一根錨桿，相當于增加一個支座，跨度減少一半，如按簡支梁考慮，彎曲應力只相當于全跨度梁的1/4，撓度只相當于原來的1/16。此種組合梁作用較適用于薄層狀巖土體中。4.3擠壓加固作用原理擠壓加固作用原理 o蘭格（T.A.Lang）通過光彈試驗證實了錨桿的擠壓加固作用，

12、當在彈性體上安裝具有預應力的錨桿時，發現彈性體內形成以錨桿兩頭為定點的錐形壓縮帶，若將錨桿以適當的間距排列，使相鄰錨桿的錐形體壓縮區相互重疊，便形成了一定厚度的連續壓縮帶。o為了說明錨桿對破碎巖土體的支護作用，澳大利亞雪山地下工程，我國冶金建筑研究總院等單位曾分別先后用碎石、混凝土碎塊作材料模擬破碎地層，然后錨桿加固，結果發現加固后模型承載能力大大提高。這說明，通過錨桿加固，即使毫無粘結力的碎石也能被加固成能承受相當大荷載的整體結構。o錨桿這種擠壓加固作用在軟弱破碎巖土體中較能發揮作用。4.4圍巖強度強化理論圍巖強度強化理論 o通過實驗室相似材料模擬試驗和理論分析，深化了錨桿支護的作用原理：可

13、認為錨桿支護作用實質就是改善錨固區巖體力學參數，強化錨固區圍巖強度，特別是強化圍巖破裂后的強度，從而保持地下工程的圍巖穩定。5、錨桿支護設計方法、錨桿支護設計方法 o目前，錨桿支護設計方法還停留在經驗設計階段，新近發展起來的現場監控法有助于做出進一步的科學判斷，同時也正向科學的理論計算發展。理論計算方法存在一些問題，目前一般還只作為設計參考依據，但近十幾年有了長足的進展。下面對以經驗手段的工程類比法，以測試為手段的現場監控法和對以計算為手段的“理論分析法”作扼要介紹。5.1工程類比法工程類比法 o工程類比發是目前應用最廣泛的方法，它根據已修建的類似工程的經驗直接提出錨噴支護設計參數。通常，工程

14、類比法是根據錨噴支護規范中的錨噴支護類型和參數表進行的。在確定錨噴支護類型和參數時，應當體現如下原則：o（1）根據不同的圍巖壓力特點，對拱墻采用相應的參數。如對穩定和中等穩定圍巖，主要承受松動壓力，所以支護參數的選定應貫徹“拱是重點，拱、墻有別”的原則。不穩定圍巖，它主要承受變形地壓，所以拱、墻采用相同的支護參數。o（2）力求體現使錨噴支護類型的靈活性及允許進行局部加固圍巖的特點。對不同的巖體和圍巖的不同部位采用不同的支護類型與參數。如同一級圍巖中相同跨度洞室的支護類型與參數，可因巖體結構類型、結構面傾角、巖層走向與洞軸線交角不同而不同。因此，在同一級圍巖分類和洞跨中，有時在錨噴支護參數表中相

15、應給出多種錨噴支護類型與參數，以便視情況選用任一種支護類型與參數。對于局部不穩定塊體和局部不穩定部位，原則上應采用局部加固，即用錨桿進行局部加固，而不必配置系統錨桿或降低圍巖類別。o（3）錨噴支護參數表中給出的錨噴支護參數是根據工程類比確定，但最終支護參數有的還要借助于監控設計與理論設計。對不穩定圍巖，錨噴支護參數表中給出的數值只是供監控設計中初選參數用，對于穩定圍巖中的大跨度洞室，表中的錨噴支護參數作為理論驗算中的推薦值，最終設計值還需經過修正設計后才能確定。o（4）錨噴支護表中的錨噴參數，一般是根據本部門以往修建工程的設計參數，經統計和分析研究后確定。各國錨噴支護的設計規范，其提供的錨噴支

16、護參數可能有較大不同。如我國采用的錨桿長度一般短于過外采用的錨桿長度，這是由于對錨桿機理的不同認識，采用施工機具和工程習慣不同等原因所致。一般來說，在穩定巖體中，錨桿只要作用是加固不穩定塊體，為了使錨桿穿過較多的節理面，錨桿寧可長一點，疏一點；在不穩定巖體中，錨桿長度應當超過松動區，同時還要有一定密度，除要求錨桿間距不大于錨桿長度1/2外，還要求錨桿間距小于規定的錨桿間距。o錨噴支護參數表參見國家標準錨桿噴射混凝土支護技術規范（GB 50086-2001）給出的參數表。5.2現場監控法現場監控法 o現場監控設計法，是根據新奧法原則進行的一種信息設計施工法，它一般分作兩個階段：預先設計階段和最終

17、設計階段。最終設計是根據現場監控數據，經分析或計算后最后提出的設計。o現場監控量測通常包括斷面收斂量測、圍巖變形量測、錨桿應力量測等項目，對于斷面工程還要進行噴層表面接觸應力和噴層內應力的量測。5.3理論分析法理論分析法 o理論分析法分為兩大類：一是解析法，二是數值計算法。下面以錨桿懸吊理論計算為例，來說明理論分析法的實質。o當對支護個別危石的錨桿進行強度計算時，對局部布置的錨桿，需保證不穩定巖體塊與穩定巖體塊之間的連接。通常，頂拱錨桿常用“懸吊理論”計算，邊拱和邊墻上的錨桿要保證危石不滑落，計算時一般把錨桿預應力的影響及滑動面和錨桿的抗剪強度考慮在內。一般情況下，只考慮重力作用的影響，通常應

18、用下式確定錨桿的間距和錨入穩定巖體的深度。o錨桿間距：o錨入穩定巖體的深度：o式中：D矩形布置的錨桿間距；o d錨桿鋼筋直徑；o Rat錨桿鋼筋設計強度；o K安全系數，取K=1.5；o P不穩定巖體塊重力；當側壁存在不穩定巖體塊時，P應為下滑力減去抗滑力（滑動面和錨桿的抗剪強度及錨桿預應力引起的摩擦力）；o A不穩定巖體塊出露面積；o l錨桿錨入穩定巖體深度；o 砂漿的粘結強度。6、錨桿支護施工工藝、錨桿支護施工工藝 o自進式或普通中空錨桿o漲殼式預應力中空錨桿 6.1自進式或普通中空錨桿自進式或普通中空錨桿 o自進式或普通中空錨桿施工工藝流程為：鉆頭、錨桿孔通氣檢查鉆進桿體聯結加長安裝止漿

19、塞注漿安裝墊板、螺母。o（1）鉆進：采用臺車或手持式鑿巖機將安裝好鉆頭的錨桿鉆進至設計深度，錨桿如需加長，用聯結套進行聯結。長度4m以內錨桿采用手持式鑿巖機鉆孔，4m以上錨桿采用臺車鉆孔。o（2）安裝止漿塞：卸下鉆機，將止漿塞安裝在錨孔內離孔口30cm處，如注漿壓力較大或圍巖太破碎，可用錨固劑封口。o（3）注漿：通過快速注漿接頭將錨桿尾端與注漿泵相連，開動機器注漿，待注漿飽滿且壓力達到設計值時停機。注漿壓力根據設計參數和注漿機性能確定，灰砂比參考值：1：（01），水灰比參考值：（0.380.45）：1，注漿的砂漿宜摻加減水劑。o（4）安裝墊板、螺母：根據設計需要，安裝墊板和螺母。6.2漲殼式預

20、應力中空錨桿漲殼式預應力中空錨桿 o漲殼式預應力中空錨桿施工工藝流程為：錨桿孔通氣檢查鉆孔插桿預緊桿體安裝止漿塞、墊板、螺母張拉注漿。o（1）鉆孔成形并徹底清孔。o（2）將安裝有漲殼錨頭的桿體直接插入成孔底部，錨桿如需加長，可用聯結套進行聯結。o（3）用力預緊桿體，保證錨頭頂端與孔底部緊貼并左旋錨桿體直至旋緊后，再安裝止漿塞、墊板、螺母。o（4）連接常規張拉工具(例如扭力扳手、錨桿拉力計)，實施預應力張拉至規定值。o（5）注漿。將注漿機推入現場，接好注漿管及電源；按設計配合比攪拌好漿液，并將其倒入注漿機中；開動注漿機，漿液注入錨孔中，直到錨桿尾端流出漿液且注漿壓力達到設計值為止；取下注漿接頭，

21、清洗設備。o注漿的目的是使漿液包裹預應力錨桿體，有效地防止桿體銹蝕致使錨桿失效：同時，漿液充填裂隙，改良圍巖。所以，注漿必須注意質量，保證注漿飽滿，應采用配套的專用注漿機和注漿接頭，以保證整個預應力錨固體系的有效性。考慮到預應力錨桿注漿的目的主要在于防止桿體銹蝕，以及充填裂隙，改良圍巖，故建議采用具有良好滲透性的純水泥漿進行注漿。7、錨桿的試驗、錨桿的試驗 o破壞性試驗 o非破壞性試驗（無損檢測試驗）o蠕變試驗 o注漿密實度試驗 o抗拔力試驗 7.1破壞性試驗破壞性試驗 o破壞性試驗的目的主要是通過試驗，檢驗錨桿的錨固性能和所用材料的安全度，其試驗原理與錨索的驗證試驗相同，只是試驗中施加的荷載

22、較小，而且要在短時間間隔內對錨桿進行分級加載，直到破壞為止。在每一級荷載下要記錄下錨桿頭位移的變化情況，然后將試驗結果以荷載位移的形式繪出曲線。由于該試驗屬于破壞性試驗，所以不能在構成加固系統的工作錨桿上進行。7.2非破壞性試驗（無損檢測試驗）非破壞性試驗（無損檢測試驗）o非破壞性試驗是使用儀器對錨桿進行的一種無損傷檢驗，可直接在工作錨桿上進行。這種小型儀器的頭部裝有傳感器。把該儀器的探頭緊貼錨桿的外露端，傳感器能把儀器生成的彈性波傳給錨桿。由于波的傳播速度取決于錨桿長度、灰漿狀況以及結合狀態等因素，所以這些波又是以不同的速度沿錨桿傳播，然后信號又返回傳感器，通過返回信號進行處理，就能分析出錨

23、桿長度、錨桿與水泥漿或孔壁與水泥漿的結合情況以及機械錨固裝置與孔壁之間的接觸是否滿足要求和應力大小等，進而可發現錨桿的施工質量和存在的問題。7.3蠕變試驗蠕變試驗 o在軟弱地層中設置錨桿，尤其是預應力錨桿，由于通過錨桿對錨固段地層有一較大的長期荷載，該地層會產生較大蠕變。為了了解錨桿在可能發生蠕變地層的工作特性，按我國土層錨桿設計與施工規范（CECS 22：90）規定：對于塑性指數大于17的地層中的錨桿應進行蠕變試驗，并要求試驗的錨桿數不小于3根。7.4注漿密實度試驗注漿密實度試驗 o選取與現場錨桿的錨桿直徑和長度、錨孔孔徑和傾斜度相同的錨桿和塑料管（或鋼管），采用與現場注漿相同的材料和配比拌

24、制的砂漿，并按現場施工相同的注漿工藝進行注漿。不同類型和不同長度的錨桿均需進行試驗。養護一周后，采用聲波檢測錨桿密實度，并將管子剖開檢查桿體位置及注漿密實程度，并與聲波檢測結果對比。試驗段注漿密實度不小于90，否則需進一步完善試驗工藝，然后再進行試驗，直至達到90或以上的注漿密實度為止。7.5抗拔力試驗抗拔力試驗 o抗拔力試驗目前在中空錨桿中應用較少，一般用于非注漿錨桿的錨固力檢查。8、錨桿的質量檢驗、錨桿的質量檢驗 o桿體強度檢驗 o注漿體強度檢測 o注漿體密實度檢測 o錨桿長度檢測 o預應力錨桿檢驗 8.1桿體強度檢驗桿體強度檢驗 o中空錨桿的材料試驗方法和鋼筋的試驗方法基本一致，只是中空

25、錨桿一般不做冷彎性能。中空錨桿的性能要求沒有國家統一的標準，一般由各設計院提出要求。現行較普遍的要求為：極限抗拉力不小于150KN180KN，伸長率不小于16。8.2注漿體強度檢測注漿體強度檢測 o一般應在施工現場提取，在現場環境下養護28天，其抗壓強度不應小于設計要求。o一般普通中空錨桿砂漿設計強度為M20，預應力錨桿砂漿設計強度為M30。8.3注漿體密實度檢測注漿體密實度檢測 o（1）按作業分區200 根為1 組（不足200 根按1 組計），由監理人根據現場實際情況隨機指定抽查，抽查比例不得低于錨桿總數的3（每組不少于6 根）。對于不同的錨桿類型、材料類型、施工工藝、工程部位的地質單元，均

26、應抽取不少于1組的試件進行檢驗，以保證其結果能全面反映各種情況下的錨桿施工質量。o（2）當抽查合格率大于80%時，認為抽查作業分區錨桿合格；當合格率小于80%時，將抽查比例增大至6%，如合格率仍小于80%時，對作業分區內錨桿全部檢測，對不合格的錨桿重新施工。8.4錨桿長度檢測錨桿長度檢測 o采用無損檢測法，抽檢數量每作業區不小于3%，桿體孔內長度大于設計長度的95%為合格。8.5預應力錨桿檢驗預應力錨桿檢驗 o（1）預應力錨桿驗收試驗數量不少于錨桿總數的5%，且不得少于3 根。o（2）驗收試驗應分級加荷，起始荷載宜為錨桿拉力設計值的30%，分級加合值分別為拉力設計值的0.5、0.75、1.0、

27、1.2、1.33 和1.5 倍，但最大試驗荷載不能大于桿體承載力標準值的0.8 倍。o（3）驗收試驗中，荷載每增加一級。均應穩定510min，記錄位移讀數。最后一級試驗荷載應維持10min。如果在110min 內，位移量超過1.0mm，則該級荷載應再維持50min，并在15、20、30、45 和60min 時記錄其位移量。o（4）驗收試驗中，從50%拉力設計值到最大試驗荷載之間所測得的總位移量，應當超過該荷載范圍自由度長度預應力錨桿理論彈性伸長值得80%，且小于自由段長度與1/2 錨固段長度之和的預應力錨桿的理論彈性伸長值。o（5）最后一級荷載作用下的位移觀測期內，錨頭位移穩定或2h 蠕變量不

28、大于2.0mm。9、錨桿施工質量控制要點、錨桿施工質量控制要點 o一般規定 o自進式中空錨桿 o漲殼式預應力中空錨桿 9.1一般規定一般規定 o（1）原材料檢測o對水泥、砂子、外加劑，錨桿體抗拉強度、錨桿體部件性能等進行檢測試驗，其中水泥、外加劑、錨桿體及部件必須有出場合格證、試驗報告。o（2）為了確保自進式錨桿的耐久性，應保證桿體全部被水泥漿或水泥砂漿包裹，施工前進行注漿密實度模擬試驗，以確定所采用的灌漿壓力、漿液配比、灌漿工藝等技術參數，并保證桿體能被水泥漿或水泥砂漿包裹。o（3）錨桿孔的施工應遵守下列規定:o 鉆錨桿孔前應根據設計要求和圍巖情況定出孔位做出標記。o 水泥砂漿錨桿孔距的允許

29、偏差為10cm（國標為15cm），預應力錨桿孔距的允許偏差為20cm（國標）。o 水泥砂漿錨桿孔深允許偏差為5cm，漲殼式錨桿孔深應比錨桿體有效長度（不包括桿體尾端絲扣部分）大5cm10cm。o 錨桿孔徑應符合下列要求:水泥砂漿錨桿孔口注漿時，孔徑應大于桿體直徑25mm以上；孔底注漿時，孔徑應大于桿體直徑40mm以上。o（4）根據巖層情況確定錨桿鉆進的角度、方向及長度，漿液的配合比（如摻水玻璃、速凝劑），鉆頭的形式（十字鉆頭或一字鉆頭）。o（5）錨桿安裝時一般要將錨桿外露10cm，便于安裝拱形墊板和球形螺母以增大錨桿抗拔力和粘結力，以使錨桿更好地發揮錨固作用，外露長度切不可過長或過短。o（6）

30、注漿要求飽滿且壓力達到設計值，一般情況下漿液擴散半徑為0.6m0.7m。o（7）安裝止漿塞時，應將其安裝在錨孔內離孔口30cm處，特殊情況如注漿壓力較大或圍巖太破碎，也可用錨固劑封孔。o（8）根據地質情況選擇不同類型鉆頭，巖石選擇柱齒鉆頭、十字形鉆頭，松散土及軟土選擇十字形鉆頭，松散土及粘性土選擇錐形鉆頭。鉆頭與錨桿直徑的配套使用關系為：R25：42、R32：51，R38：76，錨固區直徑為（1.52.5）倍鉆頭直徑。9.2自進式中空錨桿自進式中空錨桿 o（1）錨桿的安裝o 自進式錨桿安裝前，應檢查錨桿體中孔和鉆頭的水孔是否暢通，若有異物堵塞應及時清理。o 錨桿對準設計的錨孔位置，鑿巖機應先給

31、風或水，然后鉆進，在破碎巖中鉆進時，鉆頭的水孔易堵塞，因此在鉆進時，應放慢鉆進速度，多回轉，少沖擊，注意水從鉆孔中流出的狀況，若有水孔堵塞的現象，應后撤錨桿500mm左右，并反復掃孔，使水孔暢通，然后慢慢推進，直到設計深度。o 錨桿體鉆進至設計深度后，應用水和空氣洗孔直至孔口返水或返氣方可將鉆機和連接套卸下，錨桿按設計要求外露，并及時安裝墊板及螺母臨時固定桿體。o 用鋼管將止漿塞通過錨桿外露端打入孔口30cm左右作為封孔進行注漿，如注漿壓力較大或圍巖較為破碎，也可采用錨固劑封孔。o 灌漿料應由桿體中孔灌入，水泥漿體強度達5.0MPa 后可上緊螺母。o（2）錨桿的注漿o 檢查注漿泵及其配件是否齊

32、備和正常，水泥漿或水泥砂漿的水灰比或粒徑、濕度等是否符合設計要求。o 用水或空氣檢查錨孔是否暢通，調節水流量計使砂漿水灰比至設計值為止，從泵出口出來的砂漿，必須要均勻，不能有斷續不均現象。o 錨桿灌漿料宜采用純水泥漿或1:1 水泥砂漿，水灰比宜為（0.4 0.5）：1，采用水泥砂漿時砂子粒徑不應大于1.0mm。o 將錨桿和注漿管及泵用快速接頭連接好，開動泵注漿，整個過程應連續灌注，不停頓，必須一次完成，觀察漿液從止漿塞邊緣流出或壓力表達到設計值，即可停泵。若注漿過程中，出現堵管現象，應及時清理錨桿、注漿軟管和泵，此時若泵的壓力表顯示有壓，應反轉電機12秒卸壓，方可卸下各接頭，電機反轉時間必須短

33、暫。o 當完成一根錨桿的注漿后，應迅速卸下注漿軟管與錨桿的接頭，清洗并安裝至另一根錨桿，然后注漿，若停泵時間較長，在對下根錨桿注漿前應放掉前段不均勻的灰漿，以避免堵孔。在整個注漿過程中，操作人員應密切配合，動作迅速，保證注漿過程的連續性。o 在漿液終凝之前，不得敲擊、碰撞或施加任何其它荷載。o（3）其它o 當需要通過自進式（中空注漿）錨桿對圍巖進行固接灌漿時，注漿在圍巖被噴砼覆蓋以后進行。o 用來注漿的自進式錨桿，在桿體前端1/31/4桿長范圍內的管壁上開孔。孔徑68mm，孔距沿管軸線100150mm，環向90mm，梅花型布置。托板上設計孔徑約12mm的排氣孔。o 孔口處錨桿與孔壁之間的孔隙應

34、進行封堵。注漿的漿液應采用添加早強劑、減水劑、膨脹劑的水泥漿。注漿壓力通過試驗確定，不宜超過1MPa。o 注漿時，待排氣管出漿后，封堵排氣管，并繼續灌注至預定壓力，停止灌注。9.3漲殼式預應力中空錨桿漲殼式預應力中空錨桿 o（1）在桿體存放、運輸和安裝過程中，應保持桿體和各部件的完好，不得損傷桿體上的絲扣。o（2）安裝前應檢查孔深，以錨桿就位后其外露段的絲扣長度可以安裝托板、螺母等部件為適度。o（3）錨桿孔口應用早強砂漿或錨固劑做平整處理，其強度應能承擔錨桿張拉的最大荷載。o（4）當錨桿送至孔內要求深度后，應立即左旋錨桿擰緊桿體，是內錨頭張開與孔壁緊密接觸，并保證錨頭頂端與孔底部緊貼。o（5）

35、錨桿張拉的有關控制要點：o 錨桿張拉前應進行原位試驗，通過試驗確定合理的張拉工藝，驗證張拉指標，避免強行張拉。o 張拉過程中應保持錨桿軸向受力，必要時應在托板和螺母之間設置球面墊圈。o 張拉力的大小須滿足設計要求，張拉錨桿擰緊螺母的扭矩不應小于100N.M。o 托板安裝后，應定期檢查其緊固情況，如有松動，及時處理。o 對于間距較小的錨桿群，應注意相鄰錨桿張拉時的相互影響。o 所有張拉機具應定期進行率定校驗。o（6）注漿o 注漿前采用通風或水檢查桿體、排氣管是否暢通。o 漲殼式預應力中空錨桿注漿宜采用水泥凈漿，強度滿足設計要求。o 孔口下傾的錨桿宜從桿體進漿，孔口排氣管排氣；孔口水平或上仰的錨桿

36、宜從孔口排氣管進漿，桿體排氣。o 注漿時，待出漿濃度與進漿濃度一致后，封堵排氣管，并繼續灌注至預定壓力后停止灌注，以保證注漿飽滿且壓力達到設計值。10、工程實例、工程實例 o錦屏二級水電站地下廠房漲殼式預應力中空注漿錨桿施工 o溪洛渡水電站3公路隧道邁式中空錨桿施工10.1 錦屏二級水電站地下廠房漲殼式預錦屏二級水電站地下廠房漲殼式預應力中空注漿錨桿施工應力中空注漿錨桿施工 o10.1.1概況o錦屏二級水電站地下廠房洞斷面采用圓拱直墻型，頂拱采用三心圓拱。主廠房全長352.44m，高72.2m，寬28.3m。廠房頂拱支護形式為錨桿、掛鋼筋網和噴射混凝土聯合支護。錨桿全部由28/32漲殼式預應力

37、中空注漿錨桿組成，中空錨桿初始應力為120 kN，約7976根。漲殼式預應力中空注漿錨桿由漲殼錨固件、中空桿體、墊板、螺母等組成，見圖10-1。圖10-1 漲殼式預應力中空注漿錨桿結構圖 o10.1.2 室內相關試驗o室內相關試驗主要為中空錨桿水泥凈漿配合比試驗、水泥錨固劑凝結試驗與抗壓強度檢驗和扭力扳力的率定試驗。水泥凈漿試驗主要為確定實際施工配合比而進行。水泥錨固劑凝結試驗與抗壓強度檢驗是為確定初凝、終凝時間及水泥錨固劑達到張拉強度所需的時間。o（1）水泥凈漿配合比試驗o水泥凈漿配合比試驗分三組進行，主要測定試塊7d、28d抗壓強度是否滿足設計要求，并取得較好效果，以確定試驗參數。o材料：

38、水泥為P.O 42.5 R水泥；東邁減水劑摻量為0.7%。o試塊成型：采用70.7mm70.7mm70.7mm試模。o養護條件：環境溫度203，相對濕度大于95%。o試塊7d、28d抗壓強度檢測結果，見表10-1。o（2）水泥錨固劑室內試驗o為加快施工進度，根據其它地下工程使用情況，選用鄭州蘭瑞特種建材公司生產的MSJK2型錨固劑找平錨桿孔口，以利錨桿均勻受力，需通過提前進行室內試驗掌握水泥錨固劑初凝時間、終凝時間、4h抗壓強度和1d抗壓強度和28d抗壓強度，以便于指導現場施工。o試塊初凝時間、終凝時間、4h抗壓強度、1d抗壓強度和28d抗壓強度檢驗成果見表10-2。o（3）扭力扳手率定o預應

39、力中空注漿錨桿需要施加T=120kN的初始預應力，選用浙江嵊州生產的預置式TG型200-1000N.m扭力扳手。在進行預應力中空注漿錨桿生產性試驗之前，需先對預置式TG型200-1000N.m扭力扳手進行率定，根據率定結果進行一元線性回歸分析，得出一元線性相關方程，并根據一元線性相關方程計算達到T=120kN的初始預應力所對應的扭矩值。o10.1.3現場生產性試驗o預應力中空注漿錨桿正式投入生產之前，須進行現場生產性試驗。試驗目的主要是為了確定中空錨桿鉆孔直徑、注漿工藝及注漿密實度。在廠房第層中導洞頂部，隨機選擇15孔進行了現場生產性試驗。o（1）鉆孔直徑確定o28/32預應力中空注漿錨桿錨頭

40、直徑分別為45mm、55mm，為保證錨頭順利插入錨桿孔且能順利打開漲殼進行錨固，鉆孔時分別使用45、48、51、57、62、65六種鉆頭進行試驗，用于確定適合中空錨桿的最小鉆孔直徑。o根據現場預應力中空注漿錨桿桿體安裝情況，確定51鉆頭適用于28預應力中空注漿錨桿鉆孔，57鉆頭適用于32預應力中空注漿錨桿鉆孔，即可滿足上述要求。o（2）注漿及密實度o由于廠房頂部錨桿為垂直巖面布置，方向為垂直向上或斜向上，現場采取了兩種注漿工藝進行試驗：一、采用孔口PVC軟管進行注漿，利用中空桿體排氣；二、利用中空桿體注漿通道，PVC軟管至桿底排氣。o根據現場注漿試驗，對中空錨桿密實度進行了檢測。采用第一種注漿

41、工藝可以保證桿體順利回漿，檢測密實度均達到90%以上；采用第二種注漿工藝施工時，PVC軟管在送錨桿過程中容易損壞，共試驗5根，其中3根回漿，2根沒有回漿。o因此選擇第一種注漿工藝，利用孔口PVC軟管進行注漿，中空桿體排氣，即保證了桿體順利回漿，又保證了注漿密實度。o10.1.4預應力中空注漿錨桿施工工藝o（1）施工工藝流程o施工準備測量放線多臂鉆鉆孔孔道清理快速水泥砂漿找平預應力中空錨桿安裝錨具安裝及施加預應力從注漿管灌注水泥砂漿密實度無損檢測。o（2）施工方法o鉆孔：采用353E三臂液壓臺車鉆孔，32中空錨桿使用57鉆頭鉆孔，28中空錨桿使用51鉆頭鉆孔。鉆孔孔深比錨桿桿體有效長度大50mm

42、100mm，孔位偏差不大于100mm。o孔道清洗與驗收：鉆孔完畢后，用壓力水將孔道清洗干凈，經檢驗合格后，臨時封堵孔口。o錨桿安裝與張拉oa.為保證錨桿與墊板垂直，使錨桿軸向受力，對孔口范圍內局部參差不平的巖面，使用快速水泥砂漿找平，待找平層強度達到20MPa后，安裝錨桿張拉。ob.預應力中空注漿錨桿由廠家定尺制作，采用三臂臺車配合人工將錨桿體送入孔內，使用廠家配置專用連接套筒轉動錨桿桿體，使鋼質錨頭漲開與巖壁緊密接觸以達到錨固目的。oc.放入止漿塞和錨墊板，并安裝排氣管，旋上螺母，并使錨桿桿體位于錨桿孔的中部，并使用六角扳手預緊。od.根據設計要求初始預應力值，使用扭力扳手施加預應力。扭力扳

43、手使用前將扭力扳手設定到相應的扭力值，由三臂臺車或吊車加吊籃配合，兩人協作，共同施加預應力。當錨桿達到預定應力，扭力扳手達到預設扭矩值時，扭力扳手會發出“咔噠”的響聲。o錨桿注漿o采用專用螺旋砂漿泵進行注漿，該泵的優點在于注漿壓力和流量可調，壓力動脈小，注漿壓力和流量均勻，使用16t汽車起重機配合人工注漿。注漿時，利用中空錨桿底部的注漿管注漿，中空桿體排氣，直至中空錨桿中部孔道流出漿液方可停止注漿。注漿時注意控制注漿壓力和流量，以防止注漿管爆裂。o質量檢驗o砂漿密實度檢測：預應力中空錨桿注漿完成7天后，采用物探的方法對中空錨桿砂漿密實度進行檢測，砂漿密實度均不小于75%，全部合格。10.2 溪

44、洛渡水電站溪洛渡水電站3公路隧道邁式中公路隧道邁式中空注漿錨桿施工空注漿錨桿施工 o10.2.1概況o3隧道在楊家溝溝口右岸進洞（進口里程K3+104.00，高程592.73m），繞避電站左岸壩肩、泄洪洞進水口、廠房進水口及區域陡峭地形段，在大壩上游金沙江左岸豆沙溪溝岸坡上出洞（出口里程K6+433.00，高程631.01m），全長3329m。3#隧道采用“C6-3-1”三心圓曲墻式斷面，凈空10.5m5.0m（寬高），縱斷面采用1%的單一縱坡。地層為二疊系峨眉山玄武巖第814層（P28P214），巖性為致密狀玄武巖、斑狀玄武巖、含斑玄武巖、玄武質角礫集塊熔巖等，巖體新鮮，強度較高。洞口段圍巖

45、為類，洞身段圍巖以類圍巖為主，層間、層內錯動帶發育段局部圍巖穩定性較差，為類。隧道圍巖系統錨桿和超前錨桿均采用R25N中空錨桿。o10.2.2隧道設計參數o隧道類圍巖襯砌斷面見圖10-2，有關設計參數如下：o（1）初期支護采用超前中空錨桿、型鋼鋼架、徑向中空錨桿及噴C25砼組合方式，二次采用C20模筑砼；o（2）初期支護超前中空錨桿設置于拱頂120范圍，錨桿直徑25mm，長度4.5m，間距0.4m，排距2.4m，外插角10，同時與錨固巖層面夾角不小于5,每延米15.42根；o（3）初期噴錨支護：噴C25砼厚23cm，中空錨桿直徑25mm，長度3.5m，間距1.0m，排距1.0m，梅花型布置，每

46、延米30根，并設6mm鋼筋網，間距15cm；o（4）型鋼拱架采用18工字鋼加工制作，排距0.7m，每榀重約367.9kg；o（5）二次襯砌采用C20模筑砼，拱部厚50cm。圖圖10-2 3隧道隧道類圍巖襯砌斷面圖類圍巖襯砌斷面圖 o10.2.3邁式錨桿的施工工藝o開挖支護的一般程序為：掌子面素噴35cm砼超前中空錨桿施工洞挖掘進頂拱素噴35cm砼封閉系統中空錨桿施工掛鋼筋網鋼拱架施工噴砼。中空錨桿的施工工藝如下：o（1）按設計位置沿拱部開挖輪廓線標出錨桿位置；o（2）采用YT28鉆機鉆孔，孔徑42mm，鉆進時以多回轉、少沖擊的原則進行，以免巖粉堵塞鉆頭水孔；o（3）沖洗鉆孔后，檢查錨桿中孔有無異物堵塞，如有則清理干凈，然后將錨桿通過釬尾聯結在鉆機上，慢慢鉆進安裝到孔內，并保持錨桿外露長度約10cm；o（4）用孔帽裝配套將止漿塞通過錨桿外露端打入孔內30cm左右；o（5）將錨桿、注漿管及注漿泵用快速接頭連接好，開動注漿泵，直至砂漿從孔口周邊溢出或壓力表達到設計壓力值（12MPa）位置；o（6）為了保證注漿效果，待排氣完后立即用錨固劑封閉止漿塞以外的錨孔，裝上墊板和螺帽。o10.2.4錨桿的檢驗o（1）錨桿完成28天后，進行錨桿抗拔力檢驗，合格率100。o（2）錨桿砂漿強度檢驗，合格率100。謝謝大家！謝謝大家！