中空锚杆施工技术总结（PPT87）

提纲1、概述2、锚杆分类类和技术特特征3、中空锚杆杆的结构和和施工优势势4、锚杆支护护原理5、锚杆支护护设计方法法6、锚杆支护护施工工艺艺7、锚杆的试试验8、锚杆的质质量检验9、锚杆施工工质量控制制要点10、工程实例例1、概述1.1施工程序安安排原则锚杆支护与与传统的支支护有着根根本的不同同，后者常常常是被动动地承受破破坏岩土体体所产生地地荷载，而而前者（锚锚杆）可以以主动地加加固岩土体体，有效地地控制其变变形，防止止岩土体坍坍塌破坏地地发生。自从1911年美国首先先将锚杆应应用于矿山山巷道支护护以来，锚锚杆支护已已经经历了了近一个世世纪的发展展。由于锚锚杆支护显显著的技术术经济优越越性，我国国自20世纪50年代开始在在金属矿、、煤矿系统统使用以来来，目前在在矿山、建建筑、水电电、国防等等工程领域域中已广泛泛使用这项项先进支护护技术，已已逐渐成为为岩土工程程领域的主主要支护方方式。1、概述工程实践表表明，采用用锚杆与喷喷射混凝土土支护取代代传统的混混凝土支护护，可以加加快施工速速度2～4倍，节省劳劳动力50％以上，节节约全部木木材和40％以上的混混凝土，降降低支护成成本35％～45％。特别是是进入20世纪80年代，把锚锚杆、喷射射混凝土支支护与现场场监控量测测、信息反反馈技术巧巧妙地结合合，采用及及时支护、、分期施工工、刚柔适适度、全环环封闭等一一整套充分分发挥围岩岩自承能力力地设计原原则，已成成功应用于于一批复杂杂和困难地地质条件地地隧洞工程程。如高地地应力（水水平应力达达到30MPa）、软岩大大变形巷道道（水平收收敛量达25cm～30cm）地层控制制（如甘肃肃金川镍矿矿），开拓拓于半胶结结地页泥岩岩中，并受受采矿动压压影响的煤煤矿巷道工工程，覆盖盖层厚度近近10余m的Q3黄土质泥土土的隧洞工工程（如军军都山隧洞洞）。1、概述中空锚杆的的应用范围围：（1）隧道：中中空注浆锚锚杆作为独独特的锚固固系统，满满足隧道安安全和快速速施工的需需要，可用用于隧道小小管棚法，，超前支护护和系统锚锚杆以及隧隧道的病害害整治。（2）土钉技术术：提供一一种快速和和经济的土土钉技术，，用于边坡坡、路堑和和基坑的稳稳定。（3）微型注浆浆桩：自钻钻式微型注注浆桩具有有小直径桩桩的典型特特征，满足足抗拉和抗抗压桩的设设计标准，，提供良好好的支撑结结构，具有有最小的位位移，承受受高的荷载载。适用于于狭小空间间的桩基的的施工，并并节约时间间。（4）预应力锚锚杆：可用用于边坡稳稳定、抗浮浮，基础倾倾斜，简化化支撑，使使建筑施工工更安全。。2、锚杆分类类和技术特特征目前国内外外使用的锚锚杆种类已已有数百种种之多，但但在工程中中常用的锚锚杆种类还还是有限的的。根据其其锚固的长长度划分为为端头锚固固和全长锚锚固；按其其锚固方式式可分为机机械锚固、、粘结锚固固、摩擦式式锚固；还还可按其材材质不同分分为钢筋、、玻璃纤维维、木、竹竹锚杆等。。国内目前生生产中空锚锚杆的厂家家主要有：：杭州图强强公司（RD型普通系列列、EX型钢质涨壳壳式、SD型自进式））、成都吉吉迈（GMC）公司、成成都现代万万通(WT)公司、成都都迈式公司司（从奥地地利阿特拉拉斯.科普柯迈式式公司引进进）等。现现将几类中中空锚杆介介绍如下。。2.1普通自进式式中空锚杆杆自进式中空空锚杆是一一种将钻孔孔、锚杆安安装、注浆浆、锚固合合而为一的的锚杆，特特制的钻杆杆打入地层层后不再收收回，钻杆杆即为锚杆杆体，并使使用等截面面的中空管管取代钢筋筋，从而可可确保锚杆杆体的强度度。该锚杆杆特别适用用于风化岩岩、碎石层层、回填层层、砂砾层层和圆卵石石层等难以以成孔的地地层。普通通自进式中中空锚杆的的技术参数数和拉拔试试验结果见见表2-1、表2-2，其配套机机具见表2-3。表2-1普通自进式式中空锚杆杆的技术参参数表2-2普通自进式式中空锚杆杆拉拔试验验结果表2-3普通自进式式中空锚杆杆的配套机机具2.2迈式中空锚锚杆迈式中空注注浆锚杆由由自钻式锚锚杆去除钻钻进功能演演变而来，，其杆体为为全长国际际标准波形形螺纹，配配以锚杆连连接套、垫垫板、螺母母，止浆塞塞以及专门门的快速注注浆接头。。迈式自进式式中空锚杆杆技术参数数见表2-4。表2-4迈式自进式式中空锚杆杆技术参数数表2.3图强中空锚锚杆杭州图强公公司生产的的中空锚杆杆主要有RD型普通系列列、EX型钢质涨壳壳式、SD型自进式三三类。RD型普通中空空锚杆技术术参数见表表2-5。表2-5图强普通中中空锚杆技技术参数表表3、中空锚杆杆的结构及及施工优势势自进式中空空锚杆将钻钻孔、注浆浆及锚固等等功能一体体化，在边边坡、隧道道超前支护护、径向支支护及各类类边坡处理理，高地应应力大变形形等病害的的整治工程程中，克服服了普通砂砂浆锚杆诸诸如塌孔、、无法插杆杆、注浆不不饱满等难难题，发挥挥了锚杆支支护的作用用，提高了了围岩的承承载能力，，保证了围围岩的整体体稳定，达达到理想地地支护效果果具有较好好的应用价价值。3.1结构中空锚杆主主要由涨壳壳锚头（钻钻头）、中中空注浆锚锚杆体、连连接套、止止浆塞、托托板（垫板板）及螺母母组成，其其构造见图图3-1。图3-1中空锚杆构构造图（1）球形螺母母：能将围围岩应力集集中传递到到垫板上。。（2）拱形垫板板：能承受受更大地围围岩内力。。（3）止浆塞：：使注浆保保持一定压压力以充分分填充围岩岩空隙。（4）锚杆体：：全长国际际标准波形形连接螺纹纹，便于安安装钻头、、连接套、、紧固螺母母，并能任任意切割和和连接加长长。（5）锚杆联结结套：采用用机械切削削工艺加工工的高强度度联结套，，使其可以以适用于较较狭窄的施施工空间，，能边钻进进边加长，，实现了特特长锚杆加加固岩体的的设计理想想。（6）钻头：具具较强穿透透力，使锚锚杆能穿过过各类岩石石。3.2施工优势（1）自进式中中空注浆锚锚杆采用良良好的厚壁壁无缝钢管管材料、完完美快捷的的表面螺纹纹成形工艺艺以及做工工精良的配配件，真正正实现了自自进式锚杆杆钻孔、注注浆、锚固固等功能的的统一。（2）自进式中中空注浆锚锚杆前有穿穿透力强的的钻头，在在一般凿岩岩机械的作作用下，可可以轻易穿穿透各类岩岩石。（3）具有连续续的国际标标准波形螺螺纹，可以以作为钻杆杆配合钻头头完成钻孔孔成锚孔。。（4）钻杆的锚锚杆体无需需拔出，其其中空可作作为注浆通通道，从里里至外进行行注浆。（5）高效能的的止浆塞使使注浆能保保持较强的的注浆压力力，充分地地充填空隙隙，固定破破碎岩体，，高强度的的垫板、螺螺母可以将将深层围岩岩应力均匀匀地传递到到周壁围岩岩上，达到到围岩与锚锚杆互为支支护的目的的。（6）由于该类类锚杆三位位一体的功功能使得它它在各类围围岩条件下下施工时，，不需套管管护壁、预预注浆等特特殊手法也也能形成锚锚孔并保证证锚固与注注浆效果。。4、锚杆支护护原理锚杆支护与与传统支护护有着根本本的区别和和突出的优优越性，锚锚杆支护不不是被动承承受岩土体体产生的荷荷载，而是是主动地加加固岩土体体，有效地地控制其变变形，防止止围岩土体体地坍塌。。从20世纪60年代开始至至今，已逐逐渐形成了了各种锚杆杆支护作用用理论，还还处于百家家争鸣之中中。下面对对几种得到到工程和理理论界普遍遍认同的锚锚杆作用机机理作一扼扼要的介绍绍。4.1悬吊作用原理悬吊作用原原理认为：：锚杆支护护通过锚杆杆将软弱、、松动、不不稳定的岩岩土体悬吊吊于稳定的的岩土体中中，以防止止其离层滑滑落。这种种作用在地地下工程锚锚固工程中中，表现尤尤为突出。。起悬吊作作用的锚杆杆，主要是是提供足够够拉力，用用以克服滑滑落岩土体体的重力或或下滑力，，来维持工工程稳定。。4.2组合合梁梁作作用用原原理理这种种原原理理是是把把薄薄层层状状岩岩体体看看成成一一种种梁梁（（简简支支梁梁）），，在在没没有有锚锚固固前前，，它它们们只只是是简简单单地地叠叠合合在在一一起起。。由由于于层层间间抗抗剪剪力力不不足足，，在在荷荷载载作作用用下下，，单单个个梁梁均均产产生生各各自自的的弯弯曲曲变变形形，，上上下下缘缘分分别别处处于于受受压压合合受受拉拉状状态态。。锚锚杆杆支支护护后后，，相相当当于于用用螺螺栓栓将将它它们们紧紧固固成成组组合合梁梁，，各各层层板板便便相相互互挤挤压压层层间间摩摩擦擦阻阻力力大大为为增增加加，，内内应应力力和和绕绕度度大大为为减减少少，，于于是是增增加加了了组组合合梁梁的的抗抗弯弯强强度度。。当把把锚锚杆杆打打入入岩岩体体体体一一定定深深度度，，相相当当于于将将简简单单叠叠合合数数层层梁梁变变成成组组合合梁梁，，从从而而提提高高了了岩岩土土体体的的承承载载能能力力。。锚锚杆杆提提供供的的锚锚固固力力越越大大，，各各岩岩土土层层的的摩摩擦擦阻阻力力越越大大，，组组合合梁梁整整体体化化程程度度越越高高，，其其强强度度也也越越大大。。打打一一根根锚锚杆杆，，相相当当于于增增加加一一个个支支座座，，跨跨度度减减少少一一半半，，如如按按简简支支梁梁考考虑虑，，弯弯曲曲应应力力只只相相当当于于全全跨跨度度梁梁的的1/4，挠挠度度只只相相当当于于原原来来的的1/16。此此种种组组合合梁梁作作用用较较适适用用于于薄薄层层状状岩岩土土体体中中。。4.3挤压压加加固固作作用用原原理理兰格格（（T.A.Lang）通通过过光光弹弹试试验验证证实实了了锚锚杆杆的的挤挤压压加加固固作作用用，，当当在在弹弹性性体体上上安安装装具具有有预预应应力力的的锚锚杆杆时时，，发发现现弹弹性性体体内内形形成成以以锚锚杆杆两两头头为为定定点点的的锥锥形形压压缩缩带带，，若若将将锚锚杆杆以以适适当当的的间间距距排排列列，，使使相相邻邻锚锚杆杆的的锥锥形形体体压压缩缩区区相相互互重重叠叠，，便便形形成成了了一一定定厚厚度度的的连连续续压压缩缩带带。。为了了说说明明锚锚杆杆对对破破碎碎岩岩土土体体的的支支护护作作用用，，澳澳大大利利亚亚雪雪山山地地下下工工程程，，我我国国冶冶金金建建筑筑研研究究总总院院等等单单位位曾曾分分别别先先后后用用碎碎石石、、混混凝凝土土碎碎块块作作材材料料模模拟拟破破碎碎地地层层，，然然后后锚锚杆杆加加固固，，结结果果发发现现加加固固后后模模型型承承载载能能力力大大大大提提高高。。这这说说明明，，通通过过锚锚杆杆加加固固，，即即使使毫毫无无粘粘结结力力的的碎碎石石也也能能被被加加固固成成能能承承受受相相当当大大荷荷载载的的整整体体结结构构。。锚杆杆这这种种挤挤压压加加固固作作用用在在软软弱弱破破碎碎岩岩土土体体中中较较能能发发挥挥作作用用。。4.4围岩岩强强度度强强化化理理论论通过过实实验验室室相相似似材材料料模模拟拟试试验验和和理理论论分分析析，，深深化化了了锚锚杆杆支支护护的的作作用用原原理理：：可可认认为为锚锚杆杆支支护护作作用用实实质质就就是是改改善善锚锚固固区区岩岩体体力力学学参参数数，，强强化化锚锚固固区区围围岩岩强强度度，，特特别别是是强强化化围围岩岩破破裂裂后后的的强强度度，，从从而而保保持持地地下下工工程程的的围围岩岩稳稳定定。。5、锚锚杆杆支支护护设设计计方方法法目前前，，锚锚杆杆支支护护设设计计方方法法还还停停留留在在经经验验设设计计阶阶段段，，新新近近发发展展起起来来的的现现场场监监控控法法有有助助于于做做出出进进一一步步的的科科学学判判断断，，同同时时也也正正向向科科学学的的理理论论计计算算发发展展。。理理论论计计算算方方法法存存在在一一些些问问题题，，目目前前一一般般还还只只作作为为设设计计参参考考依依据据，，但但近近十十几几年年有有了了长长足足的的进进展展。。下下面面对对以以经经验验手手段段的的工工程程类类比比法法，，以以测测试试为为手手段段的的现现场场监监控控法法和和对对以以计计算算为为手手段段的的“理论论分分析析法法”作扼扼要要介介绍绍。。5.1工程程类类比比法法工程程类类比比发发是是目目前前应应用用最最广广泛泛的的方方法法，，它它根根据据已已修修建建的的类类似似工工程程的的经经验验直直接接提提出出锚锚喷喷支支护护设设计计参参数数。。通通常常，，工工程程类类比比法法是是根根据据锚锚喷喷支支护护规规范范中中的的锚锚喷喷支支护护类类型型和和参参数数表表进进行行的的。。在在确确定定锚锚喷喷支支护护类类型型和和参参数数时时，，应应当当体体现现如如下下原原则则：：（1）根根据据不不同同的的围围岩岩压压力力特特点点，，对对拱拱墙墙采采用用相相应应的的参参数数。。如如对对稳稳定定和和中中等等稳稳定定围围岩岩，，主主要要承承受受松松动动压压力力，，所所以以支支护护参参数数的的选选定定应应贯贯彻彻“拱是是重重点点，，拱拱、、墙墙有有别别”的原原则则。。不不稳稳定定围围岩岩，，它它主主要要承承受受变变形形地地压压，，所所以以拱拱、、墙墙采采用用相相同同的的支支护护参参数数。。（2）力力求求体体现现使使锚锚喷喷支支护护类类型型的的灵灵活活性性及及允允许许进进行行局局部部加加固固围围岩岩的的特特点点。。对对不不同同的的岩岩体体和和围围岩岩的的不不同同部部位位采采用用不不同同的的支支护护类类型型与与参参数数。。如如同同一一级级围围岩岩中中相相同同跨跨度度洞洞室室的的支支护护类类型型与与参参数数，，可可因因岩岩体体结结构构类类型型、、结结构构面面倾倾角角、、岩岩层层走走向向与与洞洞轴轴线线交交角角不不同同而而不不同同。。因因此此，，在在同同一一级级围围岩岩分分类类和和洞洞跨跨中中，，有有时时在在锚锚喷喷支支护护参参数数表表中中相相应应给给出出多多种种锚锚喷喷支支护护类类型型与与参参数数，，以以便便视视情情况况选选用用任任一一种种支支护护类类型型与与参参数数。。对对于于局局部部不不稳稳定定块块体体和和局局部部不不稳稳定定部部位位，，原原则则上上应应采采用用局局部部加加固固，，即即用用锚锚杆杆进进行行局局部部加加固固，，而而不不必必配配置置系系统统锚锚杆杆或或降降低低围围岩岩类类别别。。（3）锚喷支护参参数表中给出出的锚喷支护护参数是根据据工程类比确确定，但最终终支护参数有有的还要借助助于监控设计计与理论设计计。对不稳定定围岩，锚喷喷支护参数表表中给出的数数值只是供监监控设计中初初选参数用，，对于稳定围围岩中的大跨跨度洞室，表表中的锚喷支支护参数作为为理论验算中中的推荐值，，最终设计值值还需经过修修正设计后才才能确定。（4）锚喷支护表表中的锚喷参参数，一般是是根据本部门门以往修建工工程的设计参参数，经统计计和分析研究究后确定。各各国锚喷支护护的设计规范范，其提供的的锚喷支护参参数可能有较较大不同。如如我国采用的的锚杆长度一一般短于过外外采用的锚杆杆长度，这是是由于对锚杆杆机理的不同同认识，采用用施工机具和和工程习惯不不同等原因所所致。一般来来说，在稳定定岩体中，锚锚杆只要作用用是加固不稳稳定块体，为为了使锚杆穿穿过较多的节节理面，锚杆杆宁可长一点点，疏一点；；在不稳定岩岩体中，锚杆杆长度应当超超过松动区，，同时还要有有一定密度，，除要求锚杆杆间距不大于于锚杆长度1/2外，还要求锚锚杆间距小于于规定的锚杆杆间距。锚喷支护参数数表参见国家家标准《锚杆喷射混凝凝土支护技术术规范》（GB50086-2001）给出的参数数表。5.2现场监控法现场监控设计计法，是根据据新奥法原则则进行的一种种信息设计施施工法，它一一般分作两个个阶段：预先先设计阶段和和最终设计阶阶段。最终设设计是根据现现场监控数据据，经分析或或计算后最后后提出的设计计。现场监控量测测通常包括断断面收敛量测测、围岩变形形量测、锚杆杆应力量测等等项目，对于于断面工程还还要进行喷层层表面接触应应力和喷层内内应力的量测测。5.3理论分析法理论分析法分分为两大类：：一是解析法法，二是数值值计算法。下下面以锚杆悬悬吊理论计算算为例，来说说明理论分析析法的实质。。当对支护个别别危石的锚杆杆进行强度计计算时，对局局部布置的锚锚杆，需保证证不稳定岩体体块与稳定岩岩体块之间的的连接。通常常，顶拱锚杆杆常用“悬吊理论”计算，边拱和和边墙上的锚锚杆要保证危危石不滑落，，计算时一般般把锚杆预应应力的影响及及滑动面和锚锚杆的抗剪强强度考虑在内内。一般情况况下，只考虑虑重力作用的的影响，通常常应用下式确确定锚杆的间间距和锚入稳稳定岩体的深深度。锚杆间距：锚入稳定岩体体的深度：式中：D——矩形布置的锚锚杆间距；d——锚杆钢筋直径径；Rat——锚杆钢筋设计计强度；K——安全系数，取取K=1.5；P——不稳定岩体块块重力；当侧侧壁存在不稳稳定岩体块时时，P应为下滑力减减去抗滑力（（滑动面和锚锚杆的抗剪强强度及锚杆预预应力引起的的摩擦力）；；A——不稳定岩体块块出露面积；；l——锚杆锚入稳定定岩体深度；；τ——砂浆的粘结强强度。6、锚杆支护施施工工艺自进式或普通通中空锚杆涨壳式预应力力中空锚杆6.1自进式或普通通中空锚杆自进式或普通通中空锚杆施施工工艺流程程为：钻头、、锚杆孔通气气检查→钻进进→杆体联结结加长→安装装止浆塞→注注浆→安装垫垫板、螺母。。（1）钻进：采用用台车或手持持式凿岩机将将安装好钻头头的锚杆钻进进至设计深度度，锚杆如需需加长，用联联结套进行联联结。长度4m以内锚杆采用用手持式凿岩岩机钻孔，4m以上锚杆采用用台车钻孔。。（2）安装止浆塞塞：卸下钻机机，将止浆塞塞安装在锚孔孔内离孔口30cm处，如注浆压压力较大或围围岩太破碎，，可用锚固剂剂封口。（3）注浆：通过过快速注浆接接头将锚杆尾尾端与注浆泵泵相连，开动动机器注浆，，待注浆饱满满且压力达到到设计值时停停机。注浆压压力根据设计计参数和注浆浆机性能确定定，灰砂比参参考值：1：（0～1），水灰比参参考值：（0.38～0.45）：1，注浆的砂浆浆宜掺加减水水剂。（4）安装垫板、、螺母：根据据设计需要，，安装垫板和和螺母。6.2涨壳式预应力力中空锚杆涨壳式预应力力中空锚杆施施工工艺流程程为：锚杆孔孔通气检查→→钻孔→插杆杆→预紧杆体体→安装止浆浆塞、垫板、、螺母→张拉拉→注浆。（1）钻孔成形并并彻底清孔。。（2）将安装有涨涨壳锚头的杆杆体直接插入入成孔底部，，锚杆如需加加长，可用联联结套进行联联结。（3）用力预紧杆杆体，保证锚锚头顶端与孔孔底部紧贴并并左旋锚杆体体直至旋紧后后，再安装止止浆塞、垫板板、螺母。（4）连接常规张张拉工具(例如扭力扳手手、锚杆拉力力计)，实施预应力力张拉至规定定值。（5）注浆。将注注浆机推入现现场，接好注注浆管及电源源；按设计配配合比搅拌好好浆液，并将将其倒入注浆浆机中；开动动注浆机，浆浆液注入锚孔孔中，直到锚锚杆尾端流出出浆液且注浆浆压力达到设设计值为止；；取下注浆接接头，清洗设设备。注浆的目的是是使浆液包裹裹预应力锚杆杆体，有效地地防止杆体锈锈蚀致使锚杆杆失效：同时时，浆液充填填裂隙，改良良围岩。所以以，注浆必须须注意质量，，保证注浆饱饱满，应采用用配套的专用用注浆机和注注浆接头，以以保证整个预预应力锚固体体系的有效性性。考虑到预预应力锚杆注注浆的目的主主要在于防止止杆体锈蚀，，以及充填裂裂隙，改良围围岩，故建议议采用具有良良好渗透性的的纯水泥浆进进行注浆。7、锚杆的试验验破坏性试验非破坏性试验验（无损检测测试验）蠕变试验注浆密实度试试验抗拔力试验7.1破坏性试验破坏性试验的的目的主要是是通过试验，，检验锚杆的的锚固性能和和所用材料的的安全度，其其试验原理与与锚索的验证证试验相同，，只是试验中中施加的荷载载较小，而且且要在短时间间间隔内对锚锚杆进行分级级加载，直到到破坏为止。。在每一级荷荷载下要记录录下锚杆头位位移的变化情情况，然后将将试验结果以以荷载——位移的形式绘绘出曲线。由由于该试验属属于破坏性试试验，所以不不能在构成加加固系统的工工作锚杆上进进行。7.2非破坏性试验验（无损检测测试验）非破坏性试验验是使用仪器器对锚杆进行行的一种无损损伤检验，可可直接在工作作锚杆上进行行。这种小型型仪器的头部部装有传感器器。把该仪器器的探头紧贴贴锚杆的外露露端，传感器器能把仪器生生成的弹性波波传给锚杆。。由于波的传传播速度取决决于锚杆长度度、灰浆状况况以及结合状状态等因素，，所以这些波波又是以不同同的速度沿锚锚杆传播，然然后信号又返返回传感器，，通过返回信信号进行处理理，就能分析析出锚杆长度度、锚杆与水水泥浆或孔壁壁与水泥浆的的结合情况以以及机械锚固固装置与孔壁壁之间的接触触是否满足要要求和应力大大小等，进而而可发现锚杆杆的施工质量量和存在的问问题。7.3蠕变试验在软弱地层中中设置锚杆，，尤其是预应应力锚杆，由由于通过锚杆杆对锚固段地地层有一较大大的长期荷载载，该地层会会产生较大蠕蠕变。为了了了解锚杆在可可能发生蠕变变地层的工作作特性，按我我国《土层锚杆设计计与施工规范范》（CECS22：90）规定：对于于塑性指数大大于17的地层中的锚锚杆应进行蠕蠕变试验，并并要求试验的的锚杆数不小小于3根。7.4注浆密实度试试验选取与现场锚锚杆的锚杆直直径和长度、、锚孔孔径和和倾斜度相同同的锚杆和塑塑料管（或钢钢管），采用用与现场注浆浆相同的材料料和配比拌制制的砂浆，并并按现场施工工相同的注浆浆工艺进行注注浆。不同类类型和不同长长度的锚杆均均需进行试验验。养护一周周后，采用声声波检测锚杆杆密实度，并并将管子剖开开检查杆体位位置及注浆密密实程度，并并与声波检测测结果对比。。试验段注浆浆密实度不小小于90％，否则需进进一步完善试试验工艺，然然后再进行试试验，直至达达到90％或以上的注注浆密实度为为止。7.5抗拔力试验抗拔力试验目目前在中空锚锚杆中应用较较少，一般用用于非注浆锚锚杆的锚固力力检查。8、锚杆的质量量检验杆体强度检验验注浆体强度检检测注浆体密实度度检测锚杆长度检测测预应力锚杆检检验8.1杆体强度检验验中空锚杆的材材料试验方法法和钢筋的试试验方法基本本一致，只是是中空锚杆一一般不做冷弯弯性能。中空空锚杆的性能能要求没有国国家统一的标标准，一般由由各设计院提提出要求。现现行较普遍的的要求为：极极限抗拉力不不小于150KN～180KN，伸长率不小小于16％。8.2注浆体强度检检测一般应在施工工现场提取，，在现场环境境下养护28天，其抗压强强度不应小于于设计要求。。一般普通中空空锚杆砂浆设设计强度为M20，预应力锚杆杆砂浆设计强强度为M30。8.3注浆体密实度度检测（1）按作业分区区200根为1组（不足200根按1组计），由监监理人根据现现场实际情况况随机指定抽抽查，抽查比比例不得低于于锚杆总数的的3％（每组不少少于6根）。对于不不同的锚杆类类型、材料类类型、施工工工艺、工程部部位的地质单单元，均应抽抽取不少于1组的试件进行行检验，以保保证其结果能能全面反映各各种情况下的的锚杆施工质质量。（2）当抽查合格格率大于80%时，认为抽查查作业分区锚锚杆合格；当当合格率小于于80%时，将抽查比比例增大至6%，如合格率仍仍小于80%时，对作业分分区内锚杆全全部检测，对对不合格的锚锚杆重新施工工。8.4锚杆长度检测测采用无损检测测法，抽检数数量每作业区区不小于3%，杆体孔内长长度大于设计计长度的95%为合格。8.5预应力锚杆检检验（1）预应力锚杆杆验收试验数数量不少于锚锚杆总数的5%，且不得少于于3根。（2）验收试验应应分级加荷，，起始荷载宜宜为锚杆拉力力设计值的30%，分级加合值值分别为拉力力设计值的0.5、0.75、1.0、1.2、1.33和1.5倍，但最大试试验荷载不能能大于杆体承承载力标准值值的0.8倍。（3）验收试验中中，荷载每增增加一级。均均应稳定5～10min，记录位移读读数。最后一一级试验荷载载应维持10min。如果在1～10min内，位移量超超过1.0mm，则该级荷载载应再维持50min，并在15、20、30、45和60min时记录其其位移量量。（4）验收试试验中，，从50%拉力设计计值到最最大试验验荷载之之间所测测得的总总位移量量，应当当超过该该荷载范范围自由由度长度度预应力力锚杆理理论弹性性伸长值值得80%，且小于于自由段段长度与与1/2锚固段长长度之和和的预应应力锚杆杆的理论论弹性伸伸长值。。（5）最后一一级荷载载作用下下的位移移观测期期内，锚锚头位移移稳定或或2h蠕变量不不大于2.0mm。9、锚杆施施工质量量控制要要点一般规定定自进式中中空锚杆杆涨壳式预预应力中中空锚杆杆9.1一般规定定（1）原材料料检测对水泥、、砂子、、外加剂剂，锚杆杆体抗拉拉强度、、锚杆体体部件性性能等进进行检测测试验，，其中水水泥、外外加剂、、锚杆体体及部件件必须有有出场合合格证、、试验报报告。（2）为了确确保自进进式锚杆杆的耐久久性，应应保证杆杆体全部部被水泥泥浆或水水泥砂浆浆包裹，，施工前前进行注注浆密实实度模拟拟试验，，以确定定所采用用的灌浆浆压力、、浆液配配比、灌灌浆工艺艺等技术术参数，，并保证证杆体能能被水泥泥浆或水水泥砂浆浆包裹。。（3）锚杆孔孔的施工工应遵守守下列规规定:①钻锚杆孔孔前应根根据设计计要求和和围岩情情况定出出孔位做做出标记记。②水泥泥砂浆锚锚杆孔距距的允许许偏差为为10cm（国标为为15cm），预应应力锚杆杆孔距的的允许偏偏差为20cm（国标））。③水泥泥砂浆锚锚杆孔深深允许偏偏差为5cm，涨壳式式锚杆孔孔深应比比锚杆体体有效长长度（不不包括杆杆体尾端端丝扣部部分）大大5cm～10cm。④锚杆杆孔径应应符合下下列要求求:水泥砂浆浆锚杆孔孔口注浆浆时，孔孔径应大大于杆体体直径25mm以上；孔孔底注浆浆时，孔孔径应大大于杆体体直径40mm以上。（4）根据岩岩层情况况确定锚锚杆钻进进的角度度、方向向及长度度，浆液液的配合合比（如如掺水玻玻璃、速速凝剂）），钻头头的形式式（十字字钻头或或一字钻钻头）。。（5）锚杆安安装时一一般要将将锚杆外外露10cm，便于安安装拱形形垫板和和球形螺螺母以增增大锚杆杆抗拔力力和粘结结力，以以使锚杆杆更好地地发挥锚锚固作用用，外露露长度切切不可过过长或过过短。（6）注浆要要求饱满满且压力力达到设计值，一般般情况下下浆液扩扩散半径径为0.6m～0.7m。（7）安装止止浆塞时时，应将将其安装装在锚孔孔内离孔孔口30cm处，特殊殊情况如如注浆压压力较大大或围岩岩太破碎碎，也可可用锚固固剂封孔孔。（8）根据地地质情况况选择不不同类型型钻头，，岩石选选择柱齿齿钻头、、十字形形钻头，，松散土土及软土土选择十十字形钻钻头，松松散土及及粘性土土选择锥锥形钻头头。钻头头与锚杆杆直径的的配套使使用关系系为：R25：φ42、R32：51，R38：φ76，锚固区区直径为为（1.5～2.5）倍钻头头直径。。9.2自进式中中空锚杆杆（1）锚杆的的安装①自进进式锚杆杆安装前前，应检检查锚杆杆体中孔孔和钻头头的水孔孔是否畅畅通，若若有异物物堵塞应应及时清清理。②锚杆杆对准设设计的锚锚孔位置置，凿岩岩机应先先给风或或水，然然后钻进进，在破破碎岩中中钻进时时，钻头头的水孔孔易堵塞塞，因此此在钻进进时，应应放慢钻钻进速度度，多回回转，少少冲击，，注意水水从钻孔孔中流出出的状况况，若有有水孔堵堵塞的现现象，应应后撤锚锚杆500mm左右，并并反复扫扫孔，使使水孔畅畅通，然然后慢慢慢推进，，直到设设计深度度。③锚杆杆体钻进进至设计计深度后后，应用用水和空空气洗孔孔直至孔孔口返水水或返气气方可将将钻机和和连接套套卸下，，锚杆按按设计要要求外露露，并及及时安装装垫板及及螺母临临时固定定杆体。。④用钢管将将止浆塞塞通过锚锚杆外露露端打入入孔口30cm左右作为为封孔进进行注浆浆，如注注浆压力力较大或或围岩较较为破碎碎，也可可采用锚锚固剂封封孔。⑤灌浆浆料应由由杆体中中孔灌入入，水泥泥浆体强强度达5.0MPa后可上紧紧螺母。。（2）锚杆的的注浆①检查查注浆泵泵及其配配件是否否齐备和和正常，，水泥浆浆或水泥泥砂浆的的水灰比比或粒径径、湿度度等是否否符合设设计要求求。②用水水或空气气检查锚锚孔是否否畅通，，调节水水流量计计使砂浆浆水灰比比至设计计值为止止，从泵泵出口出出来的砂砂浆，必必须要均均匀，不不能有断断续不均均现象。。③锚杆杆灌浆料料宜采用用纯水泥泥浆或1:1水泥砂浆浆，水灰灰比宜为为（0.4～0.5）：1，采用水水泥砂浆浆时砂子子粒径不不应大于于1.0mm。④将锚杆和和注浆管管及泵用用快速接接头连接接好，开开动泵注注浆，整整个过程程应连续续灌注，，不停顿顿，必须须一次完完成，观观察浆液液从止浆浆塞边缘缘流出或或压力表表达到设设计值，，即可停停泵。若若注浆过过程中，，出现堵堵管现象象，应及及时清理理锚杆、、注浆软软管和泵泵，此时时若泵的的压力表表显示有有压，应应反转电电机1～2秒卸压，，方可卸卸下各接接头，电电机反转转时间必必须短暂暂。⑤当完完成一根根锚杆的的注浆后后，应迅迅速卸下下注浆软软管与锚锚杆的接接头，清清洗并安安装至另另一根锚锚杆，然然后注浆浆，若停停泵时间间较长，，在对下下根锚杆杆注浆前前应放掉掉前段不不均匀的的灰浆，，以避免免堵孔。。在整个个注浆过过程中，，操作人人员应密密切配合合，动作作迅速，，保证注注浆过程程的连续续性。⑥在浆浆液终凝凝之前，，不得敲敲击、碰碰撞或施施加任何何其它荷荷载。（3）其它①当需需要通过过自进式式（中空空注浆））锚杆对对围岩进进行固接接灌浆时时，注浆浆在围岩岩被喷砼砼覆盖以以后进行行。②用来来注浆的的自进式式锚杆，，在杆体体前端1/3～1/4杆长范围围内的管管壁上开开孔。孔孔径6～8mm，孔距沿沿管轴线线100～150mm，环向90mm，梅花型型布置。。托板上上设计孔孔径约12mm的排气孔孔。③孔口口处锚杆杆与孔壁壁之间的的孔隙应应进行封封堵。注注浆的浆浆液应采采用添加加早强剂剂、减水水剂、膨膨胀剂的的水泥浆浆。注浆浆压力通通过试验验确定，，不宜超超过1MPa。④注浆浆时，待待排气管管出浆后后，封堵堵排气管管，并继继续灌注注至预定定压力，，停止灌灌注。9.3涨壳式预预应力中中空锚杆杆（1）在杆体体存放、、运输和和安装过过程中，，应保持持杆体和和各部件件的完好好，不得得损伤杆杆体上的的丝扣。。（2）安装前前应检查查孔深，，以锚杆杆就位后后其外露露段的丝丝扣长度度可以安安装托板板、螺母母等部件件为适度度。（3）锚杆孔孔口应用用早强砂砂浆或锚锚固剂做做平整处处理，其其强度应应能承担担锚杆张张拉的最最大荷载载。（4）当锚杆杆送至孔孔内要求求深度后后，应立立即左旋旋锚杆拧拧紧杆体体，是内内锚头张张开与孔孔壁紧密密接触，，并保证证锚头顶顶端与孔孔底部紧紧贴。（5）锚杆张张拉的有有关控制制要点：：①锚杆杆张拉前前应进行行原位试试验，通通过试验验确定合合理的张张拉工艺艺，验证证张拉指指标，避避免强行行张拉。。②张拉拉过程中中应保持持锚杆轴轴向受力力，必要要时应在在托板和和螺母之之间设置置球面垫垫圈。③张拉拉力的大大小须满满足设计计要求，，张拉锚锚杆拧紧紧螺母的的扭矩不不应小于于100N.M。④托板安安装后，应应定期检查查其紧固情情况，如有有松动，及及时处理。。⑤对于间间距较小的的锚杆群，，应注意相相邻锚杆张张拉时的相相互影响。。⑥所有张张拉机具应应定期进行行率定校验验。（6）注浆①注浆前前采用通风风或水检查查杆体、排排气管是否否畅通。②涨壳式式预应力中中空锚杆注注浆宜采用用水泥净浆浆，强度满满足设计要要求。③孔口下下倾的锚杆杆宜从杆体体进浆，孔孔口排气管管排气；孔孔口水平或或上仰的锚锚杆宜从孔孔口排气管管进浆，杆杆体排气。。④注浆时时，待出浆浆浓度与进进浆浓度一一致后，封封堵排气管管，并继续续灌注至预预定压力后后停止灌注注，以保证证注浆饱满满且压力达达到设计值值。10、工程实例例锦屏二级水水电站地下下厂房涨壳壳式预应力力中空注浆浆锚杆施工工溪洛渡水电电站3＃公路隧道道迈式中空空锚杆施工工10.1锦屏二级水水电站地下下厂房涨壳壳式预应力力中空注浆浆锚杆施工工10.1.1概况锦屏二级水水电站地下下厂房洞断断面采用圆圆拱直墙型型，顶拱采采用三心圆圆拱。主厂厂房全长352.44m，高72.2m，宽28.3m。厂房顶拱拱支护形式式为锚杆、、挂钢筋网网和喷射混混凝土联合合支护。锚锚杆全部由由Φ28/32涨壳式预应应力中空注注浆锚杆组组成，中空空锚杆初始始应力为120kN，约7976根。涨壳式式预应力中中空注浆锚锚杆由涨壳壳锚固件、、中空杆体体、垫板、、螺母等组组成，见图图10-1。图10-1涨壳式预应应力中空注注浆锚杆结结构图10.1.2室内相关试试验室内相关试试验主要为为中空锚杆杆水泥净浆浆配合比试试验、水泥泥锚固剂凝凝结试验与与抗压强度度检验和扭扭力扳力的的率定试验验。水泥净净浆试验主主要为确定定实际施工工配合比而而进行。水水泥锚固剂剂凝结试验验与抗压强强度检验是是为确定初初凝、终凝凝时间及水水泥锚固剂剂达到张拉拉强度所需需的时间。。（1）水泥净浆浆配合比试试验水泥净浆配配合比试验验分三组进进行，主要要测定试块块7d、28d抗压强度是是否满足设设计要求，，并取得较较好效果，，以确定试试验参数。。①材料：水水泥为P.O42.5R水泥；东迈迈减水剂掺掺量为0.7%。②试块成型型：采用70.7mm×70.7mm×70.7mm试模。③养护条件件：环境温温度20±3℃℃，相对湿度度大于95%。④试块7d、28d抗压强度检检测结果，，见表10-1。（2）水泥锚固固剂室内试试验为加快施工工进度，根根据其它地地下工程使使用情况，，选用郑州州兰瑞特种种建材公司司生产的MSJK2型锚固剂找找平锚杆孔孔口，以利利锚杆均匀匀受力，需需通过提前前进行室内内试验掌握握水泥锚固固剂初凝时时间、终凝凝时间、4h抗压强度和和1d抗压强度和和28d抗压强度，，以便于指指导现场施施工。试块初凝时时间、终凝凝时间、4h抗压强度、、1d抗压强度和和28d抗压强度检检验成果见见表10-2。（3）扭力扳手手率定预应力中空空注浆锚杆杆需要施加加T=120kN的初始预应应力，选用用浙江嵊州州生产的预预置式TG型200-1000N.m扭力扳手。。在进行预预应力中空空注浆锚杆杆生产性试试验之前，，需先对预预置式TG型200-1000N.m扭力扳手进进行率定，，根据率定定结果进行行一元线性性回归分析析，得出一一元线性相相关方程，，并根据一一元线性相相关方程计计算达到T=120kN的初始预应应力所对应应的扭矩值值。10.1.3现场生产性性试验预应力中空空注浆锚杆杆正式投入入生产之前前，须进行行现场生产产性试验。。试验目的的主要是为为了确定中中空锚杆钻钻孔直径、、注浆工艺艺及注浆密密实度。在在厂房第Ⅰ层中导洞顶顶部，随机机选择15孔进行了现现场生产性性试验。（1）钻孔直径径确定Φ28/32预应力中空空注浆锚杆杆锚头直径径分别为45mm、55mm，为保证锚锚头顺利插插入锚杆孔孔且能顺利利打开涨壳壳进行锚固固，钻孔时时分别使用用Φ45、Φ48、Φ51、Φ57、Φ62、Φ65六种钻头进进行试验，，用于确定定适合中空空锚杆的最最小钻孔直直径。根据现场预预应力中空空注浆锚杆杆杆体安装装情况，确确定Φ51钻头适用于于Φ28预应力中空空注浆锚杆杆钻孔，Φ57钻头适用于于Φ32预应力中空空注浆锚杆杆钻孔，即即可满足上上述要求。。（2）注浆及密密实度由于厂房顶顶部锚杆为为垂直岩面面布置，方方向为垂直直向上或斜斜向上，现现场采取了了两种注浆浆工艺进行行试验：一一、采用孔孔口PVC软管进行注注浆，利用用中空杆体体排气；二二、利用中中空杆体注注浆通道，，PVC软管至杆底底排气。根据现场注注浆试验，，对中空锚锚杆密实度度进行了检检测。采用用第一种注注浆工艺可可以保证杆杆体顺利回回浆，检测测密实度均均达到90%以上；采用用第二种注注浆工艺施施工时，PVC软管在送锚锚杆过程中中容易损坏坏，共试验验5根，其中3根回浆，2根没有回浆浆。因此选择第第一种注浆浆工艺，利利用孔口PVC软管进行注注浆，中空空杆体排气气，即保证证了杆体顺顺利回浆，，又保证了了注浆密实实度。10.1.4预应力中空空注浆锚杆杆施工工艺艺（1）施工工艺艺流程施工准备→→测量放线线→多臂钻钻钻孔→孔孔道清理→→快速水泥泥砂浆找平平→预应力力中空锚杆杆安装→锚锚具安装及及施加预应应力→从注注浆管灌注注水泥砂浆浆→密实度度无损检测测。（2）施工方法法①钻孔：采采用353E三臂液压台台车钻孔，，Φ32中空锚杆使使用Φ57钻头钻孔，，Φ28中空锚杆使使用Φ51钻头钻孔。。钻孔孔深深比锚杆杆杆体有效长长度大50mm~100mm，孔位偏差差不大于100mm。②孔道清洗洗与验收：：钻孔完毕毕后，用压压力水将孔孔道清洗干干净，经检检验合格后后，临时封封堵孔口。。③锚杆安装与与张拉a.为保证锚杆杆与垫板垂垂直，使锚锚杆轴向受受力，对孔孔口范围内内局部参差差不平的岩岩面，使用