水工程地质缺陷加固技术-锚杆施工规范

2023-11-04 理论教育版权反馈

【摘要】：快硬水泥卷锚杆的安装除应遵守上述第7.3.1.3条的款规定外，尚应符合下列要求：1）水泥卷浸水后，应立即用锚杆杆体送至孔底，并在水泥初凝前，将杆体送入，搅拌完毕。

7.3.1.1　一般规定

（1）锚杆孔的施工应遵守下列规定：

1）钻锚杆孔前，应根据设计要求和围岩情况，定出孔位，作出标记；

2）锚杆孔距的允许偏差为150mm，预应力锚杆孔距的允许偏差为200mm；

3）预应力锚杆的钻孔轴线与设计轴线的偏差不应大于3%，其他锚杆的钻孔轴线应符合设计要求；

4）锚杆孔深应符合下列要求：

① 水泥砂浆锚杆孔深允许偏差宜为50mm；

②树脂锚杆和快硬水泥卷锚杆的孔深不应小于杆体有效长度，且不应大于杆体有效长度30mm；

③摩擦型锚杆孔深应比杆体长10～50mm；

5）锚杆孔径应符合下列要求：

①水泥砂浆锚杆孔径应大于杆体直径15mm；

②树脂锚杆和快硬水泥卷锚杆孔径宜为42～50mm，小直径锚杆孔直径宜为28～32mm；

③水胀式锚杆孔直径宜为42～45mm；

④其他锚杆的孔径应符合设计要求。

（2）锚杆安装前应做好下列检查工作：

1）锚杆原材料型号、规格、品种，以及锚杆各部件质量和技术性能应符合设计要求；

2）锚杆孔位、孔径、孔深及布置形式应符合设计要求；

3）孔内积水和岩粉应吹洗干净。

（3）在Ⅳ、Ⅴ级围岩及特殊地质围岩中开挖隧洞，应先喷混凝土，再安装锚杆，并应在锚杆孔钻完后及时安装锚杆杆体。

（4）锚杆尾端的托板应紧贴壁面，未接触部位必须楔紧。锚杆杆体露出岩面的长度不应大于喷射混凝土的厚度。

（5）对于不稳定的岩质边坡，应随边坡自上而下分阶段边开挖、边安设锚杆。

7.3.1.2　全长粘结型锚杆施工

（1）水泥砂浆锚杆的原材料及砂浆配合比应符合下列要求：

1）锚杆杆体使用前应平直、除锈、除油；

2）宜采用中细砂，粒径不应大于2.5mm，使用前应过筛；

3）砂浆配合比：水泥比砂宜为1∶1～1∶2（重量比），水灰比宜为0.38～0.45。

（2）砂浆应拌和均匀，随拌随用。一次拌和的砂浆应在初凝前用完，并严防石块、杂物混入。

（3）注浆作业应遵守下列规定：

1）注浆开始或中途停止超过30min时，应用水或稀水泥浆润滑注浆罐及其管路；

2）注浆时，注浆管应插至距孔底50～100mm，随砂浆的注入缓慢匀速拔出；杆体插入后，若孔口无砂浆溢出，应及时补注。

（4）杆体插入孔内长度不应小于设计规定的95%。锚杆安装后，不得随意敲击。

7.3.1.3　端头锚固型锚杆施工

（1）树脂锚杆的树脂卷贮存和使用应遵守下列规定：

1）树脂卷宜存放在阴凉、干燥和温度在+5～25℃的防火仓库中；

2）树脂卷应在规定的贮存期内使用；使用前，应检查树脂卷质量，变质者，不得使用。超过使用期者，应通过试验，合格后方可使用。

（2）树脂锚杆的安装应遵守下列规定：

1）锚杆安装前，施工人员应先用杆体量测孔深，作出标记，然后用锚杆杆体将树脂卷送至孔底。

2）搅拌树脂时，应缓慢推进锚杆杆体。

3）树脂搅拌完毕后，应立即在孔口处将锚杆杆体临时固定。

4）安装托板应在搅拌完毕15min后进行，当现场温度低于5℃时，安装托板的时间可适当延长。

（3）快硬水泥卷的贮存应严防受潮，不得使用受潮结块的水泥卷。

（4）快硬水泥卷锚杆的安装除应遵守上述第7.3.1.3条的（2）款规定外，尚应符合下列要求：

1）水泥卷浸水后，应立即用锚杆杆体送至孔底，并在水泥初凝前，将杆体送入，搅拌完毕。

2）连续搅拌水泥卷的时间宜为30～60s。

3）安装托板和紧固螺帽必须在水泥石的强度达到10MPa后进行。

（5）安装端头锚固型锚杆的托板时，螺帽的拧紧扭矩不应小于100N·m。托板安装后，应定期检查其紧固情况，如有松动，及时处理。

7.3.1.4　摩擦型锚杆施工

（1）缝管锚杆、楔管锚杆和水胀锚杆钻孔前，应检查钻头规格，确保孔径符合设计要求。

（2）缝管锚杆的安装应遵守下列规定：

1）向钻孔内推入锚杆杆体，可使用风动凿岩机和专用连接器。

2）凿岩机的工作风压不应小于0.4MPa。

3）锚杆杆体被推进过程中，应使凿岩机、锚杆杆体和钻孔中心线在同一轴线上。

4）锚杆杆体应全部推入钻孔。当托板抵紧壁面时，应立即停止推压。

（3）楔管锚杆的安装除应遵守第7.3.1.4条的（2）款规定外，还应符合下列要求：

1）安装顶锚下楔块时，伸入圆管段内之钢钎直径不应大于26mm。

2）下楔块应推至要求部位，并与上楔块完全楔紧。

（4）水胀锚杆安装应遵守下列规定。

1）锚杆应轻拿轻放，严禁损伤锚杆末端的注液嘴；

2）安装锚杆前，对安装系统进行全面检查，确保其良好的状态；(www.chuimin.cn)

3）高压泵试运转，压力宜为15～30MPa；

4）锚杆送入钻孔中，应使托板与岩面紧贴。

7.3.1.5　预应力锚杆施工

（1）锚杆体的制作应遵守下列规定：

1）预应力筋表面不应有污物、铁锈或其他有害物质，并严格按设计尺寸下料；

2）锚杆体在安装前应妥善保护，以免腐蚀和机械损伤；

3）杆体制作时，应按设计规定安放套管隔离架、波形管、承载体、注浆管和排气管。杆体内的绑扎材料不宜采用镀锌材料。

（2）钻孔应符合下列规定：

1）钻孔的孔深、孔径均应符合设计要求。钻孔深度不宜比规定值大200mm以上。钻头直径不应比规定的钻孔直径小3.0mm以上。

2）钻孔与锚杆预定方位的允许角偏差为1°～3°。

（3）孔口承压垫座应符合下列要求：

1）钻孔孔口必须设有平整、牢固的承压垫座；

2）承压垫座的几何尺寸、结构强度必须满足设计要求，承压面应与锚孔轴线垂直。

（4）锚杆的安装与灌浆应遵守下列规定：

1）预应力锚杆体在运输及安装过程中应防止明显的弯曲、扭转，并不得破坏隔离架、防腐套管、注浆管、排气导管及其他附件；

2）锚杆体放入锚孔前应清除钻孔内的石屑与岩粉，检查注浆管、排气管是否畅通，止浆器是否完好；

3）灌浆料可采用水灰比为0.45～0.50的纯水泥浆，也可采用灰砂比为1∶1、水灰比为0.45～0.50的水泥砂浆；

4）当使用自由段带套管的预应力筋时，宜在锚固段长度和自由段长度内采取同步灌浆；

5）当采用自由段无套管的预应力筋时，应进行两次灌浆。第一次灌浆时，必须保证锚固段长度内灌满，但浆液不得流入自由段。预应力筋张拉锚固后，应对自由段进行第二次灌浆；

6）永久性预应力锚杆应采用封孔灌浆，应用浆体灌满自由段长度顶部的孔隙；

7）灌浆后，浆体强度未达到设计要求前，预应力筋不得受扰动。

（5）锚杆张拉与锁定应遵守下列规定：

1）预应力筋张拉前，应对张拉设备进行率定；

2）预应力筋张拉应按规定程序进行，在编排张拉程序时，应考虑相邻钻孔预应力筋张拉的相互影响；

3）预应力筋正式张拉前，应取20%的设计张拉荷载，对其预张拉1～2次，使其各部位接触紧密，钢丝或钢绞线完全平直；

4）压力分散型或拉力分散型锚杆应按张拉设计要求先分别对单元锚杆进行张拉，当各单元锚杆在同等荷载条件下因自由段长度不等而引起的弹性伸长差得以补偿后，再同时张拉各单元锚杆；

5）预应力筋正式张拉时，应张拉至设计荷载的105%～110%，再按规定值进行锁定；

6）预应力筋锁定后48h内，若发现预应力损失大于锚杆拉力设计值的10%时，应进行补偿张拉。

（6）灌浆材料达到设计强度时，方可切除外露的预应力筋，切口位置至外锚具的距离不应小于100mm。

（7）在软弱破碎和渗水量大的围岩中施作永久性预应力锚杆，施工前应根据需要对围岩进行固结灌浆处理。

7.3.1.6　预应力锚杆的试验和监测

（1）预应力锚杆的基本试验应遵守下列规定：

1）基本试验锚杆数量不得少于3根。

2）基本试验所用的锚杆结构、施工工艺及所处的工程地质条件应与实际工程所采用的相同。

3）基本试验最大的试验荷载不宜超过锚杆杆体承载力标准值的0.9倍。

4）基本试验应采用分级循环加、卸荷载法。拉力型锚杆的起始荷载可为计划最大试验荷载的10%，压力分散型或拉力分散型锚杆的起始荷载可为计划最大试验荷载的20%。加荷等级与锚头位移测读间隔时间按本规范附录C确定。

5）锚杆破坏标准：

①后一级荷载产生的锚头位移增量达到或超过前一级荷载产生位移增量的2倍时；

②锚头位移不稳定；

③锚杆杆体拉断；

6）试验结果宜按循环荷载与对应的锚头位移读数列表整理，并绘制锚杆荷载—位移（Q-s）曲线，锚杆荷载—弹性位移（Q-se）曲线和锚杆荷载—塑性位移（Q-sp）曲线。

7）锚杆弹性变形不应小于自由段长度变形计算值的80%，且不应大于自由段长度与1/2锚固段长度之和的弹性变形计算值；

8）锚杆极限承载力取破坏荷载的前一级荷载，在最大试验荷载下未达到规定的破坏标准时，锚杆极限承载力取最大试验荷载值。

（2）预应力锚杆的验收试验应遵守下列规定：

1）验收试验锚杆数量不少于锚杆总数的5%，且不得少于3根。

2）验收试验应分级加荷，起始荷载宜为锚杆拉力设计值的30%，分级加荷值分别为拉力设计值的0.5、0.75、1.0、1.2、1.35和1.5倍，但最大试验荷载不能大于杆体承载力标准值的0.8倍。

3）验收试验中，当荷载每增加一级，均应稳定5～10min，记录位移读数。最后一级试验荷载应维持10min。如果在1～10min内，位移量超过1.0mm，则该级荷载应再维持50min，并在15min、20min、25min、30min、45min和60min时记录其位移量。

4）验收试验中，从50%拉力设计值到最大试验荷载之间所测得的总位移量，应当超过该荷载范围自由段长度预应力筋理论弹性伸长值的80%，且小于自由段长度与1/2锚固段长度之和的预应力筋的理论弹性伸长值。

5）最后一级荷载作用下的位移观测期内，锚头位移稳定或2h蠕变量不大于2.0mm。

（3）长期监测应符合下列要求：

1）永久性预应力锚杆及用于重要工程的临时性预应力锚杆，应对其预应力变化进行长期监测。

2）永久性预应力锚杆的监测数量不应少于锚杆数量的10%。临时性预应力锚杆的监测数量不应少于锚杆数量的5%。

3）预应力变化值不宜大于锚杆拉力设计值的10%，必要时可采取重复张拉或适当放松的措施以控制预应力值的变化。

7.3.1.7　自钻式锚杆的施工

（1）自钻式锚杆安装前，应检查锚杆体中孔和钻头的水孔是否畅通，若有异物堵塞，应及时清理。

（2）锚杆体钻进至设计深度后，应用水和空气洗孔，直至孔口返水或返气，方可将钻机和连接套卸下，并及时安装垫板及螺母，临时固定杆体。

（3）锚杆灌浆料宜采用纯水泥浆或1∶1水泥砂浆，水灰比宜为0.4～0.5。采用水泥砂浆时，砂子粒径不应大于1.0mm。

（4）灌浆料应由杆体中孔灌入，水泥浆体强度达5.0MPa后，可上紧螺母。

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