【摘要】組合中空注漿錨桿設(shè)計(jì)應(yīng)用于隧道拱部位置，是對(duì)中空注漿錨桿的改良，具有加工方便、注漿錨固效果好等優(yōu)勢(shì)，并且解決了中空注漿錨桿向上注漿排氣的難題。本文以吉圖琿客運(yùn)專線小盤(pán)嶺2號(hào)隧道為例，通過(guò)組合中空注漿錨桿與中空注漿錨桿的對(duì)比，詳細(xì)闡述其施工工藝。
1.錨桿簡(jiǎn)介
1.1常見(jiàn)錨桿的種類(lèi)
在鐵路隧道施工中，錨桿被廣泛應(yīng)用于隧道支護(hù)施工中，一般常見(jiàn)的錨桿種類(lèi)有中空注漿錨桿、砂漿錨桿及自進(jìn)式錨桿。
1.2錨桿的作用
錨桿是為了有效活動(dòng)周?chē)鷩鷰r的支護(hù)機(jī)能的重要支護(hù)構(gòu)件，發(fā)揮與圍巖一體的效果。錨桿的作用根據(jù)圍巖不同，有如下效能：一是縫合效果，將因爆破等原因而松動(dòng)的巖塊固定于未松動(dòng)巖塊上，防止落下；在龜裂、節(jié)理發(fā)達(dá)的圍巖中，與噴射混凝土并用，將混凝土縫合于圍巖；二是成梁效果，通過(guò)錨桿連接錨固層與層之間，能夠傳播層理面得剪切應(yīng)力，有使其成為重合梁的作用效果；三是內(nèi)壓效果。相當(dāng)于錨桿伸張力作為內(nèi)壓作用于隧道壁面，有將二維應(yīng)力狀態(tài)的隧道近傍的圍巖保持在三維應(yīng)力狀態(tài)的效果。其作用是防止圍巖強(qiáng)度或抗載能力下降；四是圍巖改良效果。如在圍巖中插入錨桿，不僅使圍巖的剪切抵抗力增大，圍巖的抗載能力增強(qiáng)，也是圍巖屈狀后的殘留強(qiáng)度也增強(qiáng)，這種現(xiàn)象是由于錨桿的作用，是整個(gè)圍巖的物理性能得到改善。
2.組合中空注漿錨桿簡(jiǎn)介
組合中空注漿錨桿共有7部分組成，分別為錨頭、φ22螺紋鋼桿體、錨桿體、止?jié){塞、墊板、螺母、連接套。
2.1組合中空錨桿組成部分功能
錨頭：將錨桿桿體固定在鉆好的孔內(nèi)，并保證桿體居中放置；
φ22螺紋鋼桿體：在支護(hù)和錨固中起主要受力作用，是總組成中最重要的構(gòu)件；
錨桿體：受力作用與φ22螺紋鋼桿體相同，同時(shí)具有出漿功能；
止?jié){塞：在注漿過(guò)程中保持注漿壓力，使注漿液體充分充填進(jìn)圍巖裂隙中；止?jié){塞一點(diǎn)設(shè)排氣孔，在排氣孔中穿入排氣管，將鉆孔內(nèi)空氣排出；
墊板：承受?chē)鷰r壓力；
螺母：將圍巖應(yīng)力集中到墊板上；
連接套：將錨桿體與φ22螺紋鋼桿體連接起來(lái)。
2.2組合中空錨桿的特點(diǎn)
傳統(tǒng)的中空注漿錨桿主要存在以下兩個(gè)弊端：一是向上注漿不飽滿，使得錨桿不僅起不到應(yīng)有的作用，反而成為荷載；二是現(xiàn)場(chǎng)加工不方便。
中空組合式錨桿集中了現(xiàn)有各類(lèi)型中空注漿錨桿及組合錨桿的優(yōu)點(diǎn)并有顯著提高，并有如下特點(diǎn)：
徹底解決了向上注漿問(wèn)題，運(yùn)用范圍廣闊；
錨桿的兩部分由中空注漿錨桿和φ22螺紋鋼精加工組成，無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)加工螺紋，連接方便，方便現(xiàn)場(chǎng)施工操作；
充分利用組合部分中空錨桿體，增大注漿通徑，注漿錨固效果極好，無(wú)注漿盲區(qū)；
采用等材質(zhì)中空錨桿體組合連接，沒(méi)有強(qiáng)度薄弱區(qū)域，充分發(fā)揮中空錨桿全長(zhǎng)等強(qiáng)的特點(diǎn)；
解決了自進(jìn)式錨桿的注漿排氣難題；
施工部位靈活，長(zhǎng)度自由，可通過(guò)螺紋鋼長(zhǎng)度自由調(diào)節(jié)錨桿桿體長(zhǎng)度。
2.3組合中空錨桿的原理
漿液從注漿口壓入，經(jīng)中空錨桿體，通過(guò)出漿口到達(dá)錨桿體部位。隨著漿液的不斷進(jìn)入，空氣從排氣管排出，保證漿液順利灌入。當(dāng)漿液達(dá)到底部時(shí)，將會(huì)沿排氣管從排氣孔流出，此時(shí)證明注漿已飽滿。將排氣口封閉，繼續(xù)按照設(shè)計(jì)注漿壓力注漿，止?jié){塞可保證漿液按照設(shè)計(jì)擴(kuò)散半徑向桿體四周擴(kuò)散，充分保證注漿質(zhì)量和效果。
3.施工工藝流程
3.1施工工藝流程圖
3.2組合中空錨桿施工
?。?）標(biāo)識(shí)錨桿位置
按設(shè)計(jì)圖紙中規(guī)定的環(huán)向間距計(jì)算每個(gè)開(kāi)挖斷面錨桿的數(shù)量，從拱頂開(kāi)始逐根確定錨桿的位置，并用紅色噴漆標(biāo)識(shí)錨桿的位置，孔距位置允許排查為±15cm；
（2）鉆孔及清空
鉆孔采用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)成孔，錨桿鉆孔要利用開(kāi)挖臺(tái)階搭設(shè)簡(jiǎn)易平臺(tái)施鉆，鉆孔方向盡可能垂直結(jié)構(gòu)面或初噴混凝土面表面，鉆孔直徑比錨桿直徑大15mm，深度應(yīng)大于錨桿長(zhǎng)度10cm，錨桿桿體露出巖面長(zhǎng)度不能大于初噴厚度，避免影響防水板施工，有水地段應(yīng)先引出孔內(nèi)的水；成孔后用高壓風(fēng)清孔；
（3）錨桿檢查
安裝前，要對(duì)錨桿桿體進(jìn)行檢查，保證錨桿體沒(méi)有裂紋、折疊、軋折、離層、結(jié)疤和銹斑等缺陷，存放及使用中材料內(nèi)外表面必須除去油污；
同時(shí)檢查出漿孔和排氣管是否通暢，如有異物堵塞應(yīng)立即用沖水或充氣的方式清理。
?。?）組裝錨桿
組裝錨桿在插入鉆孔前完成，將連接套兩端中空錨桿體及φ22螺紋鋼桿體絲扣擰緊，同時(shí)安裝好錨頭。將排氣管一端從連接套余孔進(jìn)入中空通孔，并由中空錨桿傳出，排氣管另一端通常與安裝在螺紋鋼上的錨頭齊平并綁扎在螺紋鋼上，整體插入鉆孔。
?。?）安裝錨桿
錨桿插入鉆孔后，保證錨桿居中與鉆孔放置，且插入長(zhǎng)度不能小于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的95%，墊板應(yīng)與基面密貼。
?。?）注漿
在錨桿尾端套上止?jié){塞，并安裝在離錨孔外端口約10~25cm處的錨孔內(nèi)。注漿前，再一次檢查排氣是否通暢，確認(rèn)后，將排氣管端口插入水中。
開(kāi)動(dòng)注漿泵，使砂漿充滿錨孔，此時(shí)水中將連續(xù)冒泡直至注漿飽滿，當(dāng)排氣管內(nèi)產(chǎn)生回漿現(xiàn)象時(shí)，必須立即封堵排氣管，避免漿液流失倒是無(wú)法保證壓力，待壓力表顯示壓力值達(dá)到設(shè)計(jì)要求后停止注漿，注漿結(jié)束。
砂漿采用1：1水泥砂漿，水灰比宜為0.35~0.45，砂子粒徑不應(yīng)大于1.0mm。
4.工程實(shí)例
新建鐵路吉林至琿春客運(yùn)專線小盤(pán)嶺2號(hào)隧道位于琿春市西北約14km，進(jìn)出口里程GDK346+599~GDK349+000，隧道全長(zhǎng)2401m，最大埋深220m。初期支護(hù)拱部錨桿均采用φ22組合中空注漿錨桿，邊墻采用φ22砂漿錨桿。
5.結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)采用組合中空注漿錨桿對(duì)進(jìn)出口段對(duì)周邊不穩(wěn)定圍巖進(jìn)行注漿加固，未出席任何局部塌方現(xiàn)象，兩個(gè)洞口均順利通過(guò)洞口V級(jí)圍巖段，說(shuō)明了組合中空注漿錨桿對(duì)圍巖的改良和錨固作用。
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