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贵州省质安交通工程监控检测中心有限责任公司
摘要：随着中国公路铁路中大量的修建隧道，当遇见软弱松散地层结构时，稳定性差，若有地下水时则更甚。在施工中极易发生坍塌，在这类地层中施工时，除减少对围岩的扰动外，还应加强临时支护，临时支护可采用超前锚杆。超前锚杆的施工质量控制将是整个工程质量的重点。
关键词：超前锚杆；松散地层；临时支护
引言
超前锚杆在工程中大量的应用于工程超前支护的加固中，本文重点介绍了超前锚杆的施工方法，工艺流程，质量检验及控制等几个方面。
1.施工方法
超前锚杆又分为悬吊式超前锚杆及格栅拱支撑超前锚杆。
1.1悬吊式超前锚杆
采用这种方法是在爆破前，将超前锚杆打入掘进前方稳定岩层内，末端支承在拱部围岩内专为超前锚杆提供支点的径向悬吊锚杆，或支承在作为支护的结构锚杆上，使其起到支护掘进进尺范围内拱部上方，有效地约束围岩在爆破后的一定时间内不发生松弛坍塌，为大断面开挖与喷锚支护创造了条件。施工中，因超前锚杆与悬吊锚杆的外露端往往不易直接相交，故以φ22的横向短钢筋焊在邻近的悬吊锚杆上，再焊在超前锚杆的末端上。
1.2格栅拱支撑超前锚杆
如图所示：超前锚杆的末端支撑在格栅拱架上。
1—超前锚杆 2—格栅拱架 a—超前锚杆横向间距
b—格栅拱支承间距 α—超前倾角
超前锚杆的倾角α一般选用6°～12°，一般情况下，超前锚杆的横向宽度为内拱顶线的一半再加2m，也可根据地质情况适当增减其布置范围，为提高支护效果，在靠近拱脚部位的超前支护的方向常分别向左右酌情外插。横向间距应根据围岩情况而定，一般为0.2～0.4m，如采用双层支护时，间距为0.4～0.6m。其上、下层应错开排列，其纵向间距应根据围岩类别、超前支护的长度、锚杆的截面尺寸及横向间距等因素综合考虑确定。一般可取100cm或150cm，最大不超过200cm，其长度应根据地质情况，锚杆拉拔试验强度，钻孔机械类型，供给钢筋长度，开挖循环次数等因素综合考虑确定。一般多采用3.5～5m，最长为7.0m，对围岩软弱的地方，可采用φ8或φ10的钢筋按间距0.1×0.1m2挂方格网，再喷射0.10～0.15厚度的混凝土，增强围岩的自稳能力。
2.超前锚杆施工方法
2.1锚杆
制作，按设计要求将螺纹钢加工成设计长度的锚杆。
2.2钻孔
采用TY28手风钻或凿岩台车钻孔。钻孔时严格按定出的孔位进行，钻孔过程中及时观察钻杆方向及外插角度，当发现方向及外插角偏差较大时应予以调整。钻孔时控制用水量，以防坍孔。
2.3注浆
可利用注浆泵往孔内注入早强水泥砂浆。注浆时，以水引路，将搅拌好的砂浆装入注浆器并充满管路，并将注浆管插入孔中，使管口离孔底10cm 间隙，开进风阀门，用高压空气将水泥砂浆压入孔眼中，注浆管逐渐被砂浆向外推挤，注到孔深的2/3 以上时停止注浆，由插入的钢筋将孔内砂浆挤出填满为止。注浆过程中要始终保持罐内有足够的砂浆（1/4 以上）。尤其是最后一根锚杆，防止高压风将孔眼中砂浆吹掉，并确保安全。
2.4锚杆安装
锚杆钢筋在使用前应矫直和清除污锈并用水湿润，以保证和砂浆紧密结合。一般先注浆后插入锚杆，先将钢筋头部加工成扁铲形，以利于减少钎阻力并增大锚固力；插入钢筋时，要沿孔轴线缓慢推入。如遇插入阻力大，可用锤子轻轻打入。
3.超前锚杆质量检验及控制
3.1锚杆安装的数量、砂浆锚杆采用的砂浆强度等级、配合比应符合设计要求。
3.2注浆管的直径不得小于16mm，锚杆孔内注浆应密实。
3.3锚杆孔应保持直线，一般情况下，应保持与隧道衬砌法线方向垂直。当隧道内岩层结构面出露明显时，锚杆孔宜与岩层主要结构面垂直，锚杆垫板应与基面密贴。
3.4锚杆用钢筋应平直、无损伤，表面无裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。
4.质量、安全及环境保护措施
4.1钻孔前应先清除掌子面危岩，然后采用喷射混凝土进行封闭，以保证施工人员的安全，确保注浆作业时封闭的掌子面能起到止浆墙的作用。
4.2钻孔过程中严格控制好钻杆方向和外插角度，以满足成孔后达到设计的要求。
4.3小导管加工严格设计要求进行，并加强原材料、成品和半成品的检验，确保用于工程实体的均为合格品。
4.4采用人工和钻机辅助装管时用力应适中，确保装管到位。每一循环的搭接长度必须满足设计的要求。
4.5浆液拌制严格按配合比进行，并加强称量控制。注浆应连续进行，以保证注浆效果。
4.6加强掌子面围岩观察，随时注意掌子面喷射混凝土的开裂情况。
4.7注浆污水排放应修建沉淀池，注浆用水泥口袋应堆放整齐。注浆完成后现场必须清扫干净，所使用机械设备必须清理并进行必要的维护，并按一定的顺序进行归位。
5. 质量标准及检验
1 原材料及成品、半成品质量检验
1）锚杆
锚杆所用钢筋进场必须按批抽取试件作力学性能（屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯）试验，其质量必须符合国家有关规定及设计要求，本工艺采用φ22砂浆锚杆。
2）注浆液
（1）注浆液的种类有水泥砂浆、水玻璃砂浆、水泥—水玻璃双浆液等，本工艺采用M20耐腐蚀水泥砂浆，其配合比必须符合设计要求，耐腐蚀剂按水泥用量的6%掺加；
（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：砂灰比宜为1：1～1：2（重量比），水灰比宜为0.38～0.45；
（4）砂浆应搅拌均匀，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。
2 锚杆钻孔、安装质量检验标准
1）钻孔机具应根据锚杆类型、规格及围岩等情况选择；
2）应按设计要求定出位置，孔位允许偏差为±50mm；
3）外插角以10°～12°，可根据实际情况做调整；
4）锚杆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。
3 注浆液
1）注浆液配合比应进行设计，并进行工程试验确定；
2）注浆深度和范围应符合设计要求；
6. 工程工期保证措施
（1）确定进度协调工作制度，固定日召开工程例会，研究工程日进度完成情况及出现的新问题，及时反馈信息，实行动态管理；分析影响进度目标实现的干扰和风险因素，如拆迁影响、交通影响、雨季影响等；充分考虑设计变更因素，出现设计变更后，根据情况，及时对进度调整，总进度保持不变。
（2）加大人力和设备投入，尽量采用平行作业施工方法，减少施工周期。在控制工程施工的同时抓好非控制工程的施工。
（3）作好施工工序的转换和紧密衔接，避免施工中断。在本工序施工的同时，作好下一工序施工的准备。
（4）明确施工责任，做到施工秩序井然，控制工程采用三班制24小时作业。
（5）充分利用有利季节进行施工生产，减少工程施工受雨季的影响。雨季施工做好雨棚等防雨设施，保持场内排水通畅，确保施工连续进行。
7. 结语
通过对超前锚杆的施工方法及工艺流程介绍了超前锚杆的施工，对后期锚杆的质量检验及检验标准进行了介绍。
参考文献：
[1]JTJ042—94，公路隧道施工技术规范[S].
[2]汪漢生. 软岩浅埋段双连拱公路隧道施工技术[ J] . 铁道标准设计，2004（8）
摘要：随着中国公路铁路中大量的修建隧道，当遇见软弱松散地层结构时，稳定性差，若有地下水时则更甚。在施工中极易发生坍塌，在这类地层中施工时，除减少对围岩的扰动外，还应加强临时支护，临时支护可采用超前锚杆。超前锚杆的施工质量控制将是整个工程质量的重点。
关键词：超前锚杆；松散地层；临时支护
引言
超前锚杆在工程中大量的应用于工程超前支护的加固中，本文重点介绍了超前锚杆的施工方法，工艺流程，质量检验及控制等几个方面。
1.施工方法
超前锚杆又分为悬吊式超前锚杆及格栅拱支撑超前锚杆。
1.1悬吊式超前锚杆
采用这种方法是在爆破前，将超前锚杆打入掘进前方稳定岩层内，末端支承在拱部围岩内专为超前锚杆提供支点的径向悬吊锚杆，或支承在作为支护的结构锚杆上，使其起到支护掘进进尺范围内拱部上方，有效地约束围岩在爆破后的一定时间内不发生松弛坍塌，为大断面开挖与喷锚支护创造了条件。施工中，因超前锚杆与悬吊锚杆的外露端往往不易直接相交，故以φ22的横向短钢筋焊在邻近的悬吊锚杆上，再焊在超前锚杆的末端上。
1.2格栅拱支撑超前锚杆
如图所示：超前锚杆的末端支撑在格栅拱架上。
1—超前锚杆 2—格栅拱架 a—超前锚杆横向间距
b—格栅拱支承间距 α—超前倾角
超前锚杆的倾角α一般选用6°～12°，一般情况下，超前锚杆的横向宽度为内拱顶线的一半再加2m，也可根据地质情况适当增减其布置范围，为提高支护效果，在靠近拱脚部位的超前支护的方向常分别向左右酌情外插。横向间距应根据围岩情况而定，一般为0.2～0.4m，如采用双层支护时，间距为0.4～0.6m。其上、下层应错开排列，其纵向间距应根据围岩类别、超前支护的长度、锚杆的截面尺寸及横向间距等因素综合考虑确定。一般可取100cm或150cm，最大不超过200cm，其长度应根据地质情况，锚杆拉拔试验强度，钻孔机械类型，供给钢筋长度，开挖循环次数等因素综合考虑确定。一般多采用3.5～5m，最长为7.0m，对围岩软弱的地方，可采用φ8或φ10的钢筋按间距0.1×0.1m2挂方格网，再喷射0.10～0.15厚度的混凝土，增强围岩的自稳能力。
2.超前锚杆施工方法
2.1锚杆
制作，按设计要求将螺纹钢加工成设计长度的锚杆。
2.2钻孔
采用TY28手风钻或凿岩台车钻孔。钻孔时严格按定出的孔位进行，钻孔过程中及时观察钻杆方向及外插角度，当发现方向及外插角偏差较大时应予以调整。钻孔时控制用水量，以防坍孔。
2.3注浆
可利用注浆泵往孔内注入早强水泥砂浆。注浆时，以水引路，将搅拌好的砂浆装入注浆器并充满管路，并将注浆管插入孔中，使管口离孔底10cm 间隙，开进风阀门，用高压空气将水泥砂浆压入孔眼中，注浆管逐渐被砂浆向外推挤，注到孔深的2/3 以上时停止注浆，由插入的钢筋将孔内砂浆挤出填满为止。注浆过程中要始终保持罐内有足够的砂浆（1/4 以上）。尤其是最后一根锚杆，防止高压风将孔眼中砂浆吹掉，并确保安全。
2.4锚杆安装
锚杆钢筋在使用前应矫直和清除污锈并用水湿润，以保证和砂浆紧密结合。一般先注浆后插入锚杆，先将钢筋头部加工成扁铲形，以利于减少钎阻力并增大锚固力；插入钢筋时，要沿孔轴线缓慢推入。如遇插入阻力大，可用锤子轻轻打入。
3.超前锚杆质量检验及控制
3.1锚杆安装的数量、砂浆锚杆采用的砂浆强度等级、配合比应符合设计要求。
3.2注浆管的直径不得小于16mm，锚杆孔内注浆应密实。
3.3锚杆孔应保持直线，一般情况下，应保持与隧道衬砌法线方向垂直。当隧道内岩层结构面出露明显时，锚杆孔宜与岩层主要结构面垂直，锚杆垫板应与基面密贴。
3.4锚杆用钢筋应平直、无损伤，表面无裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。
4.质量、安全及环境保护措施
4.1钻孔前应先清除掌子面危岩，然后采用喷射混凝土进行封闭，以保证施工人员的安全，确保注浆作业时封闭的掌子面能起到止浆墙的作用。
4.2钻孔过程中严格控制好钻杆方向和外插角度，以满足成孔后达到设计的要求。
4.3小导管加工严格设计要求进行，并加强原材料、成品和半成品的检验，确保用于工程实体的均为合格品。
4.4采用人工和钻机辅助装管时用力应适中，确保装管到位。每一循环的搭接长度必须满足设计的要求。
4.5浆液拌制严格按配合比进行，并加强称量控制。注浆应连续进行，以保证注浆效果。
4.6加强掌子面围岩观察，随时注意掌子面喷射混凝土的开裂情况。
4.7注浆污水排放应修建沉淀池，注浆用水泥口袋应堆放整齐。注浆完成后现场必须清扫干净，所使用机械设备必须清理并进行必要的维护，并按一定的顺序进行归位。
5. 质量标准及检验
1 原材料及成品、半成品质量检验
1）锚杆
锚杆所用钢筋进场必须按批抽取试件作力学性能（屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯）试验，其质量必须符合国家有关规定及设计要求，本工艺采用φ22砂浆锚杆。
2）注浆液
（1）注浆液的种类有水泥砂浆、水玻璃砂浆、水泥—水玻璃双浆液等，本工艺采用M20耐腐蚀水泥砂浆，其配合比必须符合设计要求，耐腐蚀剂按水泥用量的6%掺加；
（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：砂灰比宜为1：1～1：2（重量比），水灰比宜为0.38～0.45；
（4）砂浆应搅拌均匀，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。
2 锚杆钻孔、安装质量检验标准
1）钻孔机具应根据锚杆类型、规格及围岩等情况选择；
2）应按设计要求定出位置，孔位允许偏差为±50mm；
3）外插角以10°～12°，可根据实际情况做调整；
4）锚杆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。
3 注浆液
1）注浆液配合比应进行设计，并进行工程试验确定；
2）注浆深度和范围应符合设计要求；
6. 工程工期保证措施
（1）确定进度协调工作制度，固定日召开工程例会，研究工程日进度完成情况及出现的新问题，及时反馈信息，实行动态管理；分析影响进度目标实现的干扰和风险因素，如拆迁影响、交通影响、雨季影响等；充分考虑设计变更因素，出现设计变更后，根据情况，及时对进度调整，总进度保持不变。
（2）加大人力和设备投入，尽量采用平行作业施工方法，减少施工周期。在控制工程施工的同时抓好非控制工程的施工。
（3）作好施工工序的转换和紧密衔接，避免施工中断。在本工序施工的同时，作好下一工序施工的准备。
（4）明确施工责任，做到施工秩序井然，控制工程采用三班制24小时作业。
（5）充分利用有利季节进行施工生产，减少工程施工受雨季的影响。雨季施工做好雨棚等防雨设施，保持场内排水通畅，确保施工连续进行。
7. 结语
通过对超前锚杆的施工方法及工艺流程介绍了超前锚杆的施工，对后期锚杆的质量检验及检验标准进行了介绍。
参考文献：
[1]JTJ042—94，公路隧道施工技术规范[S].
[2]汪漢生. 软岩浅埋段双连拱公路隧道施工技术[ J] . 铁道标准设计，2004（8）