普通砂漿錨桿的質(zhì)量缺陷防治探討

湯茂寧

摘要：普通砂漿錨桿大多采用先注漿有插桿的施工方法，錨桿長度及如何保證砂漿飽滿度來保證錨桿的有效長度是常出現(xiàn)的缺陷問題，且不易防治。本文對普通砂漿錨桿易出現(xiàn)的技術(shù)缺陷問題，通過長期現(xiàn)場觀察，從施工每一步操作工藝提出了防治措施。

關(guān)鍵詞：砂漿錨桿；技術(shù)缺陷；防治

目前砂漿錨桿的施工工藝應(yīng)用比較成熟，但砂漿錨桿有其固有的技術(shù)缺陷，如何防止和減少錨桿缺陷危害結(jié)構(gòu)物質(zhì)量安全和出現(xiàn)工程病害，成為不可逃避的現(xiàn)實(shí)問題。本文就普通砂漿錨桿（先注漿后插桿）的質(zhì)量缺陷防治結(jié)合施工工藝提出一些建議。

1、簡述普通砂漿錨桿的施工工藝及質(zhì)量缺陷

普通砂漿錨桿采用先注漿有插筋的施工工藝，其施工工序?yàn)椋翰伎住@眼—清孔—檢查孔深—注漿—插桿，每一個(gè)環(huán)節(jié)對可能對錨桿的整體質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，而影響最大的是注漿和插桿兩個(gè)環(huán)節(jié)。

1.1國家規(guī)范對砂漿錨桿檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

（1）孔深：必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求，孔深偏差不大于50mm。

（2）孔徑：普通錨桿采用“先注漿后插桿”時(shí)，孔徑應(yīng)大于錨桿直徑的15mm以上。

（3）入孔深度：永久錨桿入孔深度應(yīng)大于等于設(shè)計(jì)長度的95%。

（4）Ⅰ級(jí)錨桿，長度合格，錨桿飽滿度D≥90%。

（5）Ⅱ級(jí)錨桿，長度合格，錨桿飽滿度90%>D≥80%。

（6）Ⅲ級(jí)錨桿，長度合格，錨桿飽滿度80%>D≥75%。

（7）Ⅳ級(jí)錨桿，長度不合格，錨桿飽滿度D<75%。

（8）缺陷部位集中在孔底或孔口段，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)降低一級(jí)評(píng)定。

1.2普通砂漿錨桿的質(zhì)量缺陷類別及產(chǎn)生原因

根據(jù)錨桿施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及施工工藝總結(jié)，普通砂漿錨桿的技術(shù)缺陷主要有：

（1）砂漿飽滿度不夠。這是普通砂漿錨桿最主要的技術(shù)缺陷，受人為因素和施工部位影響很大，對技術(shù)不熟練工人和向上傾角的部位出現(xiàn)砂漿不飽滿的情況幾率很高。圍巖較差、破碎、吸水率高、注漿管未插到底、注漿時(shí)注漿管拔出過快、插桿速度過快使砂漿快速?zèng)_出等情況易出現(xiàn)砂漿不飽滿現(xiàn)象。

（2）錨桿抗拔力不夠。由于錨桿長度不足、砂漿不飽滿、砂漿由于圍巖吸水性強(qiáng)造成強(qiáng)度不夠、砂漿本身問題等造所成。

（3）砂漿強(qiáng)度不夠。這類問題的出現(xiàn)多數(shù)因?yàn)椴僮鞴と藳]有按配合比對原材料嚴(yán)格計(jì)量、攪拌不均勻、攪拌時(shí)間不夠，也存在原材料質(zhì)量存在問題、攪拌后放置時(shí)間過長、計(jì)量系統(tǒng)出項(xiàng)問題等。巖石吸水率高、高溫失水快、低溫施工受凍等客觀情況也存在。

（4）入巖長度不夠。原因?yàn)闆]清孔或清孔不干凈、鉆孔受圍巖影響孔深沒打夠、插桿時(shí)遇到掉碴等情況。

（5）孔徑不夠。多為鉆頭磨損變小、工人用錯(cuò)鉆頭的原因，出現(xiàn)的幾率較小。

普通砂漿錨桿出現(xiàn)質(zhì)量問題的原因無外乎主觀因素和客觀因素。多數(shù)是主觀因素造成的是主要原因，客觀因素有圍巖因素、設(shè)備因素、天氣因素等是次要原因。

2、在施工中防止普通砂漿錨桿質(zhì)量缺陷

如何在施工中最大程度預(yù)防和避免技術(shù)缺陷出現(xiàn)，降低普通砂漿錨桿的不合格率，成為技術(shù)管理人員在施工過程中關(guān)注的重點(diǎn)。下面從各施工工序和施工具體環(huán)節(jié)入手，全面闡述防治的要點(diǎn)和注意事項(xiàng)。

2.1布孔與鉆孔

（1）雖然規(guī)范規(guī)定系統(tǒng)錨桿布孔間距偏差不大于10cm，但布孔應(yīng)注意盡量不要布在巖石裂縫位置，因?yàn)殂@孔時(shí)開孔很關(guān)鍵，在巖石裂隙位置會(huì)出現(xiàn)不易成孔、易卡鉆、孔深不易保證、成孔后易于塌孔、掉渣堵孔等問題。實(shí)際施工中布孔不必拘泥于10cm的偏差要求，要根據(jù)圍巖實(shí)際調(diào)整，要有利于滿足支護(hù)要求。

（2）鉆孔角度要求盡量與巖面垂直。這里的巖面可理解為整體開挖巖面，也可理解為巖體的結(jié)構(gòu)面，施工中要靈活應(yīng)用。對于坡度較大（比如1：0.5-1：0.75）的巖石邊坡鉆孔適當(dāng)有一定下傾角度會(huì)可以了，一般1：0.2左右。對隧洞拱部則盡量與巖面垂直，利于表面巖體錨固。多數(shù)時(shí)候根據(jù)巖石走向和傾向在水平方向與巖面也存在一定的夾角，根本原則要有利于錨桿對巖石的錨固作用。

（3）水泥砂漿錨桿允許孔深偏差±50mm，深度超長值不大于100mm。實(shí)際施工對于邊坡或邊墻巖石節(jié)理裂隙發(fā)育和裂隙水較多時(shí)候，孔深要適當(dāng)超深20-50cm，這些部位孔內(nèi)易掉渣和隨著水流進(jìn)入泥沙沉淀。

2.2清孔

在鉆孔結(jié)束后要立即清孔，用高壓風(fēng)清除孔內(nèi)巖粉、巖渣。在裂隙水較發(fā)育情況下，超過半小時(shí)以上的，安裝錨桿前要重新清孔，避免泥沙隨裂隙水進(jìn)入孔內(nèi)形成沉淀。為了保護(hù)巖體結(jié)構(gòu)和便于清孔，在巖石裂隙發(fā)育且無水的巖體，鉆孔時(shí)打干鉆。

2.3砂漿原材料、配合比及制漿

砂漿要濃稠、有粘性、攪拌均勻。砂選擇干凈均勻的細(xì)沙，砂一定要進(jìn)行過篩，水泥不能有結(jié)塊。建議漿液配比、濃度：水泥：砂：水=540kg：1450kg：260kg。

2.4注漿、插桿

注漿管先插到底，然后向外拔出10cm左右才開始注漿，根據(jù)注漿速度盡量勻速拔出，隨后插入錨桿。錨桿插入緩慢、稍微旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，插入速度不能太快、避免大量擠出漿液。尤其螺紋鋼筋易帶入氣泡、使周邊漿液不連續(xù)，旋轉(zhuǎn)推進(jìn)有利于砂漿充分包裹鋼筋。錨桿安裝后不得敲擊、懸掛重物。

漿液干縮問題。在圍巖較差的情況下，砂漿易被吸收水分而干縮，導(dǎo)致強(qiáng)度降低等問題。注漿前使鉆孔保持充分是防治砂漿干縮的有效手段，其他也沒有更好的辦法。

2.5止?jié){塞

對于向上仰斜的錨桿，使用止?jié){塞是必要措施，否則不但漿液易溢出，錨桿剛插入也易向外掉出。隧道拱頂90°范圍內(nèi)的錨桿尤其注意。

2.6巖石問題

巖石結(jié)構(gòu)對成孔質(zhì)量影響較大，對砂漿干縮有一定影響。結(jié)構(gòu)破碎的圍巖不易成孔、易塌孔、遇水膨脹堵孔、失水（吸水）性強(qiáng)等特點(diǎn)，施工時(shí)要注意鉆孔壓力、鉆進(jìn)速度、及時(shí)清孔、及時(shí)注漿、插桿等，各道工序一氣完成。

2.7使用設(shè)備問題

由于砂漿濃度高、粘稠度大，要使用類似混凝土輸送泵結(jié)構(gòu)的砂漿泵。很多工程施工采用另配通過吸漿管連接儲(chǔ)漿池砂漿泵，這種對濃度大的砂漿不適用，吸不動(dòng)、易堵管。

3、結(jié)束語

砂漿錨桿是被動(dòng)受力，砂漿形成強(qiáng)度需要一定時(shí)間，對巖體的早期應(yīng)力釋放和位移無法形成及時(shí)拉力，對剛開挖的結(jié)構(gòu)面和施工存在一定隱患。普通砂漿錨桿有的設(shè)墊板、有的不設(shè)墊板，不論哪種主要靠錨桿的有效砂漿飽滿度對巖體形成作用力，通過施工的各個(gè)環(huán)節(jié)保證錨桿的有效長度是關(guān)鍵問題。目前的錨桿無損檢測手段基本對錨桿長度和砂漿飽滿度等能做出比較準(zhǔn)確的判斷，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不合格的錨桿可以進(jìn)行補(bǔ)打，降低了結(jié)構(gòu)物的質(zhì)量和安全隱患。