小净距段中夹岩柱对拉锚杆应用

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1、小净距段中夹岩柱对拉锚杆应用　　摘要：本文以大连石门山隧道为例，介绍了采用水平预应力对拉锚杆加固两隧道中夹岩柱的整个施工工艺，并经过水平收敛等监测表明，该方法对确保中夹岩柱的稳定是非常有效的。关键词：小净距；中夹岩柱；对拉锚杆；应用中图分类号：U417文献标识码：A文章编号：石门山隧道是大连西部通道中的控制工期工程，为双幅式双向六车道，两隧轴线基本平行。其中东线隧道长1531.5m，西线隧道长1553.5m，单洞开挖高度9.5～11.36m（含仰拱）、开挖宽度15.04～15.86m、开挖面积112.87～148.99m2。隧道南

2、口由于受线型和地形条件限制，设计有127m的小净距段，中夹岩柱体厚度最小5.80m，最大11.50m。从洞口起，上述地段的围岩级别分别为Ⅳ级20m,Ⅲ级23m，Ⅳ级84m，因此，在施工中如何确保中夹岩柱的稳定，防止出现过大的塑性变形或贯通的塑性变形，防止围岩失稳，就成为小净距段施工中的关键点。施工对中夹岩柱采用主动的加固措施非常必要。以西线为例，K1+997～+954段（L=43m）设计采用水平预应力对拉锚杆加固中夹岩柱，设计预张拉力70KN，现介绍其施工工艺。施工准备81.1材料锚杆杆体采用∮25mm螺纹钢筋，长度5.8～11.

3、50m，使用前将两杆端攻丝；垫板为A3钢垫板，规格300mm×300mm×10mm（长×宽×厚）。灌浆材料为M30水泥砂浆，灰砂比为1：1，水灰比为0.45，水泥P.O42.5R。水PH不得小于4的饮用水；砂宜为洁净、坚硬的中细砂，级配良好，最大粒径不得大于3mm，使用前应过筛。塑料保护套为PVC管，要求具有一定的强度和柔性，以免在杆体推进过程中受损伤，其主要作用是防止钢筋锈蚀，与水泥砂浆配合使用，构造杆体双层防腐保护体系。隔离支架，为使杆体居于锚杆孔中央，四周被足够厚度的水泥砂浆层包裹，保证必须的锚固力，采用∮10mm钢筋制作对

4、中架，沿锚杆杆体每2.0m设置1根，对中架钢筋与杆体焊接牢固，以防在杆体插入过程中脱焊或变形。防腐材料：应将其视作永久性预应力锚杆看待，防腐材料采用在杆体表面涂刷无杂质、品质均一的黄油和防锈漆，涂刷前应将黄油、防锈漆搅拌充分、均匀。1.2作业条件（1）钻孔机械采用MK－2潜孔钻机，钻头为“－”字形钻头，直径80mm.锚杆安装采用人工或YT－28风动凿岩机，锚杆张拉设计为测力扳手，注浆泵为风动牛角泵。8（2）隧道开挖采用西洞先于东洞开挖的施工顺序，因此，当具备作业空间后，立即进行锚杆施工，由于洞内环境复杂，要求具有足够的照明和平整坚

5、实的场地，以提高作业精度。（3）施工前，应对锚杆的类型、型号、规格、支架连接件、PVC套管等检查验收，杆体表面不得有锈蚀、擦伤、烧痕、扭曲等，杆体制作完毕后应妥善保管。（4）正式施工前应取2根做基本试验，目的是熟悉张拉工艺，检查作业人员和设备的适应性、相容性，提高施工质量。2施工工艺锚杆孔内注浆液为全长粘结型水泥砂浆，锚杆杆体为∮25mm螺纹钢筋，设计预应力值为70KN，其施工顺序为钻孔→安装→注浆→张拉与锁定→防腐保护，在施工中严格作业标准，细化管理，确保工程质量。2.1钻孔（1）钻孔设备选用MK－2型潜孔钻机，该机结构小巧紧凑

6、，能适应在狭小的空间内作业；与之配套，选用20m3/min空压机为其提供足够的风量和风压。（2）钻孔时，要对位准、方向正、角度精，施钻前由技术人员测量放样，并用红铅油在初喷混凝土层表面标出孔位。8（3）孔距竖向和纵向均为100cm，方形布置。孔距误差：±5cm，孔深误差±5cm，孔径不得小于75mm，锚杆孔与预定锚孔轴线位置偏差不得超过3%，在钻进过程中，检查孔位偏差，发现不符合要求者，立即纠偏。（4）钻孔应在掘进至设计位置并完成初喷4cm厚C20混凝土后进行，以策安全。（5）钻孔结束后，应用高压风或高压水将孔内积水、岩粉、石屑细

7、小杂物等冲洗干净，对于清孔完毕的锚孔，安装锚杆前应用塞子塞紧孔口，以防杂物侵入。（6）孔位若与初期支护用格栅钢架位置重叠，可适当挪动，避免相互干扰。（7）若发生塌孔，应及时向孔内压注早强水泥砂浆，待固化后重新施钻。2.2锚杆的组装与安装2.2.1锚杆制作严格按设计尺寸下料；先张拉端距端头20cm处在钢筋表面涂刷1.0m长的防锈漆两层，防锈漆干后涂刷黄油一道，套上1.0m长∮30mmPVC套；焊上钢筋支架；后张拉端套上丝扣保护套，丝口长度可在设计长度的基础上适当加长，以消除施工误差的影响，确保严丝合缝。锚杆构造如图1所示。8图1锚杆

8、构造示意图2.2.2锚杆的安装注浆管为∮20mm胶管，用非镀锌材料与锚杆体捆扎在一起；排气管为∮10mm软质水管，长度为1.5m，外露孔口10cm.安装采用人工锤击方式，对于长锚杆采用风动凿岩机配合钢套管顶入；锚杆杆体入孔长度不得短于设计长度的95