近年来，随着交通行业的发展，隧道工程建设数量不断增多，隧道施工技术也得到了不断完善，对隧道开挖深度也越来越深，因此，深基坑支护技术在隧道工程建设中得到了广泛的应用。深基坑支护施工除了要求必须满足自身结构的安全、保证施工安全顺利进行、确保周边环境与建筑物、道路管线的安全外，同时还必须实现施工对周边的环境影响最少，降低地下污染、降低造价的目的。而预应力锚杆技术，其不仅可决定支护结构的稳定性，而且还能有效控制基坑变形，在深基坑支护中起着相当重要的作用。本文结合工程实例，主要就隧道预应力锚杆施工技术及质量控制进行了研究。

 

 

　　某隧道工程，基坑北侧观测点CX3、S5位移超限，最大位移35.2mm，南侧S2、S10、S11测点位移超限，最大位移54.8mm。根据会后连续监测结果，北侧位移呈逐渐减小趋势并回到控制值范围以内（CX3为22.04mm，S5为17.84mm）。南侧位移有增大趋势（最大值54.8mm）。考虑到本工程未来使用时间较长，在管节浮运时需反复泡水放水，最后施工隧道暗埋段结构还要继续深挖，为安全考虑在超限位置增加一排预应力锚杆。

 

 

　　本工程在基坑控制点G～P，P～Q区间地下连续墙增加一排预应力锚杆。新增锚杆与连续墙水平夹角参照同位置锚杆。

 

　　3.1施工顺序

 

　　预应力锚杆主要施工程序如下：平台搭设→钻孔→清孔→杆体安装→封口→孔口垫座安装→张拉与锁定→自由段注浆→外露锚杆杆体保护。

 

　　3.2机械化造孔

 

　　预应力锚杆采用YG80型导轨式凿岩机造孔，造孔前应根据设计图纸要求对锚杆孔孔位测量放样，定出孔位，并用红油漆标识。钻孔时要求钻杆垂直岩面，钻孔平直，孔轴方向偏差不大于1°～3°。由于钻杆仅1.2m长，钻杆钻进1m深左右时，安装钻杆连接套，再连接一根1.2m长钻杆继续钻进至终孔，造孔完成后，加大钻臂水阀，边冲边退钎，冲洗钻孔。

 

　　3.3内锚段灌注及锚杆安装

 

　　利用自制简易台架作为内锚段灌浆及锚杆安装作业平台，速凝型水泥锚固剂药卷使用锚固剂风枪将锚固剂打入内锚段，锚固剂药卷经锚固剂风枪打入输送管（1″PE管），再经输送管打入内锚段孔底，每打入一卷锚固剂，输送管向孔外拉出5cm左右，直至打入锚固剂药卷60支左右或孔内锚固剂距离孔底3.0m处（内锚段长度为3.0m）结束。

 

　　锚固剂药卷在打入前先在水中浸泡，浸泡时间控制在2.5分钟左右，浸泡直观效果原则上以药卷中心留有黄豆颗粒大小的白蕊，或药卷在水中不冒或冒少量气泡为止。锚固剂风枪工作风压控制在0.5～0.6MPa左右，在风枪的风管输入端安装压力表进行风压控制。

 

　　在锚固段速凝水泥药卷打入结束后立即进行预应力锚杆杆体安装，在平台上采用人工插杆，可利用人工扶杆的情况下，锚杆钻臂将锚杆缓慢顶入，减轻作业人员劳动强度，锚杆杆体端部加φ40mm钢管辅助送杆。

 

　　3.4张拉与锁定

 

　　在内锚段锚固剂灌浆完毕后24小时左右开始进行锚杆张拉。张拉设备采用TG-2000型扭力扳手。锚杆张拉前，对扭力扳手进行标定。施工中扭力扳手易损坏，要求每周标定一次。

 

　　张拉前将钢垫板套入锚杆，调整垫板与锚杆垂直后紧锁螺帽。锚杆正式张拉前，取20%的设计张拉荷载（即2.4t），对其预张拉1～2次，使其各部位接触紧密。

 

　　张拉力施加值顺序依次为：第一次张拉力为设计值的25%（3.0t），持荷5分钟后进行第二次张拉，张拉力为设计值的50%（6.0t），持荷5分钟后进行第三次张拉，张拉力为设计值的75%（9.0t），持荷5分钟后进行第四次张拉，张拉力为设计值的100%（12t），最后一级张拉力达到设计值后稳压30min结束张拉，锁定。每张拉一次均应量测锚杆杆体的伸长值，并作好原始记录。

 

　　锚杆锁定后48小时内，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。

 

　　3.5自由段注浆

 

　　张拉结束后开始对锚杆自由段回填灌浆施工，灌浆采用纯水泥浆，2SNS型灌浆泵注浆。确认排气管畅通后，才能进行孔内自由段注浆，自由段注浆应饱满，当排气孔不再排气，并有浓浆液溢出时，可结束自由段注浆。浆体凝固前，不得敲击、碰撞和拉拔杆体。

 

　　自由段灌浆在一批（30～50根）锚杆张拉完成后集中进行，可实现规模化施工。

 

 

　　预应力锚杆施工工序复杂，技术要求严格，为确保施工质量，除了严把程序检验关外，对做好以下几个方面的质量控制：

 

　　（1）对锚杆精轧螺纹钢、锚固剂药卷、水泥等重要材料，要求相关资料齐全，并进行进场抽检，以确保材质优良。张拉前首先对扭力扳手进行标定，标定合格后再用于张拉施工。施工过程中扭力扳手极易损坏，要求每周标定一次，确保张拉精度。

 

　　（2）造孔是质量控制的关键环节之一，孔位必须经测量放样，并用红油漆标识。液压凿岩台车要选用经验丰富，责任心强的操作手，开钻前要认真调整好钻臂方向，确保孔向垂直岩面再开钻，钻杆匀速钻进，并不断加水冲洗岩粉。钻孔准确度高，不但确保了锚固效果，且确保插杆及承压垫板安装及张拉施工。

 

　　（3）内锚段灌浆是否密实，是确保张拉成功的关键环节，首先要确保锚固剂药卷浸泡充分，要求浸泡时间控制在2.5分钟左右。其次，锚固剂每打入一卷锚固剂，输送管向孔外拉出5cm左右，要确保打入锚固剂药卷60支左右，填满3m锚固段。

 

　　（4）张拉是预应力锚杆施工最重要的环节，张拉严格按技术要求进行分级张拉，全过程严格监控，并做好详细的原始记录。

 

 

　　综上所述，本文通过结合工程实例对隧道工程预应力锚杆施工技术及质量控制的分析与探讨，得到以下几方面的结论：

 

　　（1）采用预应力锚杆对隧道进行支护和加固，提高了围岩的自稳性，对隧道的薄弱隔墙和拱脚处加固取得了初步的成功。

 

　　（2）锚杆锚固深度和密实度现场检测技术，对掌握锚固方法的合理性有着积极的指导作用，并有很好的推广使用前景。

 

　　（3）实施设计、施工、检测为一体的施工技术，及时反馈信息并指导隧道的各项技术方案落实，对保证隧道围岩的稳定有着积极的作用。