[发明专利]一种地下厂房顶拱预应力锚杆施工方法

权利要求书

1.一种地下厂房顶拱预应力锚杆施工方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

(1)施工准备：对锚杆热轧螺纹钢、连接套筒、水泥进行检测，并按设计要求制作锚杆和锚垫板，锚杆前端削尖后端开螺纹，锚垫板中部开通孔；

(2)校正位置：在拱顶标记出钻孔的孔位，孔位经测量人员放点并用油漆标识；

(3)钻孔及清洗：采用多臂钻造孔在标记处进行钻孔，钻孔完成后来回抽动钻杆将孔内岩粉、石渣清洗干净；

(4)注浆准备：将锚固段注浆管、锚固段排气管、自由段注浆管和自由段排气管一同绑扎在锚杆上，然后在锚杆上套上一个止浆袋，并在位于止浆袋范围内的锚固段注浆管上开设一个缺口；

(5)安插锚杆：将锚杆插入孔内并使得锚杆前端与孔内底端相抵，然后在孔口用木楔打入孔内对锚杆进行固定，木楔末端与孔口齐平，固定后采用锚固剂对孔口进行封堵密实；

(6)一次注浆：通过锚固段注浆管向孔内注入混凝土，混凝土通过缺口首先将止浆袋注满，然后再通过管口注入孔底，当止浆袋以上的孔内注满后形成锚固段并停止注浆，注浆过程中孔内空气通过锚固段排气管排出；

(7)待凝：注浆后待凝3-5小时，直至锚固段注入的混凝土达到设计强度的75％；

(8)二次注浆：通过自由段注浆管向孔内注入混凝土，注浆过程中孔内空气通过自由段排气管排出，混凝土涌至孔口形成自由段后停止注浆；

(9)装锚具：二次注浆完成后1min内在锚杆后端套上开孔的锚垫板，并在锚垫板与孔口基岩之间设置棉布止浆，然后在锚杆后端的螺纹段上套接螺母固定锚垫板；

(10)张拉：根据锚杆设计最大张拉预应力选择匹配的千斤顶对锚杆进行张拉；

(11)锁定：张拉完成后拧紧螺母锁紧锚垫板，将外露的棉布撤除并喷混凝土将锚垫板覆盖即完成单根锚杆施工；

(12)无损检查：对施工完成后的锚杆进行检查，对有缺陷的位置进行补救处理直至达到设计要求。

2.根据权利要求1所述的地下厂房顶拱预应力锚杆施工方法，其特征在于：所述锚杆长12m、直径32mm，前端3m为锚固段，后端9m为自由段，所述钻孔孔径为70mm。

3.根据权利要求1所述的地下厂房顶拱预应力锚杆施工方法，其特征在于：所述步骤(1)中锚杆后端采用钢筋剥肋滚轧直螺纹机加工长25cm的螺纹，锚垫板为长20cm、宽20cm、厚2cm的钢板，锚垫板中部通孔孔径为35mm。

4.根据权利要求1所述的地下厂房顶拱预应力锚杆施工方法，其特征在于：所述步骤(4)中锚固段排气管和锚固段注浆管穿过止浆袋，且锚固段排气管管口与锚杆前端齐平，锚固段注浆管管口距离锚固段排气管管口0.5-1m；自由段排气管管口距离止浆袋20cm，自由段注浆管管口距离自由段排气管管口0.5-1m，锚固段注浆管上开设的缺口尺寸为10mm×20mm。

5.根据权利要求1所述的地下厂房顶拱预应力锚杆施工方法，其特征在于：所述止浆袋为直径7.5-8cm、长20-22mm的圆柱形布袋，所述锚固段注浆管和自由段注浆管的管径均为16mm，所述锚固段排气管和自由段排气管的管径均为8mm。

6.根据权利要求1所述的地下厂房顶拱预应力锚杆施工方法，其特征在于：所述步骤(6)中锚固段注浆管向孔内注入M35混凝土砂浆，止浆袋注满后锚固段注浆管与锚固段排气管在注浆的同时以1cm/s的速度向孔口移动。

7.根据权利要求1所述的地下厂房顶拱预应力锚杆施工方法，其特征在于：所述步骤(8)中自由段注浆管向孔内注入M25混凝土砂浆，自由段注浆管与自由段排气管在注浆的同时以2cm/s的速度向孔口移动。

8.根据权利要求1所述的地下厂房顶拱预应力锚杆施工方法，其特征在于：所述步骤(9)中设置的棉布厚度为3-5cm。

9.根据权利要求1所述的地下厂房顶拱预应力锚杆施工方法，其特征在于：所述步骤(10)中分级张拉值为设计最大张拉预应力的10％、25％、75％、100％和120％。

10.根据权利要求1所述的地下厂房顶拱预应力锚杆施工方法，其特征在于：所述螺母为大六角M27高强螺母，螺母内径30mm、外径56mm，对边宽48mm、长30mm。