自钻式中空锚杆施工工法是一种应用广泛的锚固处理方法，特别适用于水电工程中遇到的不良地质条件。在某些工程中，普通砂浆锚杆已无法满足要求，因此自钻式中空锚杆成为了一种必要的选择。

该工法具有许多特点，包括操作简单、经济适用、安全可靠等。钻头具有较强穿透力，能穿过各类岩石，不需要采用套管、预注浆等特殊手法护壁，将钻孔、注浆及锚固等功能一体化。锚杆外表面全长采用波形连接螺纹，便于安装钻头、连接套、紧固螺母，并能任意切割和连接加长，便于狭小场地施工。锚杆体中空部分为注浆通道，可以从里至外注浆；安装止浆塞可进行压力注浆，使浆液充满空隙；垫板、螺母可以将锚杆端部应力均匀传递到岩体上。

该工法适用于全强风化岩或岩体极其破碎的边坡、隧道超前支护、径向支护，高地应力大变形病害等整治中，也可适用于标准要求高的路基加固、深基坑边坡加固等工程。

工艺原理是自钻式锚杆端头为一次性简易钻头，在外力作用下能自行完成钻孔任务。锚杆体外表通体为波纹状，可解决排渣不畅、塌孔、卡钻，增大锚杆的握裹力，同时，高强度钻杆即为锚杆体。锚杆中空杆体为注浆通道，钻进后在中空杆体的孔腔中由内向外灌注水泥浆，且锚孔外端口有止浆塞和托板，能有效地防止浆液的外溢，保证杆体与孔壁间的注浆饱满，这样就能沿锚杆全长传递剪应力和拉应力，确保锚固范围内的岩体得到加固；必要时，还可以实施压力注浆，使浆液向杆体周边岩体的裂隙内渗透扩散，使锚固范围内的岩体得到进一步加固。

在安装止浆塞后，使用注浆泵将注浆材料注入锚杆孔中，注浆压力应按设计要求控制，注浆量应满足锚固要求。注浆过程中应注意泵压、注浆量和注浆时间的控制，确保注浆材料充满锚杆孔并达到要求的密实度。

5.2.6安装垫板和螺母

在注浆材料凝固后，安装垫板和螺母，使用扭力扳手拧紧螺母，提供10KN左右的托板抗力。在锚杆端头形成具有与机械式锚杆相似的球形压力区，从而可控制岩体开挖后的初期变形，阻止破碎岩块掉落，显著增强隧洞或边坡工程的稳定性。

5.2.7检测验收

施工完成后，应进行检测验收，包括注浆密实度试验和锚杆拉拔力试验等。确保锚杆的质量和稳定性符合设计要求。同时，应做好施工记录和资料归档工作，以备后续的维护和管理。

通过快速注浆接头将锚杆尾端与注浆泵相连，启动注浆机器，待注浆饱满且压力达到设计值时停机。注浆压力应根据设计参数和注浆机性能确定。灰砂比参考值为1：～1：1，水灰比参考值为0.45～0.5:1.

在注浆前，应注意不得敲击、碰撞和拉拔锚杆，以避免影响浆液凝固。

根据设计需要，安装垫板和螺母。

检测验收包括对锚杆孔的钻孔规格（孔径、深度和倾斜度）进行抽查并作好记录，注浆密实度检测以及锚杆长度检测。其中，密实度达到75%及以上为合格，杆体检测长度达到设计长度的90%即为合格。

材料方面，中空自进式锚杆包括中空全螺纹杆体、连接套、钻头、止浆塞、垫板、螺母等定型产品，注浆材料包括水泥、砂（根据需要）、外加剂。

设备方面，采用的机具设备包括手风钻和注浆机。

施工质量控制执行《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GD-2001）、《水利水电工程锚喷支护施工规范》（DL/T5181-2003）。

质量保证措施包括确保造孔深度，注浆质量饱满，采用配套的专用注浆机和注浆接头，以保证整个锚固体系的有效性。在注浆时，应尽量采用具有良好渗透性的纯水泥浆进行注浆。

安全措施包括认真贯彻“安全第一、预防为主”的方针，建立完善的施工安全保证体系，加强施工作业中的安全检查，清理干净工作面的危石，以及严格遵守《水利水电建筑安装安全技术工作规程》。施工人员进入现场作业必须佩戴安全帽、系好安全带。

高空作业必须保证设施的坚固和稳定，同时设置专用安全通道。在强风等恶劣天气条件下，禁止从事高空作业。对于患有高血压、心脏病等疾病的人员，也应禁止其从事高空作业。此外，酒后从事高空作业也是严格禁止的。

在软弱破碎地质边坡和隧道不良地质段，应安排专人进行安全监测，并设置专用安全通道。一旦发生岩石位移或塌块，应立即发出警报并迅速撤离危险区。

为保护环境，应成立施工环境卫生管理机构，并制定详细的环境保护措施计划，严格执行。对施工材料、设备噪音、废水、水泥浆液等进行控制和治理，防止破坏周围环境。同时，对施工作业产生的粉尘也应采取防尘措施，使粉尘危害降至最小程度。

中空注浆锚杆具有钻头穿透力强的优点，适用于各类岩石。其波形螺纹和高强度联结套使其具有边钻进边加长的特性，便于对较窄小的施工空间进行加固。相比普通砂浆锚杆，中空注浆锚杆适应性更强，不需要拔出锚杆体，避免了造孔需要固壁灌浆或跟管的问题，从而提高了施工质量，节约了综合施工费用。

在某水电站调压室交通洞的施工中，由于围岩自稳能力极差，成型困难。采用中空注浆锚杆进行加固，克服了普通锚杆需要循环固壁灌浆或跟管钻进的问题，提高了施工速度和质量。

为保障施工安全和加快进度，采用自钻式中空注浆锚杆进行超前支护。锚杆长度为3000mm，直径为Φ25，布置在顶拱部位，外插角5-7°，环向间距为300mm。浆液采用1:1水泥浆液，掺入3-5%速凝剂以缩短凝结时间和控制扩散范围。通过采用自钻式锚杆进行围岩处理，避免了安全事故和隧道坍塌事件发生，施工进尺达1.5m/d，保证了交通洞开挖的安全和进度。

在某水电站左岸坝肩以上高边坡开挖过程中，采用直径Φ27、长度3000mm和6000mm的自钻式中空锚杆进行支护。锚杆梅花形交错布置，间排距为1500mm，数量为1820根。通过注浆和锚固，有效改良全风化花岗岩岩体，保证了边坡的稳定和顺利下降开挖。表层支护措施采用自钻式中空锚杆结合钢筋网和喷砼，数量为1820根。

在某调压室交通洞中，中空注浆锚杆主要用于施工支护，配合钢支撑和挂网喷护，有效改良围岩，避免了塌方，保证了安全和加快了隧道施工进度。在某交通洞洞脸边坡中，通过设置锚杆应力计和多点位移计，观测数值表明，洞脸边坡岩体内变形很小，边坡浅层岩体应力较小，加强了围岩整体稳定，保证了边坡的浅层稳定。

在某水电站的左右岸坝肩以上边坡开挖过程中，针对1360米以上的全风化花岗岩边坡，采用了自钻式锚杆技术。这种技术的应用，保证了工程在施工质量和施工进度方面的表现，同时也节约了工程投资。这一措施对于工程的质量和经济效益都产生了显著的影响。下载本文