本发明属于隧道加固施工技术领域，特别是涉及一种速凝高强快速张拉锚索的注浆施工方法。
背景技术：
预应力广泛地应用在桥梁工程、铁路工程、公路工程、电力工程、水利工程和地质工程。然而在隧道大跨断面具有断面大、岩石风化、岩石裂隙发育等特点情况下，隧道施工围岩稳定性问题是大跨断面隧道施工面临的最大技术难题，因此锚索预应力更需要及时进行施工，以达到隧道换向的快速封闭，不及时对隧道进行开挖后加固处理，很容易造成隧道失稳坍塌，大大地增加了隧道施工的安全风险，造成很大的经济损失，甚至导致隧道报废。
然而，现有的锚索预应力施工过程中，锚索注浆容易不密实，注浆时间较长，造成隧道的长时间不封闭，容易导致隧道的失稳。因此，设计一种快速施做锚索的方法是促进隧道快速封闭成环、维持隧道稳定的技术关键。
技术实现要素：
基于此，本发明的目的在于，提供一种速凝高强快速张拉锚索的注浆施工方法，其能够一次完成注浆，保证良好的注浆效果和质量，达到快速张拉锚索、提高施工效率的目的。
本发明采取的技术方案如下：
一种速凝高强快速张拉锚索的注浆施工方法，包括锚索钻孔、锚索安装、锚索注浆、锚索张拉的工序，其特征在于：所述锚索注浆工序是在安装有锚索的锚索孔内进行注浆，所述锚索孔内设置有与外部连通的第一注浆管、第二注浆管、第一排气管和第二排气管，所述第一注浆管、第二注浆管及第一排气管均贯穿锚索孔的自由段并伸入锚固段，所述第二排气管伸入至锚索孔的孔底，所述第二排气管、第二注浆管、第一注浆管和第一排气管伸入锚索孔内的长度按顺序缩短；所述锚索注浆工序包括以下步骤：
S11：准备硫铝酸盐水泥，并根据现场试验选定硫铝酸盐水泥的注浆配合比；
S12：通过第一注浆管对自由段进行封孔注浆；
S13：先后通过第一注浆管和第二注浆孔对锚固段进行注浆；
S14：注浆完成后，检验锚索注浆效果是否合格。
本发明针对大跨断面隧道施工技术难点和施工现场的实际需求，设计出一种速凝高强快速张拉锚索的注浆施工方法，所述注浆施工方法具有以下有益效果：
1)采用硫铝酸盐水泥注浆，能在注浆完成1天后达到设计的张拉强度，达到快速张拉的目的，提高施工效率，张拉可以在注浆完成后2-3天进行，较原有普通硅酸盐水泥注浆节省约25天。
2)采取先自由段封孔注浆、后锚固段注浆的方法可以在后期注浆达到较大的注浆压力，达到好的注浆效果和质量，保证注浆饱满，确保锚索张拉力达到设计要求，且操作过程简单实用，可一次性完成。
3)该注浆施工方法有效满足了工期、质量、安全等项目目标，便于预应力锚索在施工中大量使用，取得了良好的社会效益。
本发明的所述注浆施工方法，克服了现有技术中隧道开挖后锚索预应力施做时间长，从而影响隧道结构稳定、耐久及运营安全的技术难题。
进一步地，步骤S11具体为：准备硫铝酸盐水泥，根据现场试验先确定硫铝酸盐水泥的初凝时间和终凝时间，再确定外加剂的掺量，然后选定硫铝酸盐水泥的注浆配合比。
进一步地，步骤S12具体为：从第一注浆管往锚索孔内注入硫铝酸盐水泥，直至自由段注浆完毕，以封孔注浆方式形成锚索孔内自由段的止浆段。
进一步地，步骤S13具体为：步骤S12的自由段封孔注浆完成1.5～2.0小时后，从第一注浆管往锚索孔内注入硫铝酸盐水泥，直至不能注浆为止，接着从第二注浆管往锚索孔内补充注浆，直至第二排气管排出浓浆为止，完成锚固段注浆。
进一步地，步骤S13中，从第二注浆管往锚索孔内补充注浆的压力最大达到8MPa。
进一步地，所述锚索张拉工序包括以下步骤：
S21：完成锚索注浆工序后，待注浆料终凝后及时安装锚垫墩；
S22：安装好锚具、夹片和千斤顶，使锚具底座顶面与锚索孔的钻孔轴线垂直；
S23：当水泥浆强度达到30MPa后，进行锚索张拉。
进一步地，步骤S21中，安装锚垫墩时采用高强锚固剂进行找平。
进一步地，步骤S22还包括：清除锚具、夹片和锚索张拉部分的泥砂、锈蚀层或其它污物，有利于步骤S23中锚索张拉的顺利进行。
进一步地，步骤S23中，锚索张拉时的加载速率控制在设计预应力的0.1/min，卸荷载速率控制在设计预应力的0.2/min，且千斤顶的出力方向与锚索在同一轴线上。
步骤S23中，锚索整体张拉分六级进行，张拉程序为：第一级张拉力由0增至设计预应力的10％，第二级张拉力由设计预应力的10％增至设计预应力的40％，第三级张拉力由设计预应力的40％增至设计预应力的60％，第四级张拉力由设计预应力的60％增至设计预应力的80％，第五级张拉力由设计预应力的80％增至设计预应力的100％，第六级张拉力由设计预应力的100％增至设计预应力的120％，每级张拉完毕及升级前均测出锚索伸长值并做好记录，每级张拉持续荷载的时间不小于5分钟。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1为步骤S12的锚索孔内自由段封孔注浆的示意图；
图2为步骤S22的锚索孔内锚固段注浆的示意图。
具体实施方式
请参阅图1和图2，本发明提供的速凝高强快速张拉锚索的注浆施工方法包括如下工序：
一、锚索钻孔：对隧道围岩需要加固的位置钻设锚索孔。
二、锚索安装：将锚索安装在锚索孔内，具体是：将绑扎好第一注浆管A、第二注浆管B、第一排气管C和第二排气管D的锚索编束推进到锚索孔内，并确定好锚固段和自由段。
所述第一注浆管A、第二注浆管B、第一排气管C和第二排气管D均设置在锚索孔内，并与外部连通。其中，所述第一注浆管A、第二注浆管B及第一排气管C均贯穿锚索孔的自由段并伸入锚固段，所述第二排气管D伸入至锚索孔的孔底，所述第二排气管D、第二注浆管B、第一注浆管A和第一排气管C伸入锚索孔内的长度按顺序缩短。
三、锚索注浆：在安装有锚索的锚索孔内进行注浆，具体包括以下步骤：
S11：准备硫铝酸盐水泥，根据现场试验先确定硫铝酸盐水泥的初凝时间和终凝时间，再确定如缓凝剂等外加剂的掺量，然后选定硫铝酸盐水泥的注浆配合比。
S12：如图1所示，从第一注浆管A往锚索孔内注入硫铝酸盐水泥，直至自由段注浆完毕，以封孔注浆方式形成锚索孔内自由段的止浆段①。
S13：如图2所示，步骤S12的自由段封孔注浆完成1.5～2.0小时后，从第一注浆管A往锚索孔内注入硫铝酸盐水泥，直至不能注浆为止，形成锚固段中的注浆段②。接着从第二注浆管B往锚索孔内补充注浆，直至第二排气管D排出浓浆为止，补充注浆的压力最大达到8MPa，形成锚固段中的注浆段③，完成锚固段注浆。
S14：注浆完成后，检验锚索注浆效果是否合格。
四、锚索张拉：对安装好的锚索进行张拉，具体包括以下步骤：
S21：完成锚索注浆工序后，待注浆料终凝后及时安装锚垫墩，安装锚垫墩时采用高强锚固剂进行找平。
S22：安装好锚具、夹片和千斤顶，使锚具底座顶面与锚索孔的钻孔轴线垂直，并清除锚具、夹片和锚索张拉部分的泥砂、锈蚀层或其它污物。
S23：当水泥浆强度达到30MPa后，进行锚索张拉。
具体地，锚索张拉时的加载速率控制在设计预应力的0.1/min，卸荷载速率控制在设计预应力的0.2/min，且千斤顶的出力方向与锚索在同一轴线上。
锚索整体张拉分六级进行，张拉程序为：第一级张拉力由0增至设计预应力的10％，第二级张拉力由设计预应力的10％增至设计预应力的40％，第三级张拉力由设计预应力的40％增至设计预应力的60％，第四级张拉力由设计预应力的60％增至设计预应力的80％，第五级张拉力由设计预应力的80％增至设计预应力的100％，第六级张拉力由设计预应力的100％增至设计预应力的120％。每级张拉完毕及升级前均测出锚索伸长值并做好记录，每级张拉持续荷载的时间不小于5分钟。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。