馬建偉 艾春輝 李榮升

(河北省送變電公司輸電施工三分公司，河北 石家莊 050000)

巖石錨桿基礎(chǔ)在山區(qū)基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用

馬建偉 艾春輝 李榮升

(河北省送變電公司輸電施工三分公司，河北 石家莊 050000)

巖石錨桿基礎(chǔ)是通過錨桿與巖石的結(jié)合特性來承載上部桿塔的下壓力和上拔力，現(xiàn)簡要介紹了巖石錨桿基礎(chǔ)的應(yīng)用特點及施工流程，并對具體的施工方案進行了研究探討。

巖石錨桿基礎(chǔ)；施工；山區(qū)

0 引言

上都電廠至承德站Ⅲ回500 kV線路工程第Ⅴ標(biāo)段全長45.998 km，幾乎全線位于高山峻嶺，山區(qū)施工運輸極為困難，在施工過程中，華北電力設(shè)計研究院在部分中風(fēng)化及微風(fēng)化巖石地基上采用了巖石錨桿基礎(chǔ)，該基礎(chǔ)可以充分發(fā)揮巖石的力學(xué)性能，從而大大地降低基礎(chǔ)材料的耗用量及基礎(chǔ)的土石方量，也極大地減少了運輸?shù)墓こ塘?，在山區(qū)工程中具有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。

1 巖石錨桿基礎(chǔ)的應(yīng)用特點

(1) 巖石錨桿基礎(chǔ)由于充分發(fā)揮了巖石的力學(xué)性能，具有較好的抗拔性，特別是上拔和下壓地基的變形比其他類基礎(chǔ)都小。

(2) 巖石錨桿基礎(chǔ)采用機械鉆孔，避免了人鑿和爆破作業(yè)對基礎(chǔ)周圍基面及植被的損害。

(3) 巖石錨桿基礎(chǔ)由于充分發(fā)揮了巖石的力學(xué)性能，從而大量地降低了基礎(chǔ)材料的耗用量，與巖石嵌固式基礎(chǔ)相比混凝土用量可減少70%左右。特別是在運輸困難的高山地區(qū)，更具有明顯的經(jīng)濟效益。

(4) 巖石錨桿基礎(chǔ)的施工棄渣、基面開方量少，有利于環(huán)保。

(5) 巖石錨桿基礎(chǔ)施工機械化程度高，提高了施工速度和效率，可以縮短施工工期。

2 巖石錨桿基礎(chǔ)施工流程

巖石錨桿基礎(chǔ)施工流程如圖1所示。

圖1 巖石錨桿基礎(chǔ)施工流程示意圖

3 施工方案概述

3.1 施工前對人員、設(shè)備及材料的要求

(1) 施工所用工器具、儀器儀表等應(yīng)有計量合格證。特種作業(yè)人員必須持證上崗。開工前由項目部組織現(xiàn)場工程管理、安全等部門對所有施工人員進行技術(shù)、質(zhì)量、安全等交底，確保施工人員對設(shè)計圖紙、基礎(chǔ)施工措施等有充分的理解。

(2) 主要設(shè)備及工器具如表1所示。

表1 主要設(shè)備及工器具

(3) 錨桿基礎(chǔ)材料要求：

1) 錨桿：按設(shè)計要求使用M45×5 880地腳螺栓。

2) 混凝土強度：基礎(chǔ)采用強度等級為C30的細石混凝土。

3) 水泥：采用不低于42.5礦渣硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。

4) 水：使用飲用水。

5) 砂：中粗砂，含泥量不大于5%。

6) 石子：細石，粒徑5～15 mm，含泥量不大于2%。

3.2 線路復(fù)測及分坑

按照設(shè)計圖紙進行線路復(fù)測，核實現(xiàn)場地形是否與設(shè)計相符。按照基礎(chǔ)分坑手冊所給數(shù)據(jù)進行分坑放樣。

3.3 上部承臺基坑的開挖

本工程錨桿式基礎(chǔ)上部為掏挖式承臺，下部為錨孔。在分坑結(jié)束后進行上部基坑的開挖，開挖時隨時注意地質(zhì)條件是否與設(shè)計相符。掏挖式承臺基坑開挖完成后，項目部會同設(shè)計、監(jiān)理對基坑進行驗槽，符合設(shè)計要求后方可進行下道工序。

3.4 坑底整平與鉆孔位置的標(biāo)記

由于巖石基坑開挖后坑底凹凸不平，不利于鉆機的固定及錨孔位置的標(biāo)識，故上部承臺基坑開挖到設(shè)計深度時在基坑底部鋪設(shè)2 cm厚的素混凝土并整平(在完成灌孔后鏟除)，然后按設(shè)計要求精確標(biāo)識錨孔位置。

3.5 轉(zhuǎn)機就位找正與固定

在鉆機就位前各控制樁應(yīng)完整無缺，復(fù)查地腳螺栓、立柱中心、承臺中心根開尺寸、轉(zhuǎn)角度數(shù)、基礎(chǔ)和錨桿高差、孔間距等，并保證鉆桿的水平投影垂直于坑壁。鉆機就位找正先通過水平尺或經(jīng)緯儀操高差的方法對機架機身進行操平，然后在鉆機的鉆桿正、側(cè)面用墜陀垂吊法進行粗找，再利用細線將墜陀在鉆桿下端中心部位系住，待墜陀穩(wěn)定后，檢查鉆桿頂部中心、墜陀的尖部、樁孔的中心是否在同一鉛垂線上，通過微移找正，直至鉆桿頂部中心、鉆桿下端中心、樁孔中心在同一條鉛垂線上，最后利用鉆機的自身重力與液壓系統(tǒng)固定好鉆機的支腿、機架和機身，使鉆機在工作過程中不產(chǎn)生晃動，以保證成孔的垂直度。

3.6 鉆孔與鉆桿垂直度的控制

(1) 開鉆前，必須經(jīng)過監(jiān)理工程師及現(xiàn)場質(zhì)檢員的同意后方可開鉆。成孔后經(jīng)監(jiān)理及質(zhì)檢員檢查，簽字后，才能進行下道工序。鉆進時應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況控制鉆進速度，防止因為鉆桿下降速度過快、巖石破碎過慢造成蹩鉆或潛孔鉆機的移動。遇到障礙物時應(yīng)停鉆，等情況清楚后再鉆進或采取相應(yīng)措施。

(2) 鉆進時必須平穩(wěn)施鉆，龍頭與主鉆桿不允許有大的擺動，鉆進速度不宜過快，以免強行進鉆造成孔的彎曲變形或傾斜。鉆進過程中，必須對鉆進速度、孔深、地層換層、特別是持力層等做好詳細、清楚和全面的記錄。若發(fā)現(xiàn)實際地層地質(zhì)與設(shè)計勘測資料不相符，應(yīng)做好準(zhǔn)確記錄并及時向監(jiān)理和設(shè)計報告。記錄必須與實際工序同步，如實填寫。當(dāng)鉆進過程中出現(xiàn)潮濕地質(zhì)結(jié)構(gòu)層時，如鉆進時無粉塵吹出現(xiàn)象，必須停鉆，待設(shè)計到現(xiàn)場進行處理。鉆孔的深度以鉆桿進深深度為控制依據(jù)，當(dāng)鉆孔達到設(shè)計深度時，應(yīng)空鉆出土，以減少拔鉆時的阻力，然后拔出鉆桿。

(3) 鉆桿垂直度的控制：采用雙經(jīng)緯儀加水平尺控制的方法控制鉆桿的垂直度。在順線路方向及橫線路方向各架設(shè)一臺經(jīng)緯儀，在鉆桿就位及開挖時用來觀察鉆桿的垂直度。采用磁性水平尺，在調(diào)整鉆桿時吸附在鉆桿上，配合經(jīng)緯儀控制鉆桿的垂直度。鉆桿每下降20 cm調(diào)整一次，以保證錨孔的垂直。

3.7 孔深和垂直度的檢查及清孔

(1) 在錨孔鉆挖完成后，檢查成孔深度及垂直度是否符合設(shè)計要求。方法1：采用與孔徑相同直徑順直的管材，并在管材上做與孔深相同的印記，探入孔底，如進出順暢，并達到孔深印記，孔深和垂直度符合要求；方法2：按照設(shè)計尺寸量取錨孔的中心點，用激光對準(zhǔn)器從中心點水平往孔壁移動，當(dāng)對準(zhǔn)器產(chǎn)生的激光與下部孔壁重合時，量取上部對準(zhǔn)器與錨孔上部坑壁的距離l，然后量取錨孔的深度h。計算錨孔的傾斜度是否符合設(shè)計及規(guī)范要求。

(2) 如孔深和垂直度符合設(shè)計要求，即可進行成孔清洗。因在鉆孔時經(jīng)過高壓氣流的沖刷，故只剩下孔內(nèi)壁粘附的土塊及石粉需要清洗。清洗方法：在直徑14 mm的鋼筋上綁扎好布條用來做清洗孔的主要工器具“拖把”。在清洗時注意不能有水滴落，保證“拖把”的濕潤即可。每次清洗時用干凈的水沖洗“拖把”，以保證清洗的潔凈度。當(dāng)清洗“拖把”的水不再有雜物沉淀時，則孔已清洗干凈。如不慎將雜物或水弄進孔內(nèi)，要用高壓氣槍吹出，重新清洗錨孔。

3.8 錨孔灌漿

在完成地腳螺栓固定及找正后可以進行灌孔。灌孔用的砂石料及水泥必須經(jīng)過有資質(zhì)的實驗室檢驗，符合規(guī)范要求才能使用。嚴(yán)格按照配合比拌制混凝土。為保證混凝土的流動性，防止粘掛內(nèi)壁，在攪拌時稍微增加水的比重?；炷翑嚢韬煤?，用小鏟將混凝土送入錨孔內(nèi)，沿孔周圍對稱填入，每填入300 mm高時，用直徑14 mm的鋼釬搗固，混凝土須搗固密實，使錨桿與孔壁及混凝土之間緊密結(jié)合。在下料過程中須嚴(yán)格計算300 mm高度時的填充量，實際操作過程中每300 mm高度填充量不得小于計算量，如在300 mm高度灌孔結(jié)束時，混凝土剩余較多，則證明混凝土密實度不夠或有漏搗，需要重新?lián)v固。

3.9 進坑底部素混凝土清理及承臺模板支立、澆制

在完成灌孔后，清理底部剩余的混凝土殘渣及平整承臺底部找平時的素混凝土，以保證混凝土與巖石的粘連。清理完成后進行上部承臺模板支立。因為上部模板較短，容易出現(xiàn)漲?，F(xiàn)象，采取上部加壓的方式固定。承臺模板固定結(jié)實后，按常規(guī)施工進行承臺混凝土的澆制及養(yǎng)護。

4 結(jié)語

巖石錨桿基礎(chǔ)可以充分發(fā)揮巖石的力學(xué)性能，從而大大地降低基礎(chǔ)材料的耗用量及基礎(chǔ)的土石方量，應(yīng)用在山區(qū)工程中具有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。

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2014-08-29

馬建偉(1984—)，男，河北藁城人，助理工程師，研究方向：電力施工。