巖石錨桿基礎在山區基礎施工中的應用

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)

巖石錨桿基礎在山區基礎施工中的應用

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)

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

巖石錨桿基礎；施工；山區

0 引言

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

1 巖石錨桿基礎的應用特點

(1) 巖石錨桿基礎由于充分發揮了巖石的力學性能，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都小。

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

(3) 巖石錨桿基礎由于充分發揮了巖石的力學性能，從而大量地降低了基礎材料的耗用量，與巖石嵌固式基礎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，更具有明顯的經濟效益。

(4) 巖石錨桿基礎的施工棄渣、基面開方量少，有利于環保。

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

2 巖石錨桿基礎施工流程

巖石錨桿基礎施工流程如圖1所示。

圖1 巖石錨桿基礎施工流程示意圖

3 施工方案概述

3.1 施工前對人員、設備及材料的要求

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

(2) 主要設備及工器具如表1所示。

表1 主要設備及工器具

(3) 錨桿基礎材料要求：

1) 錨桿：按設計要求使用M45×5 880地腳螺栓。

2) 混凝土強度：基礎采用強度等級為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 線路復測及分坑

按照設計圖紙進行線路復測，核實現場地形是否與設計相符。按照基礎分坑手冊所給數據進行分坑放樣。

3.3 上部承臺基坑的開挖

本工程錨桿式基礎上部為掏挖式承臺，下部為錨孔。在分坑結束后進行上部基坑的開挖，開挖時隨時注意地質條件是否與設計相符。掏挖式承臺基坑開挖完成后，項目部會同設計、監理對基坑進行驗槽，符合設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識，故上部承臺基坑開挖到設計深度時在基坑底部鋪設2 cm厚的素混凝土并整平(在完成灌孔后鏟除)，然后按設計要求精確標識錨孔位置。

3.5 轉機就位找正與固定

在鉆機就位前各控制樁應完整無缺，復查地腳螺栓、立柱中心、承臺中心根開尺寸、轉角度數、基礎和錨桿高差、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固定好鉆機的支腿、機架和機身，使鉆機在工作過程中不產生晃動，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，必須經過監理工程師及現場質檢員的同意后方可開鉆。成孔后經監理及質檢員檢查，簽字后，才能進行下道工序。鉆進時應根據地質情況控制鉆進速度，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。遇到障礙物時應停鉆，等情況清楚后再鉆進或采取相應措施。

(2) 鉆進時必須平穩施鉆，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。若發現實際地層地質與設計勘測資料不相符，應做好準確記錄并及時向監理和設計報告。記錄必須與實際工序同步，如實填寫。當鉆進過程中出現潮濕地質結構層時，如鉆進時無粉塵吹出現象，必須停鉆，待設計到現場進行處理。鉆孔的深度以鉆桿進深深度為控制依據，當鉆孔達到設計深度時，應空鉆出土，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一臺經緯儀，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，在調整鉆桿時吸附在鉆桿上，配合經緯儀控制鉆桿的垂直度。鉆桿每下降20 cm調整一次，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：按照設計尺寸量取錨孔的中心點，用激光對準器從中心點水平往孔壁移動，當對準器產生的激光與下部孔壁重合時，量取上部對準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計及規范要求。

(2) 如孔深和垂直度符合設計要求，即可進行成孔清洗。因在鉆孔時經過高壓氣流的沖刷，故只剩下孔內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，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過有資質的實驗室檢驗，符合規范要求才能使用。嚴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，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合。在下料過程中須嚴格計算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，需要重新搗固。

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，容易出現漲?，F象，采取上部加壓的方式固定。承臺模板固定結實后，按常規施工進行承臺混凝土的澆制及養護。

4 結語

巖石錨桿基礎可以充分發揮巖石的力學性能，從而大大地降低基礎材料的耗用量及基礎的土石方量，應用在山區工程中具有明顯的經濟效益和社會效益。

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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。