巖石錨桿基礎(chǔ)施工方法

摘 要：通過簡要介紹基礎(chǔ)，闡述了施工需做好的準備工作，進而介紹了具體操作：先在巖石的原狀結(jié)構(gòu)上用專用機械打孔，打好孔后清渣、洗孔，然后在安放好錨孔用的鋼筋、地腳螺栓后進行混凝土澆制。

關(guān)鍵詞：巖石；錨桿；地腳螺栓；混凝土澆制

中圖分類號：TU753 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.16.080

巖石錨桿基礎(chǔ)是將地腳螺栓直接固定于灌漿混凝土的巖石孔洞內(nèi)，借助巖石本體、巖石與砼漿、砼漿與地腳螺栓間的黏結(jié)力來抵抗上部桿塔結(jié)構(gòu)傳來的外力，以保證對桿塔結(jié)構(gòu)的錨固穩(wěn)定。為保證施工質(zhì)量，選用一種好的施工方法尤為重要，因此，詳細介紹了巖石錨桿基礎(chǔ)施工方法，用于指導(dǎo)施工。

1 基礎(chǔ)特點

1.1 開挖及鉆孔要求

巖石錨桿基礎(chǔ)的開挖及鉆孔需滿足以下3點要求：①應(yīng)保證巖石構(gòu)造的整體性不被破壞；②孔洞中的石粉、浮土及孔壁松散的活石應(yīng)清除干凈；③巖石成孔后應(yīng)立即安裝地腳螺栓，并澆筑混凝土，以防孔壁風(fēng)化。

1.2 地腳螺栓安裝及混凝土澆筑要求

地腳螺栓的安裝及混凝土的澆筑有以下幾點要求：①地腳螺栓的埋入深度不得小于設(shè)計值，安裝后應(yīng)采取臨時固定措施；②澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)分層澆搗密實，并按現(xiàn)場澆筑基礎(chǔ)混凝土的規(guī)定養(yǎng)護；③孔洞中澆筑混凝土的量不得低于施工設(shè)計的規(guī)定值；④對澆筑的混凝土的強度檢驗應(yīng)以同條件養(yǎng)護的試塊為依據(jù)，試塊的制作應(yīng)每基取一組；⑤澆筑鉆孔式巖石基礎(chǔ)時，應(yīng)采取相應(yīng)的措施減少混凝土的收縮量（比如添加減水劑、膨脹劑等）。

1.3 施工允許偏差要求

巖石錨桿基礎(chǔ)施工允許偏差需滿足以下2點要求：①成孔深度不應(yīng)低于設(shè)計值；②鉆孔式的孔徑允許偏差為±20 mm，0.

2 基礎(chǔ)施工說明

巖石基礎(chǔ)的混凝土標號為C30，其中，碎石為細石，單粒級為10～20 mm?；炷翗颂朇30要求摻減水劑、膨脹劑，其中，減水劑的摻量與水泥的比例為1∶50，膨脹劑的摻量與水泥的比例為1∶10（替代水泥用量）。地腳螺栓保護帽的混凝土標號為C10?；A(chǔ)鋼材為I、II級鋼材，地腳螺栓（螺桿、螺帽）為35號優(yōu)質(zhì)碳素鋼，錨固鋼筋及墊板采用Q235鋼。

3 基礎(chǔ)施工方案

直錨式（錨桿）巖石基礎(chǔ)施工必須遵守《輸電線路施工及驗收規(guī)范》的各項規(guī)定，并按設(shè)計院提供的圖紙與和設(shè)計文件施工。如果在施工中發(fā)現(xiàn)與原設(shè)計地質(zhì)條件不符，應(yīng)立即會同設(shè)計單位研究處理方法。

3.1 施工準備

3.1.1 技術(shù)準備

技術(shù)準備工作包括以下3方面的內(nèi)容：①施工技術(shù)負責人應(yīng)熟悉并掌握設(shè)計圖紙與說明，了解設(shè)計意圖和主要設(shè)計原則；②根據(jù)設(shè)計要求進行細石混凝土配合比設(shè)計；③施工技術(shù)負責人應(yīng)向巖石基礎(chǔ)施工的全體工作人員進行全面、細致的技術(shù)交底，使他們弄懂弄通相關(guān)內(nèi)容。

3.1.2 現(xiàn)場準備

現(xiàn)場準備工作主要包括以下幾項內(nèi)容：①施工前，施工單位應(yīng)組織相關(guān)專業(yè)人員會同設(shè)計人員，復(fù)查實際采用巖石基礎(chǔ)的樁號和型式，盡量避免失誤。②經(jīng)復(fù)查無誤后，按設(shè)計要求清理施工基面，鏟除覆蓋土層，使基面巖石全都暴露出來。清理范圍應(yīng)從孔徑邊沿各放寬0.5 m，并在孔徑附近留有放置鉆孔設(shè)備的位置。③按設(shè)計要求開挖出坑口，接近上部方形坑底后，將定做的固定鋼板錨固。④施工基面標高的要求。對于直錨式巖石基礎(chǔ)，各腿之間的地面高差不應(yīng)超過10 mm。如果巖石不易鏟平，可在澆筑地腳螺栓后用水泥砂漿抹面找平。需要注意的是，應(yīng)保證地腳螺栓露出基面。⑤用經(jīng)緯儀準確確定各塔腿中心和各地腳螺栓鉆孔的位置，并作出明顯的標記，再用地腳螺栓樣板校核，保證塔基整體和孔間距離無誤。

3.2 勞動組織和崗位責任

直錨式巖石基礎(chǔ)施工，其規(guī)模較小，工作精細。直錨式巖石基礎(chǔ)施工勞動組織和崗位責任如表1所示。

3.3 施工工藝流程

為確保直錨式巖石基礎(chǔ)的施工質(zhì)量，應(yīng)按如圖1所示的施工工藝流程圖施工。

3.4 施工工藝要點

3.4.1 機械鉆孔

機械鉆孔的施工要點：①施工現(xiàn)場準備好后即可將鉆機運到塔位鉆孔處，按鉆機說明書組裝鉆機，將鉆機鉆頭中心對準孔中心的標記，并用經(jīng)緯儀或垂球控制、調(diào)整鉆機，使鉆機的鉆桿垂直于地面，然后固定鉆機。②由專職機手檢查設(shè)備各部位的安裝是否穩(wěn)妥，并根據(jù)巖石硬度選擇并安裝鉆頭，一切妥當后便可開機。鉆孔時需注意，鉆機的鉆桿應(yīng)始終保持垂直，保證巖石孔洞正常，并隨時觀察、檢查鉆孔進尺情況。如果鉆進速度較慢或出現(xiàn)巖芯，可加金鋼砂配合鉆孔；如果出現(xiàn)土層、地下水、暗溝、溶洞、地下管道、文物、墓穴等情況，應(yīng)停止鉆進，并通知設(shè)計單位和有關(guān)部門處理。鉆進過程中，技術(shù)人員應(yīng)隨時觀察并記錄巖層的變化情況。如果發(fā)現(xiàn)與原設(shè)計資料不符，則應(yīng)通知原設(shè)計單位處理。③在倒換鉆具時，應(yīng)使用專用卡具卡牢鉆頭后方可拆卸，同時，用鐵板和木塞將巖孔封堵，防止鉆頭掉入坑內(nèi)。④鉆機和空壓機操作人員應(yīng)與作業(yè)負責人保持清晰、暢通的通信聯(lián)絡(luò)。⑤鉆孔前應(yīng)對設(shè)備進行全面檢查；進出風(fēng)管不得有扭勁，連接必須良好；注油器及各部螺栓均應(yīng)緊固牢靠。⑥鉆孔過程中如果發(fā)出沖擊聲或機械運轉(zhuǎn)異常，操作人員必須立即停機檢查。⑦裝拆鉆桿時，操作人員站立的位置應(yīng)避開風(fēng)電動回轉(zhuǎn)機和滑輪箱。⑧風(fēng)管控制閥操作架應(yīng)加裝擋風(fēng)護板，并將其設(shè)置在上風(fēng)向。⑨吹氣清洗風(fēng)管時，風(fēng)管端口不得對著操作人員。⑩風(fēng)管不得彎成銳角，風(fēng)管遭受擠壓或損壞時，應(yīng)立即停止使用。?一個塔腿的全部錨孔鉆好之后，即可將鉆機移至另一塔腿處，并按以上要求繼續(xù)鉆進，直至全部完成。

3.4.2 清渣、洗孔

清渣、洗孔要點：①在打鑿鉆孔完成之后，應(yīng)徹底清除孔內(nèi)的石渣和孔洞周圍的泥水、石屑等；②采用壓力氣沖擊方法將孔內(nèi)的石屑、石粉沖清干凈；③孔洞內(nèi)不得有貫通的裂縫，并應(yīng)及時清除活動的碎石。

3.4.3 錨筋（地腳螺栓）安裝

錨筋的安裝要點：①安裝前，應(yīng)檢查底筋（地腳螺栓）的材質(zhì)、型號、規(guī)格及彎鉤情況是否與設(shè)計圖紙一致，保證底筋表面潔凈，不得有銹濁污物。②安裝時，應(yīng)將錨筋逐根放入孔內(nèi)，并放置于巖孔定位中心。如果地腳錨鉤受到阻礙，應(yīng)先提出錨筋，修整錨鉤或孔底周圍，保證安裝后的地腳螺栓位于圖紙規(guī)定的位置。③將塔腿的地腳螺栓（一般為4個）安裝好后，應(yīng)再用樣板校正固定，并核對整基地腳螺栓的根開、對角線和方位，確保在允許偏差之內(nèi)。

3.4.4 細石混凝土的制作

細石混凝土的制作要點：①細石混凝土的配合比必須是由技術(shù)部門經(jīng)過設(shè)計及實驗的數(shù)據(jù)。②基礎(chǔ)澆制嚴格按混凝土配合比和水灰比設(shè)計。坍落度每班日或每個腿應(yīng)檢查2次以上，并做好記錄，其數(shù)值不得大于配合比設(shè)計的規(guī)定值，嚴格控制水灰比。配比用量每班日或每基基礎(chǔ)應(yīng)至少檢查2次，并做好記錄?；炷猎牧掀畈坏贸^規(guī)定值（水±2%，水泥±2%，石子±3%，砂子±3%）。澆制混凝土?xí)r，混凝土原材料均采用臺秤計量。③細石混凝土的攪拌。一個塔基的細石混凝土用量較小，一般可人工攪拌，仍按“三、三制”方法進行，即先將砂子、石子、水泥倒在鐵板上，干拌和3遍，然后加定量用水的80%稠拌和，再將剩余用水（20%）倒入，濕拌和3遍，達到均勻一致、無分離狀態(tài)。如果用機械攪拌，宜選小型攪拌機，每次攪拌時間不得少于1.5 min。

3.4.5 澆筑和搗固

細石混凝土可人工澆筑，具體澆筑和搗固要點為：①澆筑前，應(yīng)再次檢查孔內(nèi)有無殘渣或雜物等。孔洞內(nèi)周壁應(yīng)保持濕潤（必要時應(yīng)灑水濕潤）。②澆筑時，應(yīng)分層進行，每層澆筑厚度小于200 mm，并沿孔壁周圍均勻倒入，邊灌邊搗固。搗固釬要插入到下一層的 1/2 以下，且保證澆筑均勻、徹底。砼漿應(yīng)先計算定量好，澆筑量應(yīng)與孔洞實際體積相同，否則應(yīng)查明原因。③澆筑和搗固時不得碰撞錨桿（地腳螺栓），并應(yīng)始終保持正確位置。④每個地腳螺栓孔都需澆筑沙漿或細石混凝土，從攪拌機卸出到澆筑完畢（包括抹面）的延續(xù)時間不宜超過表2中的規(guī)定。⑤每個塔腿地腳螺栓澆筑細石混凝土和抹面工作必須一次完成，嚴禁二次抹面。

3.4.6 養(yǎng)護

養(yǎng)護要點：①錨孔內(nèi)的細石混凝土宜采用自然養(yǎng)護方法。②在30 d內(nèi)，以基礎(chǔ)為中心，半徑為5 m的范圍內(nèi)不允許出現(xiàn)對基礎(chǔ)造成影響的作業(yè)，半徑為30 m的范圍內(nèi)不允許有爆破作業(yè)。③基面細石混凝土要在澆筑抹面完成后的12 h內(nèi)澆水養(yǎng)護。當天氣炎熱、干燥有風(fēng)時，應(yīng)在混凝土表面加覆蓋物澆水養(yǎng)護，澆水次數(shù)應(yīng)以能保持基面濕潤為宜。

3.4.7 質(zhì)量檢驗和處理

質(zhì)量檢驗和處理要點為：①對于整基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)尺寸檢查，其允許偏差值要滿足驗收評級要求。②基礎(chǔ)混凝土強度應(yīng)以同條件養(yǎng)護的試塊極限抗壓強度的平均值為依據(jù)，混凝土強度應(yīng)大于或等于設(shè)計強度。③直錨式巖石基礎(chǔ)施工應(yīng)自始至終嚴格實行質(zhì)量控制。因此，相關(guān)人員需隨時檢查施工情況，并及時填寫施工記錄。④基礎(chǔ)施工開挖后，如果發(fā)現(xiàn)巖石性質(zhì)和風(fēng)化程度與原設(shè)計不符，應(yīng)會同設(shè)計單位及時采取措施處理，因地制宜，制訂好修改方案。⑤鉆孔時，如果出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，必須停止施工，立即會同設(shè)計單位查明巖石鉆孔漏水的原因。如果溶洞或裂隙不大，且不影響巖石的整體性和穩(wěn)定性，可采取澆筑砂漿或混凝土堵塞，待砂漿或混凝土凝固后進行注水試驗，確認無泄漏后方可繼續(xù)施工，否則應(yīng)將基礎(chǔ)型式改為承臺式或嵌固式巖石基礎(chǔ)。

4 機械操作規(guī)程規(guī)范

4.1 大型空氣壓縮機操作規(guī)程

作業(yè)前應(yīng)重點檢查大型空氣壓縮機是否滿足以下6點要求：①發(fā)動機油面在標尺規(guī)定的范圍內(nèi)；②冷卻系統(tǒng)水量充足，清潔、無滲漏，風(fēng)扇皮帶松緊合適；③燃油箱油量充足，各油管及接頭處均無漏油現(xiàn)象；④各連接安裝部件牢固，附件完整無缺；⑤空氣壓縮機油面在規(guī)定的位置；⑥內(nèi)燃機在啟動前，其離合器處于分離位置。

啟動發(fā)動機時每次不得超過10 s；如果連續(xù)3次仍未能啟動，應(yīng)及時查明原因，排除故障后再啟動。

啟動發(fā)動機后，應(yīng)低速運轉(zhuǎn)3～5 min，待機油壓力排氣正常、各系統(tǒng)管路無泄漏現(xiàn)象、溫度和機油壓均正常后，將發(fā)動機和空氣壓縮機之間的離器合上，空氣壓縮機運轉(zhuǎn)正常、氣壓在規(guī)定的規(guī)范內(nèi)、安全閥正常排氣時方可開始作業(yè)。

當運行中出現(xiàn)異常，比如出現(xiàn)異味、水溫急劇上升和機油壓力急劇下降等情況，應(yīng)立即停機檢查并排除故障。

停機前應(yīng)卸去荷載并進行中速運轉(zhuǎn)，待溫度降低后，怠速運轉(zhuǎn)5～10 min，方可停機。

發(fā)現(xiàn)下列情況之一應(yīng)立即停機檢查，找出原因并將故障排除后方可繼續(xù)作業(yè)：①漏水、漏氣、漏電或冷卻水突然中斷；②壓力表、溫度表、電流表指示值超過規(guī)定值（充電指示亮）；③排氣壓力突然升高，排氣閥、安全閥失效。

連續(xù)工作2 d后，應(yīng)將液氣分離器、中間冷卻器、后冷卻器內(nèi)的油水排放掉，貯氣罐內(nèi)的油水每班次應(yīng)排放一兩次。

4.2 巖石鉆機操作規(guī)程

巖石鉆機操作需滿足以下要求：①檢查各路油管，以保證各油管接對、接好，油管對接時應(yīng)將接頭上的雜物清洗干凈，以免將雜物帶進液壓系統(tǒng)內(nèi)；檢查空壓機氣管與巖石鉆機操作臺的接頭，以保證連接牢靠、無漏氣現(xiàn)象；檢查液壓系統(tǒng)的油面，以保證油面高度在規(guī)定的范圍內(nèi)；內(nèi)燃機、機油尺規(guī)定標尺內(nèi)的冷卻水需充滿。②啟動巖石鉆機的液壓系統(tǒng)發(fā)動機，怠速運轉(zhuǎn)3～5 min，檢查各部油管，以保證無滲漏現(xiàn)象；調(diào)整壓力，帶動轉(zhuǎn)桿查看運轉(zhuǎn)狀況，確保各儀表均正常。③運轉(zhuǎn)正常后，逐步進入載荷運轉(zhuǎn)。④輸氣管、液壓管保持暢通，不得扭軸，并在通知現(xiàn)場有關(guān)人員后方可送氣；在出氣口前方不得有人工作或站立。⑤在運轉(zhuǎn)正常后，將巖石鉆機操作臺上的操作手柄放到正確的位置（一個是推進，一個是正轉(zhuǎn)），并將氣壓手柄開到2/3的位置。⑥更換轉(zhuǎn)桿時，應(yīng)將固定扳手卡好，防止扳手脫落，掉進轉(zhuǎn)孔內(nèi)。⑦在拆除鉆桿時，應(yīng)將鉆桿卡牢，防止下一段鉆桿掉入孔內(nèi)；鉆孔打好后要蓋好，防止雜物掉入孔內(nèi)。⑧在支鉆孔架時，應(yīng)將支架支平錨固牢靠，拉線應(yīng)打成45°角，在沒有合理地形的情況下，可以將角度適當放大。⑨拆除巖石鉆機時，先將操作手柄放到中間位置，然后將送氣開關(guān)關(guān)閉，通知空壓機操作人員關(guān)閉總送氣開關(guān)，將油管和送氣管逐步拆除后再拆除支架配重塊、拉線等，接著準備下一個基礎(chǔ)腿的工作。

5 結(jié)論

巖石錨桿型基礎(chǔ)不僅可以提高施工水平，減輕勞動強度，降低工程造價，還可以充分發(fā)揮原狀巖體的力學(xué)性能，具有較好的抗拔功能。與其他類型基礎(chǔ)相比，巖石錨桿型基礎(chǔ)減輕了結(jié)構(gòu)自重，降低了基礎(chǔ)材料的消耗，在交通不便的高山大嶺地區(qū)，其經(jīng)濟效益極為明顯，是一種值得推廣的先進的施工方法。

作者簡介：申小金，男，工程師，MBA，從事輸電線路施工方面的工作。

〔編輯：劉曉芳〕

Abstract： Through a brief introduction of the foundation. In this paper， the construction is required to do the preparatory work， and introduces the concrete operation： first in the rocks original structure with special mechanical drilling， hole cleaning residue， cleaning the hole， then placed anchor hole to use reinforced， anchor bolts， after concrete pouring.

Key words： rock； bolt； anchor bolt； concrete pouring