錨固樁水磨鉆施工工藝及技術經濟分析

曹鑫鋒

0 引言

由于鐵路增建Ⅱ線錨固樁緊鄰既有線,常受“天窗”點施工的影響,造成人員和機械設備的效率大大降低且安全風險較高,導致錨固樁鉆爆法施工成本增大。選取比較合適的施工方法既保證安全又取得經濟效益,在我國鐵路既有線擴能改造實踐中有較強的現實意義。本文以增建襄渝鐵路Ⅱ線錨固樁水磨鉆施工為例,對其施工工藝和經濟成本進行分析,為類似工程實踐提供參考。

1 工程概況

增建的襄渝鐵路Ⅱ線,沿河和既有鐵路線穿行于山谷之中,交通條件不便。其中清水溪路基工點位于既有線左側,距鐵路中心線橫向距離不足10m,設計增建新線和既有線在此處進行換邊和拔接,為確保山體的穩定在線路左側設計錨固樁12根。施工單位提出如下兩種施工方法進行方案比選:1)鉆爆法:既有線承擔的運輸量大,運輸繁忙,為確保既有線的行車運營安全,每次爆破均須進行要點施工,而工務每天只允許要點施工一次,造成施工人員和機械設備的生產效率不能得到充分發揮,工效降低。同時由于緊鄰既有線,大大增加了施工的安全風險,爆破作業時的安全防護措施相應增多,增加了安全成本。2)水磨鉆鉆孔施工:由于水磨鉆是通過鉆機對巖體進行鉆芯和剝離,無需放炮施工,不受要點施工的影響,勞動效率大大提高,同時對巖體的破壞好于鉆爆法,可適當減少護壁的施工,適合連續作業。由上可見,兩種施工方法各有優缺點,結合本工點實際情況,宜采用水磨鉆法施工。

2 錨固樁水磨鉆施工工藝

錨固樁水磨鉆施工工藝如圖1所示。

根據上述施工工藝,襄渝鐵路Ⅱ線錨固樁如圖2所示。其關鍵工序如下:

1)鎖口施工:經測量放樣后,施工鎖口。并在樁孔的上方設置水池或蓄水設施,并設水管接于鉆機進水口。2)鉆孔取芯:水磨鉆是利用鉆機套筒刃片在鉆機的轉動下切削巖體,并把巖體切入套筒內,待鉆入一定深度后,提出套筒,清除筒內巖石,再放下套筒,如此反復進行操作。在操作中應注意:鉆機就位后沿樁截面進行連續鉆進,進行巖體的剝離,套筒直徑宜為15cm左右,鉆進深度可根據巖石的強度進行調整,一般為50cm～60cm深。3)用風鎬鎬頭插入中間孔內進行鑿除或者利用楔子人工破除,巖體便以鉆進深度進行分離。

3 水磨鉆施工經濟分析

通過連續的現場考察,采用計時觀察法中的寫實記錄法進行現場考核,結合《鐵路概預算編制辦法115號文》及鐵路工程預算定額(鐵建設[2004]47號),分析定額基價如表1所示。

表1 定額基價分析表

在實際施工過程中,鉆孔取芯一般稱為“槽方”,中間剝離部分一般稱為“空方”,本單價分析是綜合樁截面在4 m2～6 m2時的考察計算結果。若樁設計截面大,則“空方”所占比例較大,單價可相應降低,反之若樁設計截面較小,“空方”所占比例較小,單價則會相應提高。

4 結語

在鄰近既有線、建筑物、城市市區的樁基施工中采用水磨鉆進行施工,有效地解決了不能爆破施工的問題。隨著國家鐵路建設力度的加大,增建二線等工程會日益增多,筆者通過現場實際定額測算和考察,對水磨鉆鉆孔施工成本進行了分析,可為類似工程實踐提供參考。

[1]鐵建設[2004]47號,鐵路工程預算定額[S].

[2]韓同銀,劉慶凡.建設項目施工組織與管理[M].北京:中國鐵道出版社,2000:105-165.

[3]全國一級建造師執業資格考試用書編寫委員會.建設工程經濟[M].北京:中國建筑工業出版社,2004.

[4]吳添祖.技術經濟學概論[M].北京:高等教育出版社,1998.