跟孔水磨鉆開挖嵌固式巖石基礎(chǔ)施工工藝

摘 要： 根據(jù)葛洲壩～遠(yuǎn)安變、桔城變～遠(yuǎn)安變π進(jìn)黃花變220kV線路工程G1#和Y1#基礎(chǔ)地質(zhì)地形特點(diǎn)，我公司選用跟孔水磨鉆開挖嵌固式巖石基礎(chǔ)施工工藝的方案，于60天內(nèi)安全完成了175方的特堅(jiān)石開挖，成孔規(guī)范，成本低廉，為類似施工提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞： 水磨鉆、嵌固式巖石基礎(chǔ)、施工工藝

1.施工簡介

嵌固式巖石基礎(chǔ)主要用于中等風(fēng)化和強(qiáng)風(fēng)化、覆蓋層較薄且?guī)r石整體性較好的硬質(zhì)巖石地區(qū)[1]。在輸變電線路工程中，因其強(qiáng)度高、穩(wěn)定好、成本低而廣泛應(yīng)用。其基坑開挖可以采用人工開挖和松動爆破方法施工[1]。我公司承建的葛洲壩～遠(yuǎn)安變、桔城變～遠(yuǎn)安變π進(jìn)黃花變220kV線路工程的G1#和Y1#基礎(chǔ)地質(zhì)結(jié)構(gòu)為硅質(zhì)膠結(jié)的含火成巖之卵石的礫巖，屬特堅(jiān)石VII級，兩基基礎(chǔ)孔徑均為φ1600mm～2400mm，孔深在8700mm～10200mm之間，總計(jì)方量約175方。該處基礎(chǔ)位于運(yùn)行線路110kV金材線23號導(dǎo)線正下方12米左右，爆破開挖極具危險性，而人工開挖耗時過長，成本極高，綜合權(quán)衡各類因素決定利用新興工具跟孔水磨鉆進(jìn)行施工。現(xiàn)以此兩基基礎(chǔ)為例，介紹跟孔水磨鉆開挖嵌固式巖石基礎(chǔ)施工工藝。

2.施工過程

2.1.施工準(zhǔn)備

首先應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)施工要求，進(jìn)行基礎(chǔ)分坑并對坑口進(jìn)行放樣，然后開始器具運(yùn)輸進(jìn)場、布置施工現(xiàn)場文明施工、清理坑口等工作。

此階段主要工作要點(diǎn)：

2.1.1.現(xiàn)場“三通一平”，即水通、電通、路通和場地平整→滿足施工條件及影響安全文明施工。

2.1.2.分坑放樣測量操作的準(zhǔn)確性→影響施工質(zhì)量的關(guān)鍵。

2.1.3.開挖坑口上方的整平→影響后續(xù)流程。

2.2.搭設(shè)固定支架、安裝水磨鉆機(jī)器

在基礎(chǔ)坑口四周清理平整后，將12根Φ45鋼管用U型卡扣連接成長方體框架，框架長寬約2米，高約為1.57米 。在框架上方用粗鐵絲固定一粗厚木板，長度約與框架長相當(dāng)。調(diào)節(jié)水磨鉆上方螺栓，使水磨鉆機(jī)器固定至框架上，水磨鉆下方應(yīng)用實(shí)木墊平整。 在此過程中應(yīng)不斷調(diào)整水磨鉆位置，使鉆筒對準(zhǔn)開挖坑口的邊緣處。

此階段施工要點(diǎn)：

2.2.1.框架整體和機(jī)身下方墊木處要平穩(wěn)→影響基坑開挖質(zhì)量。

2.2.2.跟孔水磨鉆鉆筒所對位置→影響基坑開挖質(zhì)量。

2.3.鉆取巖芯

打開水管開關(guān)，使水流進(jìn)水磨鉆鉆筒中。待基面足夠濕潤時，方可打開電動機(jī)開關(guān)，帶動水磨鉆鉆筒旋轉(zhuǎn)，在此過程中，操作人員應(yīng)一腳踩住機(jī)身下端，一手扶機(jī)身部電機(jī)升降調(diào)節(jié)開關(guān)，手部對開關(guān)適當(dāng)加力（視巖石硬度而定），使電動機(jī)隨鉆頭的深入緩慢下降，整個鉆芯過程中，水源供應(yīng)不能停止的。

2.4.提取巖芯

鉆筒完全進(jìn)入巖體后，反轉(zhuǎn)電機(jī)升降調(diào)節(jié)開關(guān)，使鉆筒上升，此時，因在研磨過程中，水使巖體膨脹而導(dǎo)致巖體緊緊吸附在鉆筒內(nèi)壁，加之，鉆齒厚度（7mm）比鉆筒身部厚度（6mm）略大，形成一定的內(nèi)鉤，將巖體隨鉆筒一起提升起來。用鐵錘敲擊鉆筒后，使巖芯落回原鉆取部位，隨后在用自制鐵絲圈圈住巖芯，將其提取至坑外。

2.5.中心巖體松動及出渣

在基坑內(nèi)，用打孔機(jī)打入一定數(shù)量均勻分部的小孔，用比孔的直徑大的粗制鋼楔子錘入產(chǎn)生裂縫，然后用鋼釬撬動裂縫使中心巖體松動破碎后，清理出基坑，并將基坑底層大致整平。

2.6.成孔檢驗(yàn)

以基坑洞壁為上支架，以坑底為下支架，再次固定水磨鉆機(jī)器，重復(fù)以上操作至要求尺寸后，使用風(fēng)鎬擴(kuò)好孔徑底盤。

3.施工工藝對比及總結(jié)

3.1.施工工藝對比

以開挖G1#的A腿20.6方為例，對三種嵌固式巖石基礎(chǔ)施工工藝進(jìn)行對比

通過對比，選擇最合理的優(yōu)化方案：

3.1.1.在要求工期的情況下，人工開挖的方式可以完全排除。

3.1.2.爆破施工危險性巨大，產(chǎn)生的飛石極易對運(yùn)行線路金材線23號導(dǎo)線正下方12米左右造成危害，同時產(chǎn)生的噪音，因此極有可能遭遇阻工等現(xiàn)象，而水磨鉆施工則不存在此項(xiàng)情況，亦不會有爆破施工的安全隱患，施工安全性得到了提高。

3.1.3.水磨鉆工藝成本在爆破工藝和人工開挖之間，但在對巖石結(jié)構(gòu)影響和對周邊環(huán)境影響極其有利，所以項(xiàng)目部選取跟孔水磨鉆工藝進(jìn)行施工。

4.結(jié)語

通過π進(jìn)線路跟孔水磨鉆開挖嵌固式巖石基礎(chǔ)施工，我們總結(jié)以下施工經(jīng)驗(yàn)：

4.1.跟孔水磨鉆施工工藝工具簡單，噪音小，污染小，特別適用于在人群密集區(qū)、噪音敏感地帶、爆破高危地區(qū)的巖石基礎(chǔ)施工作業(yè)。

4.2.提高了施工安全性。跟孔水磨鉆施工對巖石擾動小，能降低巖石塌落傷人的危險，減少了爆破施工帶來的安全隱患。

4.3.降低了施工成本。成孔規(guī)則，能減少混凝土超灌量，提高施工質(zhì)量。

4.4.為以后類似工程基礎(chǔ)施工提供寶貴施工經(jīng)驗(yàn)和完善的施工方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]李慶林.架空送電線路施工手冊.北京：中國電力出版社，2002.