巖石錨桿基礎施工方法

摘 要：通過簡要介紹基礎，闡述了施工需做好的準備工作，進而介紹了具體操作：先在巖石的原狀結構上用專用機械打孔，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

巖石錨桿基礎是將地腳螺栓直接固定于灌漿混凝土的巖石孔洞內，借助巖石本體、巖石與砼漿、砼漿與地腳螺栓間的黏結力來抵抗上部桿塔結構傳來的外力，以保證對桿塔結構的錨固穩定。為保證施工質量，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施工方法，用于指導施工。

1 基礎特點

1.1 開挖及鉆孔要求

巖石錨桿基礎的開挖及鉆孔需滿足以下3點要求：①應保證巖石構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清除干凈；③巖石成孔后應立即安裝地腳螺栓，并澆筑混凝土，以防孔壁風化。

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計值，安裝后應采取臨時固定措施；②澆筑混凝土時，應分層澆搗密實，并按現場澆筑基礎混凝土的規定養護；③孔洞中澆筑混凝土的量不得低于施工設計的規定值；④對澆筑的混凝土的強度檢驗應以同條件養護的試塊為依據，試塊的制作應每基取一組；⑤澆筑鉆孔式巖石基礎時，應采取相應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

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

2 基礎施工說明

巖石基礎的混凝土標號為C30，其中，碎石為細石，單粒級為10～20 mm。混凝土標號C30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。基礎鋼材為I、II級鋼材，地腳螺栓（螺桿、螺帽）為35號優質碳素鋼，錨固鋼筋及墊板采用Q235鋼。

3 基礎施工方案

直錨式（錨桿）巖石基礎施工必須遵守《輸電線路施工及驗收規范》的各項規定，并按設計院提供的圖紙與和設計文件施工。如果在施工中發現與原設計地質條件不符，應立即會同設計單位研究處理方法。

3.1 施工準備

3.1.1 技術準備

技術準備工作包括以下3方面的內容：①施工技術負責人應熟悉并掌握設計圖紙與說明，了解設計意圖和主要設計原則；②根據設計要求進行細石混凝土配合比設計；③施工技術負責人應向巖石基礎施工的全體工作人員進行全面、細致的技術交底，使他們弄懂弄通相關內容。

3.1.2 現場準備

現場準備工作主要包括以下幾項內容：①施工前，施工單位應組織相關專業人員會同設計人員，復查實際采用巖石基礎的樁號和型式，盡量避免失誤。②經復查無誤后，按設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。清理范圍應從孔徑邊沿各放寬0.5 m，并在孔徑附近留有放置鉆孔設備的位置。③按設計要求開挖出坑口，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，各腿之間的地面高差不應超過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，應保證地腳螺栓露出基面。⑤用經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

直錨式巖石基礎施工，其規模較小，工作精細。直錨式巖石基礎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的施工質量，應按如圖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，并用經緯儀或垂球控制、調整鉆機，使鉆機的鉆桿垂直于地面，然后固定鉆機。②由專職機手檢查設備各部位的安裝是否穩妥，并根據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巖芯，可加金鋼砂配合鉆孔；如果出現土層、地下水、暗溝、溶洞、地下管道、文物、墓穴等情況，應停止鉆進，并通知設計單位和有關部門處理。鉆進過程中，技術人員應隨時觀察并記錄巖層的變化情況。如果發現與原設計資料不符，則應通知原設計單位處理。③在倒換鉆具時，應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。④鉆機和空壓機操作人員應與作業負責人保持清晰、暢通的通信聯絡。⑤鉆孔前應對設備進行全面檢查；進出風管不得有扭勁，連接必須良好；注油器及各部螺栓均應緊固牢靠。⑥鉆孔過程中如果發出沖擊聲或機械運轉異常，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避開風電動回轉機和滑輪箱。⑧風管控制閥操作架應加裝擋風護板，并將其設置在上風向。⑨吹氣清洗風管時，風管端口不得對著操作人員。⑩風管不得彎成銳角，風管遭受擠壓或損壞時，應立即停止使用。?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，應徹底清除孔內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的石屑、石粉沖清干凈；③孔洞內不得有貫通的裂縫，并應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，應檢查底筋（地腳螺栓）的材質、型號、規格及彎鉤情況是否與設計圖紙一致，保證底筋表面潔凈，不得有銹濁污物。②安裝時，應將錨筋逐根放入孔內，并放置于巖孔定位中心。如果地腳錨鉤受到阻礙，應先提出錨筋，修整錨鉤或孔底周圍，保證安裝后的地腳螺栓位于圖紙規定的位置。③將塔腿的地腳螺栓（一般為4個）安裝好后，應再用樣板校正固定，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。

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部門經過設計及實驗的數據。②基礎澆制嚴格按混凝土配合比和水灰比設計。坍落度每班日或每個腿應檢查2次以上，并做好記錄，其數值不得大于配合比設計的規定值，嚴格控制水灰比。配比用量每班日或每基基礎應至少檢查2次，并做好記錄。混凝土原材料偏差不得超過規定值（水±2%，水泥±2%，石子±3%，砂子±3%）。澆制混凝土時，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。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，應再次檢查孔內有無殘渣或雜物等。孔洞內周壁應保持濕潤（必要時應灑水濕潤）。②澆筑時，應分層進行，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。砼漿應先計算定量好，澆筑量應與孔洞實際體積相同，否則應查明原因。③澆筑和搗固時不得碰撞錨桿（地腳螺栓），并應始終保持正確位置。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）的延續時間不宜超過表2中的規定。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 養護

養護要點：①錨孔內的細石混凝土宜采用自然養護方法。②在30 d內，以基礎為中心，半徑為5 m的范圍內不允許出現對基礎造成影響的作業，半徑為30 m的范圍內不允許有爆破作業。③基面細石混凝土要在澆筑抹面完成后的12 h內澆水養護。當天氣炎熱、干燥有風時，應在混凝土表面加覆蓋物澆水養護，澆水次數應以能保持基面濕潤為宜。

3.4.7 質量檢驗和處理

質量檢驗和處理要點為：①對于整基基礎結構尺寸檢查，其允許偏差值要滿足驗收評級要求。②基礎混凝土強度應以同條件養護的試塊極限抗壓強度的平均值為依據，混凝土強度應大于或等于設計強度。③直錨式巖石基礎施工應自始至終嚴格實行質量控制。因此，相關人員需隨時檢查施工情況，并及時填寫施工記錄。④基礎施工開挖后，如果發現巖石性質和風化程度與原設計不符，應會同設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，如果出現漏水現象，必須停止施工，立即會同設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施工，否則應將基礎型式改為承臺式或嵌固式巖石基礎。

4 機械操作規程規范

4.1 大型空氣壓縮機操作規程

作業前應重點檢查大型空氣壓縮機是否滿足以下6點要求：①發動機油面在標尺規定的范圍內；②冷卻系統水量充足，清潔、無滲漏，風扇皮帶松緊合適；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定的位置；⑥內燃機在啟動前，其離合器處于分離位置。

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

啟動發動機后，應低速運轉3～5 min，待機油壓力排氣正常、各系統管路無泄漏現象、溫度和機油壓均正常后，將發動機和空氣壓縮機之間的離器合上，空氣壓縮機運轉正常、氣壓在規定的規范內、安全閥正常排氣時方可開始作業。

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

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

發現下列情況之一應立即停機檢查，找出原因并將故障排除后方可繼續作業：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。

連續工作2 d后，應將液氣分離器、中間冷卻器、后冷卻器內的油水排放掉，貯氣罐內的油水每班次應排放一兩次。

4.2 巖石鉆機操作規程

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，油管對接時應將接頭上的雜物清洗干凈，以免將雜物帶進液壓系統內；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、無漏氣現象；檢查液壓系統的油面，以保證油面高度在規定的范圍內；內燃機、機油尺規定標尺內的冷卻水需充滿。②啟動巖石鉆機的液壓系統發動機，怠速運轉3～5 min，檢查各部油管，以保證無滲漏現象；調整壓力，帶動轉桿查看運轉狀況，確保各儀表均正常。③運轉正常后，逐步進入載荷運轉。④輸氣管、液壓管保持暢通，不得扭軸，并在通知現場有關人員后方可送氣；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），并將氣壓手柄開到2/3的位置。⑥更換轉桿時，應將固定扳手卡好，防止扳手脫落，掉進轉孔內。⑦在拆除鉆桿時，應將鉆桿卡牢，防止下一段鉆桿掉入孔內；鉆孔打好后要蓋好，防止雜物掉入孔內。⑧在支鉆孔架時，應將支架支平錨固牢靠，拉線應打成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，然后將送氣開關關閉，通知空壓機操作人員關閉總送氣開關，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腿的工作。

5 結論

巖石錨桿型基礎不僅可以提高施工水平，減輕勞動強度，降低工程造價，還可以充分發揮原狀巖體的力學性能，具有較好的抗拔功能。與其他類型基礎相比，巖石錨桿型基礎減輕了結構自重，降低了基礎材料的消耗，在交通不便的高山大嶺地區，其經濟效益極為明顯，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