岩石锚杆基础施工工艺优化与应用

余刚 胡玉东 陈彩 张启峰 毛旭波

摘 要：本文从施工设备、施工流程、施工工艺、过程控制等多方面入手，根据不同施工条件选择不同施工设备、施工方法，同时采用组合轻便式岩石锚杆钻机、并联组合空压机、定位钢板、小料斗、定量灌浆料桶等设备施工既提高了现场施工效率，也提高了质量工艺控制水平，从而节约了施工成本，带来了较好的经济效益和社会效益。

关键词：岩石锚杆基础;施工工艺;施工效率;施工成本

1、概述

目前岩石锚杆基础施工大多采用机械成孔，施工方法采用先挖承台再钻孔，普遍存在设备难运输，成孔速度、质量难控制，锚桩细石混凝土浇制质量难控制等问题。该种基础型式作为环保型基础正在进行试点推广应用，如何解决好上述问题是岩石锚杆基础推广应用的当务之急。

2、工程简介

安徽宣城河沥～梓山220kV线路工程属于2018年度环保型基础（岩石锚杆基础）扩大应用试点工程，共采用36基岩石锚杆基础，占全线基础的26%，单腿锚杆主要采用4根或9根锚杆+承台的方式设计，共有锚杆1122根。

3、施工装备与施工工艺

⑴施工设备

①岩石锚杆基础杆位全部位于皖南山区黄山支脉高山大岭，崎岖山路与较大坡度令大部分施工机械望而却步，施工装备及材料运输难度大。经综合考虑大部分锚杆基础材料与施工设备采取传统马帮运输，其中有4基锚杆基础杆位采用索道运输。

②考虑山区大部分杆位大型岩石锚杆钻机无法进场，因此装备选择时分两种情况：

杆位运输条件较好，现有道路能满足或稍微平整即可满足岩石锚杆钻机进场时选用履带式岩石锚杆钻机;该种设备动力头大，多采用了大扭矩马达驱动，调速范围通常为无级调速。自行式钻机性能优越，施工效率高。

杆位运输条件较差，只能依靠人力、畜力、索道等运输方法运输小型施工设备及工器具进场时选用组合式岩石锚杆钻机;该型钻机单件重量（不包括动力设备）不大于200kg，方便拆卸运输，以压缩空气为动力，采用气动冲击凿岩，具有钻孔速度快、重量轻、搬运方便、操作简单的优点。

⑵施工工艺

常规施工工艺为先挖承台再钻孔，但部分基础承台断面尺寸较小，钻机无法放入基坑中操作，或者此时可以采用钻孔+堵孔，最后开挖承台的方式施工。

①承台断面尺寸大、浮土层较厚采用先挖承台再钻孔的方法施工，施工工艺流程如下：

②承台断面尺寸小、浮土层较薄杆位采用钻孔+堵孔，最后开挖承台的方式施工，施工工艺流程如下：

4、施工工艺优化

结合山区施工环境与岩石锚杆基础施工特点，施工项目部创新制作并使用了并联组合式空压机、锚桩定位钢板、喇叭料斗、定量灌浆料筒等施工器具，成功解决了施工过程中所遇到的一些困难。

⑴并联组合空压机施工方法：本工程的岩石锚杆基础大部分位于山区，交通不便，普通的空压机单台重量较大难以进场。为解决这一问题，施工单位采用3台小型空压机进行并联，通过4通（三进一出）对锚杆机进行供气。这种空压机并联组合拆卸方便、单台量轻、便于运输。空压机并联组合既保证了锚杆钻机耗风量，又便于山区运输周转，即降低了山区施工机械运输的安全风险，又提高了工作效率。

⑵采用锚桩定位钢板：承台式岩石锚杆基础，单腿锚桩数量有4根、6根、8根和12根等多种，且锚桩桩间距也不相同，施工单位根据各种不同锚桩设计参数制作了6毫米厚锚桩定位钢板，解决了锚孔准确定位的问题，同时有利于控制钻杆垂直度。

⑶料斗小器具：巖石锚杆基础锚孔孔径通常较小，当锚筋放入锚孔后，锚筋与锚孔之间间距一般只有3-5cm，利用传统的料斗下料时，由于锚筋与锚孔之间的间距较小，不但灌入速度慢，而且还容易在锚孔口部溢出和堆积。现场经过多次摸索和实践，定制了2种小型料斗，使用这种小型料斗进行下料，即加快了混凝土灌入速度，也很好地避免了在下料过程中混凝土被污染的情况发生。

⑷定量灌浆料桶：为更好的控制每次的灌浆量，通过计算，制作了两种定量混凝土料桶，分别用于120毫米和100毫米锚孔灌浆，定量混凝土料桶的使用既提高现场施工效率，也有利于锚孔灌浆施工的质量的控制。

5、总结

上述施工工艺优化方案较好地解决了施工设备运输、成孔速度、成孔质量、细石混凝土浇制等主要施工难题，提高了现场施工效率、确保了施工质量、节约了施工成本，为岩石锚杆基础推广应用打下了良好的基础，取得了较好的经济、社会效益。