蔡偉才

（廣東省建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督檢測(cè)總站，廣東廣州510000）

0 前言

錨索施工是國(guó)內(nèi)成熟的施工工藝，已被廣泛應(yīng)用在地鐵基坑施工。在廣州市基坑中，地層以復(fù)合地層為主，包含人工回填土、砂層、土層及巖層，而人工回填土多以建筑垃圾為主。國(guó)內(nèi)大部分錨桿機(jī)鉆進(jìn)排渣為外循環(huán)模式，，在人工回填土中施工時(shí)遇孤石需更換鉆頭，工序繁瑣；在砂層中鉆進(jìn)容易塌孔，影響施工進(jìn)度；在高水頭地層施工時(shí)易發(fā)生涌水涌砂，出現(xiàn)地面沉降。

采用內(nèi)循環(huán)套管跟進(jìn)工藝的錨桿機(jī)施工，可有效地解決遇孤石和砂層塌孔的難題，同時(shí)在高水頭地層施工可減少涌水涌砂量，確保基坑安全。下面，以漢基HD-90型履帶式錨桿機(jī)為例，介紹內(nèi)循環(huán)套管跟進(jìn)施工工藝。

1 錨桿機(jī)工作原理及特點(diǎn)

漢基HD-90型履帶式錨桿機(jī)是由香港合資企業(yè)制造。該機(jī)主要由動(dòng)力系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、鉆進(jìn)系統(tǒng)、行走系統(tǒng)組成。其工作原理是：根據(jù)開(kāi)孔位置決定開(kāi)孔方式，若是土層，開(kāi)孔可直接采用鉆頭開(kāi)孔。若是強(qiáng)度較高如混凝土梁、加固層，可采用高風(fēng)壓沖擊器開(kāi)孔。開(kāi)孔后，更換為帶高壓水鉆頭的鉆桿和套管，鉆桿采用高壓水鉆進(jìn)，套管同步跟進(jìn)，高壓水將切割出的渣土從套管內(nèi)向外流，在套管頭部聯(lián)接動(dòng)力頭的溢流口排出來(lái)。鉆桿和套管穿過(guò)砂層及土層后，進(jìn)入巖層約0.2 m，拔出鉆桿，更換為高壓風(fēng)沖擊鉆頭，在巖層中成孔。

漢基HD-90型履帶式錨桿機(jī)的特點(diǎn)有以下幾方面：一是鉆進(jìn)系統(tǒng)除了旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)功能外，還有正、反打擊功能和高壓水鉆進(jìn)功能，在遇孤石時(shí)，可利用正打擊功能，直接將孤石擊碎，當(dāng)套管被卡住拔不出來(lái)時(shí)，可利用反打擊功能將套管拔出。二是套管跟進(jìn)功能，鉆進(jìn)過(guò)程中，鉆桿與套管直接鉆進(jìn)，套管護(hù)住孔壁砂層，防止在砂層中鉆進(jìn)過(guò)程發(fā)生塌孔。三是內(nèi)循環(huán)排渣功能，鉆進(jìn)過(guò)程的渣土從套管內(nèi)排出，可避免外循環(huán)排渣時(shí)將套管外側(cè)砂帶出孔口，發(fā)生涌砂現(xiàn)象。

2 錨桿機(jī)施工工藝流程

2.1 施工工藝流程（見(jiàn)圖1）

2.2 施工步驟

（1）測(cè)量放樣：根據(jù)施工控制網(wǎng)，測(cè)設(shè)軸線，再根據(jù)軸線定出錨索孔位，經(jīng)復(fù)核無(wú)誤后方可施工。

（2）鉆機(jī)就位：鉆機(jī)就位后要調(diào)平，使機(jī)臺(tái)水平，根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的錨索角度，調(diào)整鉆桿角度與其相一致。

（3）開(kāi)孔：采用沖擊器開(kāi)孔，沖擊器開(kāi)出的孔徑比套管外徑大約10 mm，在更換套管后，套管能順利地穿進(jìn)孔口到孔底部，減少修孔時(shí)間。

（4）軟弱地層鉆進(jìn)：套管和鉆桿頭部分別安裝合金鉆頭，鉆桿上的合金鉆頭外露在套管的合金鉆頭約100 mm，套管與鉆桿上的合金鉆頭有切斷鋼筋和擊碎花崗巖的能力。套管與鉆桿安裝在同一動(dòng)力頭處，同步鉆進(jìn)，同時(shí)安裝或拆缷。在土層和砂層鉆進(jìn)中，鉆桿主要功能是切削土體，高壓水通過(guò)鉆桿從鉆頭噴出，切割土層或砂層。套管主要功能是排渣和護(hù)壁，鉆桿噴出的高壓水?dāng)y帶渣土延套管內(nèi)壁排出來(lái)，水和渣土從動(dòng)力頭的溢流口排出，通過(guò)套管護(hù)壁，防止在砂層鉆進(jìn)過(guò)程發(fā)生塌孔現(xiàn)象。當(dāng)鉆進(jìn)過(guò)程遇到孤石或鋼筋混凝土塊時(shí)，利用動(dòng)力頭的打擊功能，直接將孤石擊碎或?qū)摻钋袛啵瑹o(wú)須更換其他鉆頭。當(dāng)套管被卡著無(wú)法旋轉(zhuǎn)時(shí)，利用動(dòng)力頭的反打擊功能，通過(guò)震動(dòng)打擊將套管慢慢拔出直至能正常旋轉(zhuǎn)，重新修孔后再鉆進(jìn)。當(dāng)鉆進(jìn)到巖面交接處時(shí)，套管須進(jìn)入巖面15～25 cm后停止鉆進(jìn)，目的是防止水或砂土流進(jìn)套管，影響巖層的成孔質(zhì)量和注漿質(zhì)量。

（5）巖層鉆進(jìn)：拔出鉆桿，更換高風(fēng)壓鉆頭，采用高壓風(fēng)沖擊成孔，在鉆進(jìn)每一節(jié)鉆桿時(shí)，須反復(fù)抽拔2至3次，利用高壓風(fēng)將孔內(nèi)的渣土吹出，防止渣土積累在孔內(nèi)發(fā)生卡鉆桿或堵鉆頭情況，同時(shí)清除孔內(nèi)余渣能提高注漿的質(zhì)量。若巖層裂隙水少時(shí)，采用高風(fēng)壓沖擊成孔的揚(yáng)塵較大，可在孔口加水，減少揚(yáng)塵。

（6）注漿：在鉆至設(shè)計(jì)深度后，先從鉆桿打入清水沖洗孔底沉渣，直至孔口流出清水。接著，拔出鉆桿，插入鋼絞線，進(jìn)行一次注漿，當(dāng)孔口流出濃漿時(shí)，停止一次注漿。最后，拔出套管，把孔口封堵好，待一次注漿初凝后終凝前進(jìn)行二次注漿。

3 施工注意事項(xiàng)

（1）在鉆進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)認(rèn)真控制鉆進(jìn)參數(shù)，合理掌握鉆進(jìn)速度，防止埋鉆、卡鉆、坍孔、涌砂和縮頸等各種通病的出現(xiàn)。一旦發(fā)生孔內(nèi)事故，應(yīng)盡快進(jìn)行處理。

（2）發(fā)現(xiàn)套管旋轉(zhuǎn)困難時(shí)，應(yīng)反復(fù)修孔，防止卡管。

（3）在巖面交接處，套管頭部必須完全進(jìn)入巖層，防止地下水?dāng)y帶砂流入套管，影響注漿質(zhì)量。

（4）嚴(yán)格控制成孔質(zhì)量。錨孔水平及垂直方向孔距允許偏差為±50 mm；錨索鉆孔角度允許偏差為±3°；鉆孔底部偏離軸線的允許偏差為錨索長(zhǎng)度的3%；鉆孔深度應(yīng)超過(guò)設(shè)計(jì)長(zhǎng)度0.5～1 m。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，采用錨桿支護(hù)形式的基坑工程將越來(lái)越多，而各個(gè)城市的地質(zhì)都復(fù)雜多變，選好錨桿設(shè)備是保障安全和保證進(jìn)度的關(guān)鍵。擁有好的錨桿設(shè)備，將能占領(lǐng)主要市場(chǎng)，為企業(yè)增強(qiáng)實(shí)力和競(jìng)爭(zhēng)能力。

[1]GB50157-2003，地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]盧小文.建筑地基基礎(chǔ)工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收實(shí)用手冊(cè)[M].北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社.

[3]GB50086-2001，錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].