摘要：针对本文所述述地质情况，我项目部结合现场实际情况，经过多次咨询设计单位、专家。根据施工成熟的施工班组的施工经验，最终确定采用边坡锚索钻孔跟进套管技术方案施工。确保工程快速施工，保证质量，又达到经济、合理目的。
关键词：边坡锚索钻孔；跟进套管；应用
1、项目技术依托工程概况及技术背景
巧家县“8.03”地震灾后恢复重建项目思源中学工程，总建筑面积为37638.68㎡，含11个单体幢号，层数为一层至六层；室外工程含场平，抗滑桩、预应力锚索（锚杆）加肋梁挡土板、坡面挂网喷锚护面、浆砌毛石挡土墙;边坡锚索钻孔跟进管支护面积约为5000㎡。
巧家县“8.03”地震灾后恢复重建项目思源中学工程，高边坡9—9剖面、10—10剖面、11—11剖面、12—12剖面因场地全部采用级配碎石回填，结构松散，存在裂缝，在钻机钻孔过程中高压风从裂缝中泄漏，孔内风压减少，无法将钻头冲击成粉状碎块排出，造成阻力增大，钻机无法旋转，无法收回，钻具随时卡死。14-14剖面、15—15剖面、16—16剖面、17-17剖面因地质条件非常差，岩体风化破碎，边坡均为大片石和石渣，质地不均，结构松散，裂隙张开并相互连通；在钻机钻孔过程中高压风从裂缝中泄漏，孔内风压减少，无法将钻头冲击成粉状碎块排出，造成阻力增大，钻机无法旋转；在加上钻进过程的扰动，造成已成孔段塌孔，多次发生钻具卡死、断裂、孔口坍塌，无法收回。岩体结构松散，差异较大，造成钻进过程中导向不准，钻杆弯曲断裂，无法成孔。
2、项目技术详细技术
2.1项目特征
该部位因距离公路太近，且地质情况较差，开挖高度过高，为了保障安全，经设计单位现场勘察后商定，先对边坡进行挂钢筋网（Φ8@100）喷锚（100～200厚C20细实混凝土）临时加固处理，再进行边坡锚索钻孔跟进套管施工。
该部位支护体系采用预应力锚索+肋梁+现浇挡土板，锚索孔径150mm，锚孔深度14m～17m，固段长度8m，锚索采用6束15.2钢绞线组成，注浆材料为PO42.5水泥浆，水灰比为0.4～0.5，压力为0.2～0.5Mpa。在锚索钻孔施工过程中，经常造成卡具卡死、成孔段塌孔，施工进度严重滞后，经过对施工方案多次对比分析，最终确定边坡锚索钻孔采用跟进套管施工。
2.2方案选择
通过咨询了设计单位（西南有色昆明勘测设计（院）股份有限公司）、准达公司及基础局，给予了两种施工方法，第一种施工方法：采用钢质跟进套管成孔，节约造价，局部钢套管采用YBG-60液压拔管机，成孔后拔出套管，重复利用一次。施工过程中第二种施工方法：钻孔遇到塌孔、岩石破碎的立即起钻进行注浆待凝，反复注浆向孔内成孔，钻孔-灌浆-待凝-扫孔钻进。经过对两种方案进行对比，第一种施工方法简便快捷，易于控制成本，利于工期控制；第二中施工方法循环时间长，不利于工期控制，采用水玻璃灌浆成本高且水泥结石强度低，并易出现孔内事故，同时灌浆量无法控制，成本高、工期长。经各方参建单位共同研究并结合工期等现场实际情况后商定，9-9剖面、10-10剖面、11-11剖面、12-12剖面、14-14剖面、 15-15剖面、16-16剖面、17-17剖面锚孔成孔采用宝钢DNR780，外径146×5，接箍146×8套管跟进套管成孔施工方法，套管总长约4377m。
2.3施工重点、难点
9—9剖面、10—10剖面、11—11剖面、12—12剖面坡高度为5m～10m；14-14剖面、 15-15剖面、16-16剖面、17-17剖面边坡高度为11m～20m，边坡高度较高，保证安全文明施工是本工程施工重点。
跟进套管用量较多，节约材料是本工程控制重点。
本工程工期较紧，要求2017年9月30日竣工，确保按时完工是本工程控制重点。
因地质分布比较复杂，增加施工难度，施工方案要根据现场实际施工情况，要不断调整，不对改进是本工程施工难点。
2.4施工工艺
搭设钻机操作脚手架—>测定孔位—>钻机安装就位—>安装钻具—>套管安装、钻孔—>成孔后吹扫排渣—>拆除钻具钻杆—>终孔验收—>推放锚索—>锚杆注浆—>勒柱及挡土板施工—>锚墩制作—>张拉、锁定—>验收。
2.5锚索施工技术要求
搭设施工平台：
按照设计要求的锚索间距为3米并结合钻机起塔高度搭建平台，在施工工作面内用Φ48钢管搭设施工平台。由于工作面边坡较陡，平台搭设自工作面顶部向下施工，具体搭设方法为：
（1）、用人工（或机械）在工作面顶部较稳定的地方向下埋入锚杆，作为固定端，用Φ10mm的钢绳栓在其上。
（2）、用Φ48钢管平铺在地面上（作为扫地杆），并用钢绳牢固地拉在预埋锚杆上。
（3）、用Φ48钢管按间距、层高一层一层自下而上进行搭设，架管底部与扫地杆牢固连接在一起，使工作平台形成一个整体。
（4）、施工平台上，铺满厚5cm的木板。
（5）、在施工平台外侧及水平面挂上安全网。
（6）、在施工平台上安装好照明装置。
（7）、搭设三排脚手架。
锚索孔编号定位：
①、锚索孔编号
预应力锚索编号为：MS-i-j，MS表示锚索， i=1，2，3……表示行号，j=1，2，3……表示列号，面向边坡，由上而下i自然增加，从右向左j依次增加。
②、锚索孔定位
根据锚索布置图中的高程和桩号，按间距3米一个孔在立面上定位好，并用红油漆作标记，并标明孔号。
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钻机就位：
本工程采用国内先进的锚杆钻机JHMG40型钻机，锚索设计孔径为150㎜。该类型钻机轻便灵活，便于上下钻机移动，有利于施工安全。钻孔采用风动干式潜孔锤钻进施工工艺，考虑到本工程特殊地质条件：边坡为中风化岩层。为了保证锚索钻孔顺利施工，不卡死或钻杆断裂，必须增加材质R780，外径146×5，接箍R780，外径146×8套管。
为保证锚索孔质量，必须保证钻机就位的准确性、稳固性。
（1）、准确性
、调整钻机立轴轴线方位角与锚孔设计方位角一致。
、使用地质罗盘测量，调整钻机立轴轴线倾角与锚孔设计倾角一致，保持下倾30o 。
（2）、稳固性
、用卡固扣件卡牢钻机，使钻机牢固固定在工作平台上。
、试运转钻机，再次测校开孔钻具轴线和倾角，使其与锚孔轴线和倾角一致，然后拧紧紧固螺杆。
、施工过程中，一直保证卡固扣件紧固状态，并定期进行检查。
、上下平台吊装设备时，在平台管架上安装手动葫芦，葫芦吨位大小一般为提升重量的3倍以上，承载的立杆、横杆应加密，操作人员应佩带安全帽、保险绳，吊装平台部位以下不得有人，并设置专人指挥。
造孔：
、孔径：锚索设计成孔孔径为Φ150mm。
、孔深：14m～30m。
、锚索角度：方位角按设计要求执行，向下俯角20～30°。
锚索制作：
依照设计长度及要求加工制作锚索，9—9剖面、10—10剖面、11—11剖面、12—12剖面预应力锚索采用5Φ15.20㎜高强度，低松弛钢绞线，其极限强度为1860MPa；14-14剖面、 15-15剖面、16-16剖面、17-17剖面预应力锚索采用6Φ15.20㎜高强度，低松弛钢绞线，其极限强度为1860MPa。锚固段要除油除锈，以保证水泥浆体与锚索的握裹力；自由段要涂防锈漆，做好防腐处理，每条锚索外套PVC软管。锚固段要安装扩张件，自由段要安装定中件。
（1）、下料
使用砂轮切割机下料，锚索长度L= L1（锚固段长度）+ L0（自由段长度）+Li（锚礅长度）+锚具长度Lms +Lz（张拉长度）。
锚固段长度与自由段长之和为钻孔孔深，锚具、锚礅长度共取1.5m，张拉长度取0.5m。
（2）、组装
①、钢铰线顺直排列在加工平台上。
②、按照要求进行内锚头部分制作。
③、顺直注浆管，按1.2m的间距安置对中架和隔离架，注浆管深入孔底，管端部应进行简易堵塞防止异物进入。
④、捆扎
a、自由段：在两对中架中间使用黑铁丝捆扎。
b、锚固段：在两隔离架中间使用黑铁丝将其捆扎成纺锤型。
⑤ 对组装好的锚索按照对应的锚索孔进行编号，并妥善放置备用。
下锚：
①、下锚方式：人工下锚
②、下锚时，操作人员要协调一致，用力均匀，只能往里推，不能往外拉，保证锚索体在孔内顺直不扭曲。
注浆：
锚索注浆采用底部注浆法，注浆材料采用新鲜普通硅酸盐水泥，水泥强度等级为P.O42.5，锚索注浆采用水灰比为0.4～0.5的纯水泥浆，强度等级为M30。水泥浆应拌和均匀，随拌随用，为便于泵送，拌和时要加入一定量的减水剂。灌注前通风检查管道畅通情况，以保证锚索体中的钢铰线在注浆后能均匀地分布，采用压力注浆。注浆压力：0.2～0.5Mpa，为给锚索张拉提供依据，注浆时对每一批预应力锚索的灌浆浆液取样做抗压强度试验。
施工肋梁及张拉台：
注浆完成后可随即施工肋梁及张拉台，肋梁及张拉台内要安放孔口套管，便于锚索张拉。先用风钻在锚索孔周围坡面上对称打孔4个，插入Ф20骨架钢筋并固定，将按设计图纸尺寸制作而成张拉台坐以插入钢筋固定，保证张拉台座固定后方可张拉。锚索张拉在锚固注浆结石体抗压强度承载强度达到施工图纸规定值后进行。
锚索张拉、锁定与封锁：
肋梁及张拉台施工完成后，待其强度达到22MPa后，可进行锚索张拉。张拉分三次进行，张拉按设计预应力值的1.1倍进行，最后按设计值锁定。
张拉前，张拉千斤顶与油表要进行标定。
张拉程序：按现行施工规范给定的初张拉吨位预张拉(一般为设计值的10%)，并记录伸长值初读数；继续向张拉缸加油至设计油压值；测量伸长值并做好张拉记录；稳压几分钟，然后松开高压油泵，活塞回程，夹片即自动跟进锚固，实现自锚。
锚索锁定后，使用砂轮切割机切除钢绞线，锚具外留存15cm。用黄油保护锚具及外留钢铰线，浇筑C20混凝土封闭锚头，混凝土保护厚度不小于10cm。
3、结束语
巧家县“8.03”地震灾后恢复重建项目思源中学工程中采用边坡锚索钻孔跟进套管施工技术，有效处理好复杂地质边坡钻孔卡钻及孔口坍塌问题，并且加快了施工速度，保证了施工安全，增加经济效益。
参考文献：
[1]断层破碎带巷道的锚网喷架联合支护技术[J]. 王振,题正义,常志峰. 有色金属(矿山部分). 2012(02)
[2]松软破碎围岩地层掘进支护方式[J]. 朱进文. 能源与节能. 2012(04)
[3]穿越断层破碎带隧道动力响应特性分析[J]. 耿萍,吴川,唐金良,李林. 岩石力学与工程学报. 2012(07)
[4]极破碎顶板条件下的巷道支护技术研究与实践[J]. 宋兴国,马洪飞. 科技创新导报. 2012(28)
论文作者:李江奇1,庞瑞春2
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/4
标签：剖面论文; 钻机论文; 钻孔论文; 套管论文; 注浆论文; 锚固论文; 长度论文; 《防护工程》2018年第35期论文;