漢基HD-90型履帶式錨桿機及施工簡介

蔡偉才

（廣東省建設工程質量安全監督檢測總站，廣東廣州510000）

0 前言

錨索施工是國內成熟的施工工藝，已被廣泛應用在地鐵基坑施工。在廣州市基坑中，地層以復合地層為主，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。國內大部分錨桿機鉆進排渣為外循環模式，，在人工回填土中施工時遇孤石需更換鉆頭，工序繁瑣；在砂層中鉆進容易塌孔，影響施工進度；在高水頭地層施工時易發生涌水涌砂，出現地面沉降。

采用內循環套管跟進工藝的錨桿機施工，可有效地解決遇孤石和砂層塌孔的難題，同時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型履帶式錨桿機為例，介紹內循環套管跟進施工工藝。

1 錨桿機工作原理及特點

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

漢基HD-90型履帶式錨桿機的特點有以下幾方面：一是鉆進系統除了旋轉鉆進功能外，還有正、反打擊功能和高壓水鉆進功能，在遇孤石時，可利用正打擊功能，直接將孤石擊碎，當套管被卡住拔不出來時，可利用反打擊功能將套管拔出。二是套管跟進功能，鉆進過程中，鉆桿與套管直接鉆進，套管護住孔壁砂層，防止在砂層中鉆進過程發生塌孔。三是內循環排渣功能，鉆進過程的渣土從套管內排出，可避免外循環排渣時將套管外側砂帶出孔口，發生涌砂現象。

2 錨桿機施工工藝流程

2.1 施工工藝流程（見圖1）

2.2 施工步驟

（1）測量放樣：根據施工控制網，測設軸線，再根據軸線定出錨索孔位，經復核無誤后方可施工。

（2）鉆機就位：鉆機就位后要調平，使機臺水平，根據圖紙設計的錨索角度，調整鉆桿角度與其相一致。

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

（4）軟弱地層鉆進：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力頭處，同步鉆進，同時安裝或拆缷。在土層和砂層鉆進中，鉆桿主要功能是切削土體，高壓水通過鉆桿從鉆頭噴出，切割土層或砂層。套管主要功能是排渣和護壁，鉆桿噴出的高壓水攜帶渣土延套管內壁排出來，水和渣土從動力頭的溢流口排出，通過套管護壁，防止在砂層鉆進過程發生塌孔現象。當鉆進過程遇到孤石或鋼筋混凝土塊時，利用動力頭的打擊功能，直接將孤石擊碎或將鋼筋切斷，無須更換其他鉆頭。當套管被卡著無法旋轉時，利用動力頭的反打擊功能，通過震動打擊將套管慢慢拔出直至能正常旋轉，重新修孔后再鉆進。當鉆進到巖面交接處時，套管須進入巖面15～25 cm后停止鉆進，目的是防止水或砂土流進套管，影響巖層的成孔質量和注漿質量。

（5）巖層鉆進：拔出鉆桿，更換高風壓鉆頭，采用高壓風沖擊成孔，在鉆進每一節鉆桿時，須反復抽拔2至3次，利用高壓風將孔內的渣土吹出，防止渣土積累在孔內發生卡鉆桿或堵鉆頭情況，同時清除孔內余渣能提高注漿的質量。若巖層裂隙水少時，采用高風壓沖擊成孔的揚塵較大，可在孔口加水，減少揚塵。

（6）注漿：在鉆至設計深度后，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，進行一次注漿，當孔口流出濃漿時，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行二次注漿。

3 施工注意事項

（1）在鉆進過程中，應認真控制鉆進參數，合理掌握鉆進速度，防止埋鉆、卡鉆、坍孔、涌砂和縮頸等各種通病的出現。一旦發生孔內事故，應盡快進行處理。

（2）發現套管旋轉困難時，應反復修孔，防止卡管。

（3）在巖面交接處，套管頭部必須完全進入巖層，防止地下水攜帶砂流入套管，影響注漿質量。

（4）嚴格控制成孔質量。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度的3%；鉆孔深度應超過設計長度0.5～1 m。

4 結語

隨著城市建設的快速發展，采用錨桿支護形式的基坑工程將越來越多，而各個城市的地質都復雜多變，選好錨桿設備是保障安全和保證進度的關鍵。擁有好的錨桿設備，將能占領主要市場，為企業增強實力和競爭能力。

[1]GB50157-2003，地鐵設計規范[S].

[2]盧小文.建筑地基基礎工程施工與質量驗收實用手冊[M].北京：中國建材工業出版社.

[3]GB50086-2001，錨桿噴射混凝土支護技術規范[S].