浅谈锚杆基础施工的监理控制范学胜

浅谈锚杆基础施工的监理控制范学胜

范学胜

（山东诚信工程建设监理有限公司250300）

1引言

我国华北地区的高压输电线路经常要穿越广泛分布的山区，对于岩石基础，常规的基础型式不能充分利用原状土地基良好的承载特性，具有施工难度大、土石方量大、不利于环境保护等因素。而采用岩石锚杆基础就可以发挥原状岩体的力学性能,具有施工量小，基础承受抗拔性能大，较小的原材消耗，基本不破坏原地形、地貌等特点。岩石锚杆基础充分的利用了岩石的整体稳固性能，使锚杆同岩石相结合为一个整体，它的应用对山区线路基础施工，特别是对于运输困难的山区具有明显的经济效益。

500kV栖霞－文登线路中采用岩石锚杆基础在省内属于首次使用，它的技术含量比以前类型岩石基础要高，对岩石性能有较高的要求。在经过设计院进行实地勘查研究和详细计算后，确定本工程159#、160#、161#三基基础采用试验性岩石锚杆基础。

本工程岩石锚杆基础试验的顺利通过，以及在以后线路运行中的有效验证，可以推广以后线路施工设计中岩石锚杆基础的广泛应用。

2技术特点

2.1基础特点

岩石锚杆基础的设计原理是基础通过四根一定长度的锚杆与岩石粘结，在上端浇制一个承接平台，与岩石结合成一个整体，形成基础，利用岩石整体性能承受线路荷载。岩石锚杆基础的应用，同时结合铁塔高低腿的配置，能够充分发挥岩石锚杆基础的特性。适应范围为中等风化岩及强风化岩。岩石锚杆基础具有以下特点：

2.1.1基面清理少，大大减少了对山区原始地形、地貌的破坏，有利于植被及生态环境保护；

2.1.2施工基面不用进行降基处理或施工基面值较小，且基础不用进行开挖处理，减小了工程施工土石方量和混凝土浇制量；

2.1.3岩石锚杆基础充分发挥了原状岩体的力学性能，具有良好的抗拔性能；

2.1.4由于工程量小，减少了混凝土原材料的用量，岩石锚杆基础与岩石掏挖基础相比混凝土量减了85%左右，同时大大减少了钢材的用量和运输量，具有明显的经济效益；

2.1.5避免了爆破作业造成的不利影响，提高了安全性能；

2.1.6缩短了工程施工周期。

2.2施工工艺

岩石锚杆基础施工机械化程度要求较高，对原材料和施工工艺有较高的要求。锚杆基础的施工主要包括承台浇筑、钻孔和锚杆浇筑三部分。

2.2.1承台浇筑

首先对基础表面进行清理，在清除表面杂质且达到要求地质条件后，对岩石表面进行清洗，清洗完毕后进行支模工作。支模过程要严格按照设计尺寸进行控制，并留好预留孔以备岩石钻孔用。支模后承台浇制前的控制要点为：

a)承台浇制前的高差控制要符合设计标高；

b)预留孔的位置要满足基础根开、对角线尺寸；

c)承台的钢筋配置要符合设计图纸；

d)现场原材料要符合设计要求；

e)施工人员及各种施工工器具配备完善。

承台浇制采用C30普通混凝土，配合比如下表：

2.2.2钻孔及锚杆浇制

在完成承台的浇筑工作后，且承台强度满足设计要求后，即可进行钻孔及锚杆浇制工作。基础锚杆采用35号优质碳素钢，试验锚杆采用45号优质碳素钢，基础采用C30细石混凝土，锚杆浇制由于混凝土用量少，一般可采用人工搅拌，按照“三、三制”方法进行。即先将砂子和水泥倒在铁板上，干拌合三遍，然后加定量用水的80%稠拌合，再将剩余的20%水和细石倒入进行湿拌合三遍达到均匀一致、无分离现象。

2.2.2.1钻孔过程的监理控制要点：

a)钻孔前复核预留孔的根开、对角线、扭转及标高尺寸，确保符合设计要求；

b)试验孔的孔径、深度与较短的锚杆孔一致；

c)钻孔的水平、垂直误差应控制在不大于10毫米范围内；

d)钻孔过程要详细记录岩石的性能、厚度、节理裂隙发育情况、风花程度及分界线、夹层情况，出现异状时应通知设计及地质人员做出有关确定后方可进行下一步工作；

e)成孔后应有地质专业人员进行验孔，确认后方可进行锚杆浇制工作；

f)检查浇制用细石，粒径一般在5-10mm，并检查其含泥量，必要时进行水洗；

g)检查砂子的含泥量及杂质含量，有异议时应提前提出并通知施工单位进行处理。

2.2.2.2锚杆浇制监理控制要点：

a)成孔后应用高压空气或水冲洗孔壁，将孔内的残余岩土清理干净；

b)成孔及清理完毕后应及时进行锚杆浇制工作，防止岩石风化；

c)控制好膨胀剂的掺入量；

d)严格按设计及试验配比要求进行配合比操作；

e)核实锚杆是否符合设计，且表面没有油污等污染杂质；

f)锚杆丝扣在浇制前是否进行保护；

g)锚杆自基础顶面向下1米范围内是否缠绕工业用胶带，且胶带缠绕厚度不得大于3mm；

h)计算并记录混凝土的浇制量，保证实际灌入量不小于计算量；

i)浇制过程中是否采取有效措施保证混凝土达到密实；

j)及时检查混凝土的塌落度，塌落度一般要求为50㎜～90㎜；

k)检查试块的制作和养护是否符合规范规定要求。

浇制完毕后，用经纬仪对锚杆尺寸进行再次复核，确保准确性。试验孔的浇制同等于以上条件。

细石混凝土配合比见下表。

基础工程质量的优劣直接决定着铁塔主体工程结构的稳定性，这对输电线路工程能否正常运行是至关重要的。因此，对基础工程的监理必须做好事前预控、事中控制和事后检测。

2.3试验检测

上拔试验是验证锚杆基础是否满足线路设计的重要依据，每基基础都有两个试验锚杆，通过上拔试验可以确定是否进行下一步工作的必要条件。

2.3.1试验方案

1、锚杆的上拔静载试验应遵照《架空送电线路基础设计技术规定》（DL/T5219-2005）的相关要求进行。

2、施工单位应根据现场实际选用相应的试验装置，加荷梁必须满足基础试验上拔破坏力作用下的强度、刚度和稳定的要求，其长度应符合反力基座与试验基础之间所要求的最小距离。

3、反力基座的选用应以尽量减小对基础试验结果的影响为原则同时对支座的变位和倾斜严加控制。

4、上拔位移量的测量系统的常用基准点由基准梁、百分表、经纬仪和读数标尺等构成。基准点的桩离开试验基础和反力基座的距离应符合一下条件：

a)预估上拔破坏土体的范围。

b)离开反力基座底面边缘点的距离为2倍以上基座的最大宽度，3倍以上承压桩径。

c)基准梁应有相当的刚度，牢靠地固定于基准点上。若基准梁过长，可改用钢丝式游标测读方法。

d)百分表精度一般取1/100㎜，行程宜为30㎜以上。

5、加荷方法宜选用维持荷载法（应力控制），荷载应分级加载，荷载分级及具体加载值如下表所示：

6、每级荷载的增、卸载量维持时间以上拔、回弹变位不大于0.5㎜/h为标准。

7、测读的内容至少包括：

a)时间

b)上拔荷载量

c)上拔位移量

d)反力基座的下沉量

e)试验基础的水平变位量

f基础周围地面裂缝展开和垄起的变位量

2.3.2试验过程

通过现场观看岩石锚杆基础的破坏试验，对锚杆基础的承载能力叙述如下：

1、荷载较小时，发生较小的位移量,地面没有明显变化，锚杆周围没有突出现象；

2、随着荷载的逐渐增加，位移量逐渐递增，当荷载达到50%时，此时通过读数仪上可以发现，中间读数仪发生的位移较两翼读数仪数值大，且变化比较明显；

3、当荷载增加到70%时，此时基础周围地面出现裂缝和垄起的变位量，读数仪较之前面发生位移量程均匀增长趋势；

4、当荷载增加到90%时，此时裂缝和垄起的变位量不断扩大，此时中间读数仪持续增加，但增加速度较之前变小，两翼则增加不明显；

5、当荷载增加到100%时，此时裂缝及垄起的变位量变化不大；

6、当荷载增加到160T时，持续一段时间后，裂缝及垄起的变位量没有变化，但承重梁不断上升，证明锚杆进入屈服状态，锚杆中间变细。

7、持续维持在160T荷载，在经过大约几分钟后，听到钢筋断裂的响声或荷载显示卸载，说明钢筋已经屈服断裂，此时基础周围没有发生较大变化。

上述为一个锚杆的承载力，其标准荷载为120KN，发生破坏荷载为160KN，而整基基础的设计荷载不超过300KN。通过上述判断，锚杆基础完全有承受铁塔风荷载的能力，且其保险系数比较大，尤其在山区特别值得推广。