锚固桩水磨钻施工工艺及技术经济分析

曹鑫锋

0 引言

由于铁路增建Ⅱ线锚固桩紧邻既有线,常受“天窗”点施工的影响,造成人员和机械设备的效率大大降低且安全风险较高,导致锚固桩钻爆法施工成本增大。选取比较合适的施工方法既保证安全又取得经济效益,在我国铁路既有线扩能改造实践中有较强的现实意义。本文以增建襄渝铁路Ⅱ线锚固桩水磨钻施工为例,对其施工工艺和经济成本进行分析,为类似工程实践提供参考。

1 工程概况

增建的襄渝铁路Ⅱ线,沿河和既有铁路线穿行于山谷之中,交通条件不便。其中清水溪路基工点位于既有线左侧,距铁路中心线横向距离不足10m,设计增建新线和既有线在此处进行换边和拔接,为确保山体的稳定在线路左侧设计锚固桩12根。施工单位提出如下两种施工方法进行方案比选:1)钻爆法:既有线承担的运输量大,运输繁忙,为确保既有线的行车运营安全,每次爆破均须进行要点施工,而工务每天只允许要点施工一次,造成施工人员和机械设备的生产效率不能得到充分发挥,工效降低。同时由于紧邻既有线,大大增加了施工的安全风险,爆破作业时的安全防护措施相应增多,增加了安全成本。2)水磨钻钻孔施工:由于水磨钻是通过钻机对岩体进行钻芯和剥离,无需放炮施工,不受要点施工的影响,劳动效率大大提高,同时对岩体的破坏好于钻爆法,可适当减少护壁的施工,适合连续作业。由上可见,两种施工方法各有优缺点,结合本工点实际情况,宜采用水磨钻法施工。

2 锚固桩水磨钻施工工艺

锚固桩水磨钻施工工艺如图1所示。

根据上述施工工艺,襄渝铁路Ⅱ线锚固桩如图2所示。其关键工序如下:

1)锁口施工:经测量放样后,施工锁口。并在桩孔的上方设置水池或蓄水设施,并设水管接于钻机进水口。2)钻孔取芯:水磨钻是利用钻机套筒刃片在钻机的转动下切削岩体,并把岩体切入套筒内,待钻入一定深度后,提出套筒,清除筒内岩石,再放下套筒,如此反复进行操作。在操作中应注意:钻机就位后沿桩截面进行连续钻进,进行岩体的剥离,套筒直径宜为15cm左右,钻进深度可根据岩石的强度进行调整,一般为50cm～60cm深。3)用风镐镐头插入中间孔内进行凿除或者利用楔子人工破除,岩体便以钻进深度进行分离。

3 水磨钻施工经济分析

通过连续的现场考察,采用计时观察法中的写实记录法进行现场考核,结合《铁路概预算编制办法115号文》及铁路工程预算定额(铁建设[2004]47号),分析定额基价如表1所示。

表1 定额基价分析表

在实际施工过程中,钻孔取芯一般称为“槽方”,中间剥离部分一般称为“空方”,本单价分析是综合桩截面在4 m2～6 m2时的考察计算结果。若桩设计截面大,则“空方”所占比例较大,单价可相应降低,反之若桩设计截面较小,“空方”所占比例较小,单价则会相应提高。

4 结语

在邻近既有线、建筑物、城市市区的桩基施工中采用水磨钻进行施工,有效地解决了不能爆破施工的问题。随着国家铁路建设力度的加大,增建二线等工程会日益增多,笔者通过现场实际定额测算和考察,对水磨钻钻孔施工成本进行了分析,可为类似工程实践提供参考。

[1]铁建设[2004]47号,铁路工程预算定额[S].

[2]韩同银,刘庆凡.建设项目施工组织与管理[M].北京:中国铁道出版社,2000:105-165.

[3]全国一级建造师执业资格考试用书编写委员会.建设工程经济[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.

[4]吴添祖.技术经济学概论[M].北京:高等教育出版社,1998.