基体岩石植筋锚固典型施工方法

基体岩石植筋锚固典型施工方法

史欢学张筱建孙晓伟张轲

（陕西送变电工程公司陕西西安710000）

摘要：随着输电线路在山区不断发展，在施工阶段需要挖设大量的临时性地锚，当地锚处于岩石地带，采用人工开凿时，经济效益极低，占用大量的人力成本，给施工技术和安全管理提出更高的要求。基体岩石植筋锚固典型施工方法能有效解决以上问题，本文对其施工方法和施工工艺进行了重点分析。

关键词：基体岩石植筋锚固；施工；方法

1前言

陕西送变电工程公司在酒泉~湖南±800kV特高压直流输电线路工程陕4标段组塔施工中，研制出基体植筋锚固方法，形成了基体植筋锚固方法施工工艺，解决了山区岩石地带临时地锚挖设的困难，有效地降低了施工安全风险、提高了施工效率、降低了人员劳动强度、取得了良好的经济效益和社会效益。该后锚固技术主要工序是植筋，植筋是以专用的结构粘结剂将带肋钢筋或全螺纹螺杆锚固于岩石中，使之与基体材料可靠粘结为一体，具备较好的抗拔性能。根据±800kV酒湖线工程陕4标段铁塔组立控制绳、临时拉线的受力计算和后锚固试验结果代替板式地貌得以应用。

2本典型施工方法特点

本典型施工方法较人工开凿和爆破地锚挖设作业大幅度提高操作的时间，降低了施工过程中的安全风险；岩石地质制作临时地锚优势较为突出；工艺操作简单，钢筋抗拔力较高；设备轻便，组装、运输方便，操作简单；场地占用少，地形条件要求低，减少了环境污染。

3适用范围

适应于植筋基体地质为岩石，且岩石应为完整的、未风化或弱风化的坚固岩体，岩体的长宽和深度的范围应不小于有效锚固深度的5倍，通过植筋后用作临时地锚使用。

4工艺原理

植筋是以专用的结构粘结剂将带肋钢筋或全螺纹螺杆锚固于岩石中，即在岩石等基材上按照预定的方位、设计的深度成孔，清理孔内杂质并达到工艺要求后，压力注满结构粘结剂（用于承重结构构件粘结的、能长期承受设计应力和环境作用的粘结剂，也称结构胶）、再强力插入被锚固线材（钢筋、型钢等），使之与基体材料可靠粘结为一体，达到新增构件与既有构件的协同作用。

5施工工艺

5.1施工准备

5.1.1锚固胶

⑴按照规程要求锚固胶采用高性能建筑植筋胶作为粘结材料。植筋胶是以高强度材料作为骨料，在施工现场加人一定量的固化剂，搅拌均匀后即可使用，具有自流性好，快硬、早强、高强、无收缩、微膨胀等特点。在施工方面具有质量可靠，降低成本，缩短工期和使用方便等优点。⑵对获准使用的锚固胶，除说明书规定可以掺入定量的掺和剂外，现场施工中不宜随意添加掺料。

5.1.2钢筋

按照设计文件要求钢筋规格为HRB400，钢筋性能要符合规范要求，钢筋在植筋前要清除表明的铁锈。钢筋锚固部分要清除表面锈迹及其他污物，一般采用角向磨光机配钢丝刷除锈，打磨至露出金属光泽为止。

5.1.3设备准备

⑴现场施工人员应根据施工方案中的设备配置表逐项进行对照检查。包括数量、规格等。⑵对运至现场的设备全面进行外观检查，发现问题及时更换或修复，严禁带病部件投入运行，严禁以小带大。⑶设备检查应在监理和专责安全员的监督下进行，并应填写设备检查表，签字齐全。

5.2操作要点

5.2.1定位

根据需要采用临时地锚锚固的位置，用回弹仪测量选择岩石，按工程需求标示钻孔位置。若基材上存在受力钢筋，钻孔位置可适当调整。植筋位置经过核准、验收后，符合工程要求后方可钻孔。

5.2.2成孔

成孔采用冲击钻施工，钻头直径应比钢筋直径大4～8mm，例如钢筋直径为ø25，钻头选用ø32的合金钻头。钻孔深度不小于22d（d为钢筋直径）。钻孔孔径取d+4～8mm(小直径钢筋取低值，大直径钢筋取高值，d为钢筋直径)。

5.2.3清孔

成孔完成后，植筋之前，应进行清孔、洗孔施工。用不掉毛的毛刷，套上加长棒，伸至孔底，来回反复抽动，把灰尘和碎渣带出，再用高压空压机吹出浮沉。吹完后再用脱脂棉沾酒精或丙酮擦洗孔壁。但不能用水擦洗，酒精或丙酮容易挥发，水不易挥发。水在孔内干燥较慢，不建议使用。施工要点如下：⑴钻孔完毕，检查孔深、孔径合格后将孔内粉尘用压缩空气吹出，然后用毛刷将孔壁刷净，再次压缩空气吹孔，应反复进行3～5次，直至孔内无灰尘碎屑，最后用棉布蘸丙酮拭净孔壁，将孔口临时封闭。若有废孔，清净后用植筋胶填实。⑵钻孔孔内应保持干燥。

5.2.4钢筋处理

植入钢筋前，应对钢筋进行除锈工作，钢筋锚固部分要清除表面锈迹及其他污物，一般采用角向磨光机配钢丝刷除锈，打磨至露出金属光泽为止。钢材锚固长度范围的铁锈、油污应清除干净（新钢筋、螺栓的青色氧化外皮也应除去），并打磨出金属光泽，采用角磨机和钢丝轮片速度较快。

5.2.5注胶

结构胶配制应严格按照技术指标，高性能建筑植筋胶料配制时应由技术人员专人负责、准确计量。配制工艺、配比和单次配置量均由技术人员专人负责、记录在案。注胶要从孔底开始，这样可以排出孔内的空气，为了使钢筋植入后孔内胶液饱满，又不能使胶液外流，孔内注胶达到孔深的1/3或计算孔内的用胶量,应扣除钢筋体积，孔内注完胶后应立即植筋。

5.2.6植筋

首先将配置好的结构胶注入孔内(宜孔深的1/3或计算孔内的用胶量,应扣除钢筋体积)，并将结构胶涂于钢筋锚固端(宜2-3㎜)，然后缓慢将钢筋插入孔内,同时要求钢筋旋转,使结构胶从孔口溢出,排出孔内空气，钢筋外露部分长度保证工程需要。

主要施工工艺和技术要求如下：⑴直孔植筋将胶体捣进孔中，填慢孔深即可。⑵水平孔植筋可用Ø6细钢筋配合托胶板（干净木板）往孔内捣胶，也可让施工人员戴好皮手套，将配好的胶成团塞、捣进孔内。⑶钢筋可采用旋转或手锤击打方式入孔，手锤击打时，一手应扶住钢筋，以保证对中并避免回弹。若先将一较短电锤钻头端部焊接6mm厚小铁板，然后将电锤功能调为冲击状态，利用电锤的持续冲击力，可克服植筋胶的阻力，快速无回弹地将钢筋送至孔底。大量或大直径植筋推荐采用此方式。⑷锚固胶填充量应保证插入钢筋后周边有少许胶料溢出。

5.2.7养护

植筋施工完毕后注意保护，日平均气温25℃以下，72小时之内严禁有任何扰动，以保证结构胶的正常固化，若有较大扰动宜重新植。

5.2.8抗拔试验

养护完成后，人工采用手动液压泵、液压钳头、夹紧磨具、三角支架，将钳头、夹紧磨具套在螺纹钢筋上并座在三角支架上，手动操作液压泵使液压钳头缓慢动作夹紧磨具和钢筋外表面向外拔，观察液压表油压试验数值，直到达到设计载荷油压值以上，检查钢筋是否被拔出，若未被拔出，且基体岩石整体未松动、未裂纹，试验视为合格。

6效益分析

6.1经济效益分析

使用基体植筋制作1个临时锚固可在1天内完成，人工凿岩最少需要5天时间，工效比达到1﹕5，缩短了施工周期。基体植筋临时锚固与人工凿岩成本比较大幅降低了工程成本。

6.2社会效益分析

相比人工凿岩和爆破地锚坑挖设作业中大幅度提高操作的时间，降低了施工过程中的安全风险，需要的人员相对较少。基体植筋临时锚固技术在输电线路施工中初步应用，效益显著，具有广泛的应用前景，特别是在山区岩石地带塔位施工效果更加明显。

7总结

采用基体植筋临时锚固方法，陕西送变电工程公司在酒泉~湖南±800kV特高压直流输电线路工程陕4标段组塔施工中创新应用，取得了较好的经济效率和社会效益，解决了山区岩石地带临时地锚的掏挖难题，确保了施工安全顺利进行。