潜孔钻配合旋挖钻在电力线路岩石掏挖基础中的应用

潜孔钻配合旋挖钻在电力线路岩石掏挖基础中的应用

马海超杨东伟高亮李飞马世昌

（新疆送变电有限公司乌鲁木齐830001）

摘要：本文通过工程实例,介绍了电力线路工程基础施工中，通过潜孔钻配合旋挖钻在岩石掏挖基础中成孔技术形成的先进施工方法，对今后的工程实践具有现实借鉴意义。

关键词：电力线路；岩石基础；潜孔钻；旋挖钻；

1工程概况

500kV瑞虹电厂~天山换流站工程位于新疆哈密南部，线路起自哈密市南湖乡大南湖煤电基地的瑞虹电厂，止于南湖乡已建的±800千伏天山换流站。线路全线位于哈密市境内，路径长度约42.7千米。本工程地形平地占61.8%，丘陵占38.2%，地质类型有碎石、普通土、强风化泥质砂岩等，岩石掏挖基础共计64基。地质报告显示，岩石地质为钙质砂岩、花岗岩、深灰色，中等风化，节理裂隙稍发育，岩体较完整，极坚固岩石（f=15～20）。

2施工方案选择

根据以往工程施工经验、现场实际情况，可以选择的施工方法有爆破、人工开挖、旋挖钻开挖。

爆破施工，因新疆安保维稳要求，办理爆破手续的时间无法满足现场施工的要求；并且按照《国家电网公司输变电工程施工安全风险识别、评估及预控措施管理办法》规定，爆破作业属于4级风险，必须严格执行以下措施：（1）作业前编写专项安全技术措施，经施工单位组织论证、审查后，向施工人员进行安全交底。（2）填写《安全施工作业票B》，作业前通知监理旁站。（3）开挖采用爆破法施工时，必须遵照GB6722的有关规定执行。（4）从事爆破的人员必须取得公安部门颁发的安全作业证。若采取爆破措施，一方面办理爆破手续时间长、另一方面风险等级高。

人工开挖，人工采取风镐、电镐等方法极难开挖，开挖进度无法保证。人工开挖按照《国家电网公司输变电工程施工安全风险识别、评估及预控措施管理办法》规定属于3级风险。

旋挖钻开挖，旋挖钻对坚硬岩石（f=8～10）开挖效率一般，对开挖极坚固岩石（f=15～20）效率较低。机械开挖按照《国家电网公司输变电工程施工安全风险识别、评估及预控措施管理办法》属于风险等级较低的二级风险。

经过项目部综合分析，选取了旋挖钻开挖方式。旋挖钻开挖方式，开挖极坚固岩石效率较低，岩体整体性好。破坏岩体整体性成为施工效率的关键性因素，因此施工管理人员借鉴矿井、岩石锚杆基础施工中的潜孔钻，采用潜孔钻破坏岩石整体性。

根据掏挖的深度及地质资料确定桩基的岩石强度等级,参考旋挖钻机与潜孔钻机的技术参数,在掏挖基础断面上钻孔梅花形布置的空洞。

钻孔取芯减少了掏挖断面面积,其主要目的是钻孔取芯的孔洞的间隙在旋挖钻机工作时岩石更易破碎,从而弥补了所选用旋挖钻机开挖坚硬岩石扭矩不够的弊端,使得旋挖钻机原来不能完全或高效率完成的工作变得轻而易举。

3.施工方案实施

（1）基坑定位，掏挖基础坑口根据根开、线路方向进行分坑，并定出稳固控制桩及坑中心位置；

（2）按设计坑口尺寸在设计位置撒石灰，以标示出坑口位置。潜孔钻钻机就位，对基坑进行潜孔钻钻孔，根据基坑直径钻孔9-15个，每个钻孔直径10cm；每个钻孔深度等于掏挖基坑设计深度；

（3）钻机设置：依钻孔需要，选择合适位置定机位。旋挖钻操作手根据需要，指挥铲车平整基面，以确保旋挖钻机身水平。

（4）主柱挖进：基坑主柱挖掘过程中以机械臂带动钻头向下钻进，待土填满旋挖钻头后，将土提运至坑口上方，在倒至距坑口不小于1.5m的远的安全地带。开挖时使用与基坑直径匹配的钻头，基坑直径不得有负误差。当开挖遇到坚硬岩石地质时，可以优选采用1米的钻头钻进至基坑深度，然后使用与基坑直径匹配的钻头进行扩大。施工中确保主柱垂直度，现场技术员及时检查。主柱开挖完成后及时设置硬质围栏进行维护。

（5）质检：复核基坑角度、半根开、半对角等数据；用钢卷尺复核坑口直径、坑深是否符合设计要求，若不符合则继续清理；用铅垂检查坑壁是否竖直，若不满足要求，则继续清理；检查坑底扩大孔尺寸及浮土是否清理干净，若不符合要求，则继续清理。自检时，应形成相应的自检记录。

4.潜孔钻钻孔数量优化

施工中，潜孔钻钻孔数量一方面影响施工效率，一方面影响破坏岩体整体性效果；潜孔钻数量越多，使用时间越多，效率越低，但是破坏岩体整体性效果越好；潜孔钻数量越少，使用时间较少，效率较高，但是对岩体整体性破坏效果一般。

针对这种情况以及施工中结合岩体坚硬程度，从经常使用的三种方案中选择一种潜孔钻钻孔数量适宜，效果加高，同时可以有效破坏岩体整体性的方案。

通过对比，选择方案二适宜现场实际施工，钻孔数量满足破坏岩体整体性的效果，可以满足旋挖钻机的开挖，同时钻孔时间较少，施工效率较高。

5.结语

因采取了旋挖钻机与潜孔钻配合施工的方法，掏挖基础施工全过程机械化施工，未使用爆破、人工开工等方式，将风险等级由四级、三级风险降低为二级风险；旋挖钻机受施工地层的制约，在硬岩层施工比较困难，体现不出旋挖钻进的优越性，与潜孔钻机配合使用变得尤为重要，取长补短相得益彰；通过采用这种方式施工，高效安全的完成了施工任务。