锚固桩水磨钻施工工艺及经济分析

铁路工程造价管理　・１９・　锚固桩水磨钻施工工艺及经济分析　张　勇　　（中铁二十局三公司，　四川万源６３６３５２）摘要：铁路增建Ⅱ线锚固桩施工紧邻既有线，采用传统的钻爆法施工工艺易受“天窗”点施工的影响，人员　和机械设备的施工效率大大降低，且安全风险高，成本较大。此文通过襄渝Ⅱ线锚固桩水磨钻施工　工艺的经济技术分析，得出水磨钻的成本和定额基价。经过与传统钻爆法进行比较，显示出水磨钻　施工工艺具有安全、经济、实用等特点，具有较好的推广利用价值。　关键词：锚固桩；水磨钻；施工工艺；经济分析　中图分类号：Ｆ２８４　文献标识码：Ａ　文章编号：１００７—９８９０（２０１０）０２—００１９—０２　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｇｒｉｎｄｉｎｇ　ｕｓｅｄ　ｆｏｒ　ａｎｃｈｏｒ　ｐｉｌｅ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｆａｃｔ　ｔｈａｔ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐｏｉｎｔｓ　ｏｆ　ａｎｃｈｏｒ　ｐｉｌｅｓ　ｏｆ　ａｄｄｅｄ　ｓｅｃｏｎｄ　ｒａｉｌｗａｙ　ｌｉｎｅ　ｎｅａｒ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｒａｉｌｗａｙ　ｌｉｎｅｓ　ｄｅｆｉｅｓ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｄｒｉｌｌｉｎｇ　ａｎｄ　ｂｌａｓｔｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｅａｓｉｌｙ　ａｆｆｅｃｔｅｄ　ｂｙ　ｓｋｙｌｉｇｈｔ——ｐｏｉｎｔ　ｃｏｎｓｔｒｕｃ－－　ｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｉｓ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｏｆ　ｌｉｔｔｌｅ　ｅｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｈｉｇｈ　ｒｉｓｋ　ａｎｄ　ｌａｒｇｅ　ｃｏｓｔ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｃａｌｃｕｌａｔｅｓ　ｃｏｓｔ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｆｇｒｉｎｄｉｎｇ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｑｕｏｔａ　ｐｒｉｃｅ　ｖｉａ　ｔｈｅ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ａｎｄ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｇｒｉｎｄｉｎｇ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈ－　ｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ａｄｄｅｄ　ｓｅｃｏｎｄ　ｒａｉｌｗａｙ　ｌｉｎｅ　ｏｆ　Ｃｈｅｎｇｙｕ　ｌｉｎｅ．Ｂｅｓｉｄｅｓ，ｉｔ　ａｌｓｏ　ｆｉｎｄｓ　ｏｕｔ　ｔｈａｔ　ｗａｔｅｒ　ｇｒｉｎｄｉｎｇ　ｃｏｎ・　ｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｈａｓ￣ｌｌｏｗｉｎｇ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ：　ｓａｆｅ，　ｅｃｏｎｏｍｉｃ，　ｕｓｅｆｕｌ　ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｇｏｏｄ　ｐｏｐｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ＆ｕｔｉｌｉｔｙ　ｖａｌｕｅ．　Ｋｅｙ　Ｗｏｒｄｓ：ａｎｃｈｏｒ　ｐｉｌｅ；ｗａｔｅｒ　ｇｒｉｎｄｉｎｇ；ｃｏｎｓｔｕｃｔｉｒｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ａｎａｌｙｓｉｓ　增建襄渝铁路Ⅱ线沿线为低山河谷地貌，交通　不便。清水溪段路基位于既有线左侧，距铁路中心　１．２水磨钻钻孔施工　由于水磨钻施工是通过钻机对岩体进行钻芯和　剥离，无需放炮施工，因而不受要点施工的影响，劳　线横向距离不足１０　ｍ，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　设置锚固桩１２根。　动效率大大提高，同时此法对岩体的破坏程度小于　钻爆法，从而可适当减少后期护壁的施工，方便连续　作业。　１施工方案的比选　该处山体表层显示为砂岩，岩石未风化、较坚　２水磨钻施工工序　（１）锁口施工：经测量放样后，施工锁口。　（２）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。　（３）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，并把岩体切人套筒内，待钻　入一定深度后，提出套筒，清除筒内岩石，如此反复　进行操作。　硬，整体性好，桩基开挖平台高于既有线接触网。　１．１　钻爆法　既有线承担的运输量大，如果采用钻爆法施工，　为确保既有线的行车运营安全，每次爆破均需进行　要点施工，而工务部门每天只允许要点施工１次，从　而造成施工人员和机械设备的利用率大为降低。同　时由于紧邻既有线，施工的安全风险系数增大，爆破　作业时的安全防护措施及其成本相应增多，从而加　大了施工成本。　首先，钻机就位后沿桩截面进行连续钻进，使岩　体剥离，套简直径宜为１５　ｃｍ左右，钻进深度可根据　・２０・　铁路工程造价管理　２０１０年３月　岩石的强度进行调整，一般为５Ｏ一６０　ｃｍ。然后在　大孔以外位置合理布置钻点，换直径为３　ｃｍ左右的　套筒进行钻孔，钻进深度需与大孔一致。　（４）用风镐镐头插入孔内凿除残岩或者利用楔　子进行人工破除，岩体最终在钻进深度处与母岩相　剥离。桩基成孔和成桩如图１。　桩基成孔　桩基成柱　图１　桩基成孔和成桩效果示意　３水磨钻施工经济分析　３．１施工所需人员　水磨钻由于重量轻，操作方便，施工仅需钻机操　作人员２名，出碴人员４名。　３．２施工所需机具设备　水磨钻１台、３　ｍ　空压机１台、风镐１台、水泵　１台、卷扬机１台。　３．３施工工艺流程　施工工艺流程如图２所示。　图２水磨钻钻于＝Ｌ流程示惹　３．４施工单价分析　根据实际调查，采用现场写实记录法对水磨钻　施工工艺进行记录，结合铁路概预算编制办法１　１５　号文及铁路工程预算定额（铁建设［２００４］４７号），　分析工程定额基价如表１所示。　表１水磨钻施工单价分析　ｍ　序号　名称　单位　消耗量　单价　合价　１　人工　工日　６．３５　１７．１７　１０９．０３　２　合金刀片　ｋｇ　Ｏ．２５　１８５．５６　４６．３９　３　水　ｔ　３．０Ｏ　Ｏ．３８　１．１４　４　其他材料费　兀　１．６０　１．Ｏ０　１．６０　５　３０　ｋＮ以内卷扬机　台班　Ｏ．５２　６９．８５　３１．４３　６　转盘钻孔机≤１５　ｋＮ・ｍ　台班　Ｏ．２４　３３９．２８　８１．４３　７　电动空气压缩机≥３ｍ３／ｒａｉｎ　台班　０．０５２　１０２．０６　５．３１　８　其他机械费　兀　一　１．９Ｏ　１．００　１．９０　合计　兀　一　２７８．２３　（１）本单价分析是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后综合平　均计算得出的结果，与施工现场实际情况基本相符。　（２）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—６　１１３　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。　（３）水磨钻台班费用套用铁建设［２００４］４７号　文路基定额中的转盘钻孔机≤ｌ５　ｋＮ・ｍ一项计列。　４水磨钻施工优缺点　（１）水磨钻适用于不宜采用爆破施工的地段，　如邻近既有线、建筑物、城市市区的工程段，施工过　程较简便易行。　（２）安全性较钻爆法更高，减少了钻爆法施工　后的排烟工序，同时钻机钻进时套筒在高压水的作　用下作业，减小了对施工人员的健康损害。　（３）对于外露桩，水磨钻施工成孔后浇筑的桩　身混凝土呈半圆形突起状，增加了桩身平整度的修　补难度。　（４）纯施工成本相对钻爆法更高。　５　结束语　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，能有效地解决不能爆破施工　的问题。随着国家铁路建设力度的加大，增建二线　会日益增多，此文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分析，供各位同仁借鉴。　参考文献　［１］铁建设［２００４］４７号，铁路工程预算定额（路基工程）［ｓ］．　责任编辑：温馨　收稿日期：２００９—１２—２６