跟管钻进技术[1]

锚索跟管技术措施
潜孔锤跟管钻进技术是采用潜孔锤与跟管钻具同步进行钻进，在钻进同时把套管下到稳定地层，隔住地层中破碎、坍塌地段，有利用锚索制安、灌浆等技术方法，这是一种适用于复杂易坍塌地层行之有效的施工工法。

本文就我司在元磨高速公路第13合同段中边坡滑坡治理，对该工艺方法进行阐述。

一、工程概况
元江至磨黑高速公路第十三合同段K311+780~K312+014路段，位于阿墨江支流清水河左侧，处于构造剥蚀中山地貌区，切割深度大于500米。

滑坡区地表覆盖第四系地层，下伏为侏罗系地层，第四系又可划分出人工弃填土地、滑坡堆积、残坡积等成因类型，具体描述如下：
1、填土：分布于公路、便道下边坡和临时建筑物周围，岩性为碎石、块石，其间为角砾、砂、粘土充填，松散，厚1~10m。

2、滑坡堆积：主要由含角砾亚粘土和强～弱风化泥岩、砂岩组成，局部有粘土地、碎石，厚7~35m。

3、残积层：分布于滑坡外围坡面，主要为灰紫、黄褐色含角砾亚粘土地，局部含砾石，厚1~11m。

4、侏罗系上统坝注路组：伏于第四系土层之下，岩性主要为紫红、紫灰色泥岩夹砂岩，节理裂隙发育，风化强烈。

对于该滑坡体，设计采取削坡减载、抗滑支挡、护坡锚固和排水等综合治理，其中预应力锚索孔深23~55m，设计抗拔力为875、1125KN。

二、锚索施工工艺及技术措施
(一) 施工工艺流程
定孔位搭建施工平台钻孔锚索制安灌浆施工地梁及张拉台张拉锁定
封锚
(二) 技术要点
各工序的施工工艺、技术要求如下：
1、搭建施工平台
按照设计要求的锚索间距并结合钻机起塔高度搭建平台。

搭建管材采用Φ48钢管，用筘件相互连接，最后在平台上并排放置厚度5cm的木板，这样便形成了施工平台。

施工平台在成孔或灌浆后拆除。

2、钻孔
钻孔依据地质情况不同，可选用不同作业工具。

本工程采用国内先进的锚杆钻机MGJ50型钻机。

该类型钻机轻便灵活，便于上下钻机，有利于施工安全。

钻孔采用风动干式潜孔锤钻进施工工艺，考虑到本工程特殊地质条件：表层为第四系地层，为填土、碎石土及风化层等，若采用常规的钻进方法钻进，容易塌孔，很难成孔与下锚，经过多种工法比较，决定采用潜孔锤跟管技术，来攻克这一难题。

潜孔锤跟管钻进技术工作原理：
该钻进技术是在潜孔锤的下端加接一偏心钻具，当钻具下到孔底后，顺时针方向旋转时，扩孔器从中心偏离出来，与钻头同步旋转，结果钻出的孔径套于套管外径，因此套管随着钻头的前进而随之下降，即实现跟管钻进。

当钻进至稳定地层，套管已隔住坍塌地层时，需要提升偏心钻具，此时将钻具逆时针方向旋转一下，扩孔器在钻头中心轴偏心的作用下向中心收拢，即可通过套管而将偏心钻具提出孔外，再换用普通潜孔锤钻进稳定地层至设计孔深。

套管在下入锚索后拔出。

3、锚索制安
依照设计长度及要求加工制作锚索，预应力锚索采用4Φs15.24(7×Φ5)高强度低松弛钢绞线，其极限强度为1860MPa。

锚固段要除油除锈，以保证水泥浆体与锚索的握裹力；自由段要涂防锈漆，做好防腐处理，每条锚索外套PVC软管。

锚固段要安装扩张件，自由段要安装定中件。

钻孔终孔后，要及时下入锚索。

4、注浆
锚索注浆采用底部注浆法，注浆材料采用水泥净浆，其强度为30MPa，水灰比为0.45，水泥浆应拌和均匀，随拌随用，为便于泵送，拌和时要加入一定量的减水剂。

注浆采用压力灌浆，灌浆压力根据地层不同，一般为0.5~1.5MPa。

5、施工地梁及张拉台
注浆完成后可随即施工地梁及张拉台，地梁及张拉台内要安放孔口套管，便于锚索张拉。

6、锚索张拉、锁定与封锁
地梁及张拉台施工完成后，待其强度达到22MPa后，可进行锚索张拉。

张拉分三次进行，张拉按设计预应力值的 1.1倍进行，最后按设计值锁定。

张拉前，张拉千斤顶与油表要进行标定。

张拉程序：按现行施工规范给定的初张拉吨位预张拉(一般为设计值的10%)，并记录伸长值初读数；继续向张拉缸加油至设计油压值；测量伸长值并做好张拉记录；稳压几分钟，然后松开高压油泵，活塞回程，夹片即自动跟进锚固，实现自锚。

锚索锁定后，切去多余的钢绞线，采用C25细石砼封锁。

三、施工设备
1、空压机：VHP700(20/12) 一台套
2、钻机：MGJ-50锚杆钻机两台
3、潜孔锤：WC-110、J100B 各两套
4、偏心钻具：P146 两套
5、注浆泵：一台
6、千斤顶：一台
7、套管：Ø146 30*1.5m
8、其它：若干
四、施工效果
元磨高速公路13标段边坡锚固工程，地层破碎、掉块、易坍塌，十分复杂，采用常规钻进方法几天都完成不了一个孔，而后采用了潜孔锤跟管技术，在钻进过程中同步跟进套管，将套管穿过坍塌地层，将其隔住，有利于后面的稳定地层施工与锚索安装。

采用该方法后每天可以完成1~2个孔，这样大大提高了工效，减少了成本，节约了时间。

通过该工地施工可以证明，潜孔锤跟管技术对于易坍塌的复杂地层施工是行之有效，可以在类似该地质条件的边坡锚固工程中普遍采用。