履带钻机与手持潜孔钻边坡锚杆成孔对比分析
０ 引言
本文以云南省楚雄市东南绕城高速公路项目某段锚杆（锚索）框格梁支护工程的施工为依托，在同一级边坡上各自选取７８个锚杆孔，分别对液压履带式钻机和传统手持类潜孔钻两种钻孔施工方法的施工效益进行统计和对比分析，进而得出两者中更优的施工方案，起到为类似边坡锚杆（锚索）支护工程的成孔施工方法提供参考借鉴的意义。
１ 工程概况
云南省楚雄市东南绕城高速公路项目ＺＫ１０＋１７０～ＺＫ１０＋３７２段路基左侧为五级岩质挖方边坡，最大边坡高度３９.３ｍ。该段边坡按８ｍ高度进行分级，每级边坡竖向设置３排锚杆（锚索）。第一级边坡采用桩板墙支护，第二至五级边坡采用锚杆（锚索）框格梁防护，第二至四级坡比为１∶１，第五级坡比为１∶１.２５。项目所在地年均气温为１４.８～２１.９℃，最冷月平均气温７.４℃，最热月平均气温２１.４℃；该段边坡处地表水不发育，山体上未见山间溪流等地表水体，地下水为第四系孔隙水及基岩裂隙水，施工中偶见点状出水或渗水。该段边坡地层岩性主要为强中风化泥岩、粉砂岩及砂岩层，岩质较破碎，雨水及大气对边坡稳定性的影响很显著，因此路堑边坡一次开挖面积应尽量小，采取即挖即防的方式。
２ 施工方案对比分析
２．１ 手持类潜孔钻成孔
选取第三级边坡共７８个锚杆孔（编号１～７８号），采用手持类潜孔钻进行锚杆（锚索）成孔，该方案需整级边坡开挖后搭设操作脚手架平台，然后人力挪移钻机至指定孔位处进行钻孔施工。施工工艺流程：测量放线→边坡开挖→脚手架基础平整→锚孔放祥→脚手架搭设→潜孔钻就位→成孔，验收→锚杆安装，注浆。
１）边坡开挖 准确施测开挖线后即可进行边坡开挖，开挖采取从坡顶自上而下分层进行，严禁掏底开挖。因手持类潜孔钻在开挖后的松土石上人力挪移困难，因此需按照设计将整级边坡高度开挖完成后再搭设操作脚手架平台，最后再挪移钻机进行钻孔施工。
２）脚手架搭设 整级边坡开挖后对脚手架基底进行处理，要求整平夯实，不得留有虚土浮渣。实测基底承载力满足要求再进行脚手架搭设。脚手架操作平台可采用ϕ４８×３.０钢管沿坡面采用双排立杆形式进行搭设，两排立杆间距可为１.８ｍ，竖向步距需结合边坡锚杆竖向孔位间距确定，垂直坡面的水平杆必须稳固支撑在坡面上并进行必要的锚固，立杆沿坡面长度方向间距可为１.５ｍ，架体搭设完成后在水平杆上满铺脚手板并设置安全立网做好临边防护。最后在立杆处地面打入钢筋对脚手架立杆进行锚固，以增加架体的整体稳定性，避免施工期间侧向受力后产生不均衡推力导致滑移倾覆。脚手架搭设后使用前应进行检查验收。
３）钻孔施工 根据坡面上测放的锚杆孔位，将手持式ＹＱ-１００潜孔钻准确固定在脚手架操作平台后进行钻进成孔。要求钻机安装必须水平、稳固。施钻过程中���随时检查，确保锚杆孔开钻就位纵横向误差不超过±５０ｍｍ，钻孔倾角和方向符合设计要求。钻孔过程中应严格控制孔轴线偏差，钻孔的孔径、孔深要求不得小于设计值，孔位偏差不超过５０ｍｍ。为确保锚杆孔直径，实际使用钻头直径不得小于设计孔径。
钻孔应使用干钻，避免水流恶化边坡岩体的地质条件，同时保证孔壁的黏结性能，钻孔速度应根据钻机的性能和地层特性严格控制，防止钻孔扭曲和变径。钻进过程中应对每个孔的地层变化，钻进状态（钻压、钻速）、地下水及一些特殊情况做好现场施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，须立即停钻，及时进行固壁灌浆处理后，再重新钻进。在钻孔完成后，应使用高压空气将孔内岩粉及水体全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的黏结强度。当前锚杆孔成孔后，人工搬运钻机至下一锚杆孔处进行施工。
２．２ 液压履带式钻机成孔
另行选取第三级边坡共７８个锚杆孔（编号７９～１５６号），采用液压履带式钻机进行成孔并作为施工对比分析。液压履带式钻机施工工艺流程为：测量放线→边坡分层开挖→锚孔放样→锚杆机就位→成孔，验收→微杆安装，注浆。
１）边坡开挖
与手持类潜孔钻成孔一样，边坡开挖应从坡顶自上而下分层进行，严禁掏底开挖。不同的是一次开挖的高度不再是整级边坡高度，而是根据锚杆孔竖向间距及钻机钻臂最大可施工高度分层开挖后即将履带式钻机行驶至指定位置进行钻孔施工。
２）钻孔施工
开挖后在坡面上准确测放锚杆孔位并进行标记，将履带式钻机行驶至指定位置后调整钻机倾角即可进行钻孔施工。履带式钻机站位必须稳固，施钻过程中应随时检查，防止倾覆。钻孔过程中应严格控制孔轴线偏差，钻孔的孔径、孔深不得小于设计值。钻孔过程中应避免水流恶化边坡岩体的地质条件，钻孔速度应根据钻机的性能和地层特性严格控制，防止钻孔扭曲和变径。钻孔完成后，应使用高压空气将孔内岩粉及水体全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘接强度。当前锚杆孔成孔后，将履带式钻机行驶至下一锚杆孔处进行施工。
综上所述，采用液压履带式钻机进行锚杆（锚索）成孔时，其钻孔施工要求与手持类潜孔钻施工基本一致，不同的是液压履带式钻机成孔无需搭设脚手架平台，而是根据锚杆孔竖向间距及钻机钻臂最大可施工高度进行边坡开挖后将钻机行驶至所需位置即可进行钻进成孔，几乎不需要对场地进行平整和压实处理。而手持类潜孔钻成孔需将整级边坡高度开挖搭设脚手架后方可进行钻进成孔。
３ 综合对比分析（见表１～４）
４ 结语
目前，锚杆（锚索）支护广泛应用于路基边坡和地下工程的锚固防护。通过以上对比分析可知，无论从施工工艺的先进性及工期进度、安全方面的可靠性，还是人材机综合费用等方面考虑，采用液压履带式钻机进行路基边坡锚杆（锚索）钻进成孔施工均优于手持类潜孔钻施工。手持类潜孔钻虽操作维修方便、价格低廉，但凿孔速度低、作业噪声大、效率低，且需要作业台架辅助、劳动强度大，容易发生机械安全事故；而锚杆钻孔机或钻孔台车等专用钻孔设备，其钻孔方向灵活、易于实现钻孔方向和深度的要求。因此采用自行式专用钻孔设备取代手持类潜孔钻（气腿式凿岩机）进行锚杆孔钻设或凿岩爆破是科技发展的必然趋势。