1、中国路桥工程有限责任公司 广陕高速 LJ5 合同段1“水钻法”施工人工挖孔桩方法爆破是解决孔桩石方的唯一方法，但是在施工过程中常常会受到多方面的约束，要么等爆破材料而耽误时间，要么受到居民百折不挠的阻碍，要么炸坏护壁带来安全隐患。而吴家岩大桥、碉堡梁大桥、杜家坝特大桥桩基施工，最近距离到二专线公路只有不到 1m，二专线公路车流量相当大，也不可能封闭二专线公路进行施工，为了确保施工过程中安全，为解决以上种种困难，项目采用一种新的孔桩岩石成孔新工艺水磨钻。水钻挖孔桩施工方法，采用分层施工，在每一层施工时，先利用水钻环绕桩孔内壁钻取一定高度的若干柱体岩芯，使桩基岩芯与整体岩石分离，形成一个临空面，然
2、后用手电钻在桩基岩芯上打孔，在孔内分别插入钢楔，接着用铁锤锤击钢楔，钢楔给予桩基岩芯一个水平拉力和剪切应力，当水平拉力、剪切应力大于岩石的极限抗拉和抗剪切应力时，桩基岩芯就会发生拉裂和剪切破坏，与整体岩石分裂，将破碎的岩石清除出桩孔，修正桩孔，然后按同样的工序进行下一层施工，如此循环施工，直至桩孔成孔。在公路旁人工挖孔桩施工中，较多采用“水钻法”施工岩质基础，水钻施工避免了松动爆破施工岩质较硬层桩基，水钻施工开挖出桩基断面规则，保证开挖按设计截面尺寸施工，并避免因松动爆破造成陡峭山坡上的碎石下坠危及二专线及老 108 线中国路桥工程有限责任公司 广陕高速 LJ5 合同段2来往车辆和行人安全，同
3、时也对避免松动爆破造成桩基岩层破坏影响桩基承载力。这一施工工艺在行车道路旁高边坡上的人工挖孔桩施工中已得到广泛应用。1 人工挖孔桩在桩基施工中地位人工挖孔桩具有造价低,质量可靠, 机具设备简单, 施工操作方便,单桩承载力比较高 ,施工无噪音,无泥浆排出,对周围环境及建筑物影响小,占用场地小 ,可全面展开施工 ,缩短工期等优点,所以人工挖孔桩作为建筑物基础, 在世界各地得到广泛应用。2 “水钻法”在行车道路旁高边坡上代替人工挖孔桩的必要性土层、砂卵石采用短镐、锄头类工具挖掘，遇坚硬状障碍物或岩层时，改为风镐掘进。弃土采用吊桶装载，用人力绞架垂直提升到井口，弃土于离井口 1.5 米以外或指定地点。
4、桩井开挖进入持力层，如遇坚硬的中风化灰岩或中风化石英砂岩,用风镐极难掘进，常规施工采用松动爆破。但在行车道路旁高边坡上人工挖孔桩桩基施工中，爆破施工受到行车道路保通限制无法进行爆破作业，采用风镐施工满足不了工期要求，现在行车道路旁高边坡上人工挖孔桩进入较硬岩层持力层施工中运用较多的就是利用工程水钻施工。3 水钻施工工艺流程水钻施工，即采用工程水钻钻芯机在桩孔周边开挖线钻孔取芯，规则形成桩基开挖轮廓线，每循环理论钻深 500mm，此中国路桥工程有限责任公司 广陕高速 LJ5 合同段3工艺俗称“水钻” 。适合在行车道路旁高边坡上人工挖孔桩施工中岩质坚硬持力岩质使用，现就水钻施工区别于其它开挖方式的
5、主要施工工艺流程介绍。场地平整放线定桩位架设支架或电动葫芦准备潜水泵、鼓风机、照明设备等工程水钻沿桩孔圆周钻孔出碴每 50cm 进行桩孔周壁的清理校核桩孔的直径和垂直度自检成孔验收下钢筋笼灌注混凝土。3.1 钻机就位：钻机支架必须安全地固定在孔桩侧壁上，其高差应满足每循环钻进尺寸要求，并随本循环不同位置或下一循环不同高度重新加固。3.2 钻孔：钻机取芯套筒的斜率必须保证，取芯套筒直径为 150mm，套筒支架外延较之宽出 100mm，套筒支架总高度 1400mm，则（100+150/2）/1400=1/8 ，故此应保证套筒向孔桩侧壁外倾角度不小于 7.5 度，这样在下一循环才可以保证钻机就位后套
6、筒起钻点能够置于设计孔桩边线而不致造成缩孔，此措施将使桩孔呈节段式倒台体，从而增加少量开挖掘进量和桩体混凝土浇注量，但是可以保证成孔截面尺寸。桩体垂直度必须保证，一般采取最少 2 循环进行一次孔中心、直径等偏心率检查，确保成孔后桩体垂直偏差不超过设计规范要求。水钻操作过程中必须保证钻头处于冷却水中，同时冷却水流保有一定压力对钻头直接进行冲洗，使之不淤钻、卡钻，能够保持钻头在清洁状态下正常稳定地工作，故此每台钻机配置一台中国路桥工程有限责任公司 广陕高速 LJ5 合同段4500W 水泵对钻头供水。3.3 泥浆及污水排放：经施工现场实际测算，利用水钻掘进时每延米孔桩（按桩径 1.5m 测算）大约需
7、要 24 立方米自来水，保证孔内积水保持至最小量而不致影响掘进操作。其用量与孔截面换算直径的平方值成正比关系，产生的泥浆和污水是自来水使用量的 1.3 倍，故此钻进期间必须保证水供应及污水抽排至泥浆沉淀池、循环池，并定期集中运弃。4 水钻施工的优越性4.1 安全性。在高边坡上不使用松动爆破施工，不扰动高边坡上的不稳定岩石、土块等，可以确保高边坡下的二专线和老108 线来往车辆行人安全。4.2 加快施工进度。水钻施工，解决在行车道路旁高边坡上人工挖孔桩桩基持力层施工中不能爆破施工采用风镐不能满足工期的要求，大大提高了工作效益，加快施工进程。按 1.5m桩径测算，每天每组作业队伍能开挖 2 个循环
8、深度。4.3 保证桩基断面尺寸，确保了桩身质量和桩的承载力,为建筑物安全提供了基础保证。4.4 避免因爆破作业或其它开挖造成不必要的扩孔，降低工程造价。5 应用情况目前，“水钻法”已在不允许爆破施工的场所中大量应用，绝大部分摩擦桩和抗滑桩采用了“水钻法”施工。从应用效果来看，中国路桥工程有限责任公司 广陕高速 LJ5 合同段5水钻法施工效率高，在施工挖孔桩时，对孔璧四周的围岩扰动小，施工噪音较小，施工废水可循环利用。可以说，“水钻法”是施工安全要求和环保要求高的场地上人工挖孔桩非常适宜的一种方法。水钻成孔 1中国路桥工程有限责任公司 广陕高速 LJ5 合同段6水钻施工 1水钻施工 2中国路桥广
9、陕高速 LJ5 合同段中国路桥工程有限责任公司 广陕高速 LJ5 合同段72011 年 7 月 15 日碉堡梁大桥水钻法人工挖孔施工技术交底一、适应范围1、适用于广陕高速 LJ5 合同段碉堡梁潜溪河大桥 9 号、10、11 号桩基。因桩基都处于二专线上边坡悬崖峭壁上，地势非常陡峭。如按采用爆破施工进行人工挖孔，抛石或陡峭山坡上的坠落物会严重危及二专线来往车辆和行人安全，影响二专线车辆营运，同时爆破施工会造成桩基岩层破坏影响桩基承载力。二、施工准备1、机械设备吊车、铁锹（尖、平头） 、空压机、风镐、水钻钻机、中速卷扬机、水泵、装载机。中国路桥工程有限责任公司 广陕高速 LJ5 合同段8合格不合格
10、2、场地平整在桩位处用人工对桩位（项目部测量班进行初放样）处进行场地平整。场地大小要满足后续水钻钻孔施工的需要，大致平整，注意保持边坡的稳定安全。3、测量放线项目部测量班根据设计图纸准确放出桩位中心，测量放样坚持“测量双检制” ，即自检、互检，保证偏差在规范允许范围内。三、挖孔桩施工1、挖孔桩施工工艺挖孔桩施工工艺流程图如下：挖孔灌注桩施工工艺流程图施工准备施工放样井圈围护挖 孔检 孔安装钢筋笼制作钢筋笼混凝土护壁中国路桥工程有限责任公司 广陕高速 LJ5 合同段9位位位位(位cm)90位位4061540位2、井台施工施工前应先引出护桩，护桩应埋设在不易破坏，不影响施工的地方，并在周围用混凝土
11、保护。然后施工井台，井台除作为施工操作平台外还具有保护井口、承受施工荷载、挡水等作用，井台采用混凝土结构，井台高度 60 厘米，井台宽度 40 厘米，见“挖孔桩护壁施工示意图” ，井台顶标高需高出原地面2030 厘米左右，防止雨水流入。3、水钻施工工艺钻机沿孔壁内边线钻孔，钻孔直径为 16cm，钻孔深度为60cm，每个桩孔可根据桩径大小设置钻机。钻机取出岩芯后，中间岩石与周边岩壁形成了临空面，然后采用 3cm 钻机于顺向下钻孔 30cm 后使用撬棍取出中间岩层。根据地质情况不同，岩层阶理斜面上的钻孔个数可适当增加或减少。孔内出渣采用桩顶设置简易支架利用卷扬机吊运出孔，岩渣出孔后应集中堆放处理，
12、严禁就地倾倒。当桩孔内由于裂隙渗水而导致积水较深、影响到钻孔施工是，用水泵将孔内积水抽出。钻至超出允许的深度，必须采用通风措施，保证孔内作业人员的安全。钻孔布置图如下：桩的检验下导管( 串筒)灌注混凝土拌制混凝土中国路桥工程有限责任公司 广陕高速 LJ5 合同段10施工过程中注意认真填写挖孔记录表，一个作业班次填写一次,以便及时、准确的反映地质与施工情况，并与设计资料对比，及时指导下步施工。施工作业时要注意检查孔径、倾斜及桩位中心，要求桩中心偏位不大于 5cm，半径误差不大于 5cm且不得小于设计桩径，倾斜度小于 0.5%。施工至桩底标高后，孔壁、空地必须清理干净，孔底无浮渣，孔壁无松动后报监理工程师检查，由监理工程师根据终孔岩层和挖孔中所采取的岩样结合设计需要决定是否下挖。根据设计要求，在进入岩层与达到设计孔深时应对岩层进行取样，以备检查检验。四、桩基钢筋加工与安装1、加工前的准备工作 16cm水 钻 钻 机钻 孔 中 心 岩层 阶 理 斜 面 3cm水 钻 钻 机 2.桩
