1、武 汉 建 工 股 份 有 限 公 司 0 人工挖孔桩水磨钻施工方案 一、工程概况 2 工程概况 2.1 工程设计简况 本工程共四栋住宅和一个地下室，总建筑面积 78546m2，其中地下室 8100m2， 机动车辆停车场地为地下室停车场，住宅建筑地上 1#楼 26 层，4#楼 11 层，其余 两栋为 18 层，均为全现浇框架剪力墙结构，建筑工程防火等级为一级，结构抗 震设防烈度为六度，建筑设计合理使用年限为 50 年。根据本工程基础勘察报告并 结合现场实际试挖情况，基础持力层（中风化泥岩）深底均在 17m 左右，在钻孔 中测得地下水初见水位与稳定水位一致，其稳定水位埋深 3.555.60m ，
2、标高 326.69326.81m 左右。 2.2 人工挖孔桩设计 本工程共有 484 根桩。1#楼 159 根，2#楼 115 根，3#楼 50 根，4#楼 52 根，地下室 108 根。 （详桩图表） 护壁采钢筋混凝土护壁， ；桩芯砼等级为 C30，主筋保护层厚 50mm（详细参数参阅基础结 构设计图） 。 2.4 工程特点 （2）设计持力层为中风化砂岩，桩孔深度大，工作难度大，工期相对较长，人工井下作业 安全影响因素多，施工难度大。 3 挖孔桩施工方法 3.1 施工前的准备工作 (1)在正式施工前，应具备以下工程资料；主要施工机械及其配套设备的技术性能资料；孔 桩的施工组织设计或施工方案。
3、 (2)施工前要制定周详的质量管理措施。在施工平面图上应标明桩位、编号、施工顺序；指 定施工工序检查程序；制定不良天气（雨季）施工的技术措施。 (3)水磨钻施工中安全措施非常重要，必须高度重视，应做到以下措施保障：孔内设应急爬 梯供人员上下井；施工人员进入孔内必须戴安全帽；使用卷扬机、钢丝绳等应有安全可靠的保险 装置；开挖深度超过 10m 时应配有通风设备；挖出的土石方应及时运离孔口，不得堆放在孔口 四周 1m 范围内，机动车辆的通行不得对井壁造成安全影响；要注意安全用电，井下照明电压应 采用不得高于 36V 的安全灯。 二、水钻法人工挖孔施工原理 岩石有三大特征：一是抗压能力强，而抗拉和抗剪
4、切能力很低；二是岩石在大于 其极限抗力能力的作用下会发生拉裂破坏；三是岩石在大于其极限抗剪切力的作用 武 汉 建 工 股 份 有 限 公 司 1 下会发生剪切破坏。水钻法施工挖孔桩充分的利用了岩石的这三大力学特性。 水钻法主要是采用直径为 150mm 的混凝土取芯机沿桩基础设计圆周取出高约为 500mm 的圆柱体岩芯，形成一圆外周临空面，然后对剩余的桩基岩芯部分进行分块， 沿圆半径取芯分块形成内部临空面。在分块的岩石上钻上一排小孔，然后再小孔内 锥入钢楔子，捶击钢楔挤压岩石，使岩石同时受到铅锤面上的拉力和水平面上的剪 切力作用，当挤压力大于极限抗拉力和极限抗剪切力之和市，岩石沿铅锤面被拉裂 并
5、从底部发生剪切破裂，取出分裂的岩块。依次按照分层取芯、破裂、取岩块的循 环工序作用，最终达到成孔的目的。 三、水磨钻介绍 水磨钻主要有水磨钻机、水磨钻筒和专用水泵三部分组成。一般一个水磨钻机 配备 3-5 水磨钻筒，一个水磨钻筒上有 7 个刀头。水磨钻筒外径为 16 公分，内径为 14 公分，壁厚度为 1 公分，高度为 62 公分，一个循环可钻 60 公分。专用水泵外径 为 12 公分，高度为 40 公分。一台水磨钻全套设备约为 6000 元。非常适用于桩基孔 底入岩施工。 四、施工现场准备工作 1.各项临时设施、动力、照明、通风、安全设施、施工机具、进场人员要满足施 工要求。 2.根据设计图
6、纸进行纵横轴线放样，及复测工作。 武 汉 建 工 股 份 有 限 公 司 2 3.用十字线将中心桩点引出护筒外 80cm，用水泥砂浆固定，并做好保护工作。桩 孔周边，用白灰撒线型。 4.所用的原材料，根据设计要求和规范规定进行检测。严格按试验室确定的配合 比施工。 5.人员准备：采用 2 个班组，流水分班作业。 五、主要施工工艺 1.主要施工工艺如图所示。 2.施工人员组合：6 人一组使用两台水钻同时施工 2 个孔，其中井下作业每孔 2 人， 地面负责出渣 2 人。 3.施工顺序 钻取四周岩石：沿桩基孔壁布置 70 个取芯点，取芯直径为 150mm，取芯圆与锁口 内壁相切，取芯圆之间的距离为
7、130mm。依次钻取外周的 70 个岩芯，取出的岩芯高 约 500mm，将外周岩芯取完后桩芯体岩外围便形成一个环形临空面。 武 汉 建 工 股 份 有 限 公 司 3 钻取中间岩石： 沿桩半径钻取岩芯，将桩芯岩体等分成三等份，每份占桩芯岩 体的 1/3，以便于岩体破裂。 手电钻打孔：用手电钻在桩芯岩体上钻眼，再将桩岩石分成六等份。 插入钢楔、击打钢楔分裂岩石：在沿桩基径向手电钻钻出的孔内打入钢楔，用大 锤锤击钢楔使岩体获得一个水平的冲击力，在水平冲击力作用下岩石沿铅锤面被 拉裂，底部会发生水平剪切破裂。依次分裂岩体，直至该层桩芯岩体全部被破裂。 人工装渣，电动提升机出渣：一次单循环施工作用后，
8、将水钻钻出的岩芯进行依 次出渣，出渣从桩孔德一侧进行，然后插入钢楔，击打钢楔分裂岩石后再进行一 次出渣。 桩孔修正及下一循环的施工：由于水钻钻芯后桩基孔壁成锯齿状，为保证有效桩 径与设计桩径一致，要敲掉侵占桩基空间的岩石锯齿。通过锁口护桩在桩孔内标 出设计桩中心，检查桩基底部偏位情况并及时纠偏，同时标出下一个循环外周水 钻钻孔取芯位置，进入下一循环的挖孔桩施工。 4.成孔检查与验收：检查内容包括：孔底沉渣是否清理干净，孔径、孔深、倾斜度。 先检查孔口的孔径，然后使用垂线、钢尺检查倾斜度及孔深，要求孔径和孔深部 小于设计值，倾斜小于 0.5%。 5.施工注意事项： 施工中，顶部粘土或者其他松散土
9、层采用常规工艺由人工开挖，每次进尺以不大 于 1m 为宜，并需及时浇筑 20cm 厚的 C35 混凝土护壁。 由于采用提升架，提升架的基座要求牢固稳定，孔口周边的挖孔平台需采用钢筋 混凝土浇筑，以确保安全，锁口混凝土浇筑最终定面标高必须高出地面 30cm。 要做好提升架性能检查，钢丝绳、挂钩、电动卷扬机、支架等均要考虑足够的安 全系数。 六 、 安全施工注意事项 1.水磨钻孔时应注意施工安全。水磨钻孔工人必须配有安全帽、安全绳。取出土渣 武 汉 建 工 股 份 有 限 公 司 4 的吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等机具，必须经常检查。井口周围须用木料、型 钢或混凝土制成框架或围圈予以围护，井口围护
10、应高于地面 30cm，以防止土、石、 杂物滚入孔内伤人。应随时注意孔内的空气质量，必要时及时用机械通风。 2.作业人员必须进行作业岗位培训，并在施工前对作业人员进行安全应知应会考核。 3.严格按操作规程进行作业，杜绝“三违”作业。 4.安全用电，施工现场配备标准化的电闸箱，并且设置明显的标志，所有使用的电 器设备必须符合安全规定。夜间施工照明应良好。 5.作业时要使用标准的劳动保护用品，进入施工作业区要戴安全帽，穿防滑鞋, 挖 孔工人必须配有安全帽、安全绳、必要时应搭设掩体。 6.开挖前清理干净空口浮石、悬石；出渣的吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等机具， 必须经常检查，如发现有问题，立即更换。 7.水磨钻孔工作暂停时，孔口必须罩盖。井孔应安设牢固可靠的安全梯，以便于施 工人员上下。 8.现场操作人员不得疲劳作业，不得带病作业，不得擅自离岗。 9.遇有大风、雷暴雨天气尽量不进行施工，并注意防止狂风、雷暴雨对人身的伤害。 七、施工进度安排： 1.拟投入人员数量：2025 人； 2.拟投入机械数量：15 台 3.拟完成时间：根据本工程的实际情况，以及工程总进度计划的需要，本人工挖孔 桩水磨钻工程计划完成时间为 15 天。
