人工挖孔桩水磨钻施工方案分析

遵义经济适用住房“帝豪三区鼎诚家园”项目二期4、5、6#楼水磨钻施工方案编制：职务（称）审核：职务（称）编制单位：贵州鑫前（集团）建设工程有限公司编制日期：二O一六年三月水磨钻施工方案审批表目录一、编制依据……………………………………………………………………………二、适用范围……………………………………………………………………………三、工程概况说明……………………………………………………………………………四、水钻法人工挖孔施工原理…………………………………………………………五、水磨钻介绍…………………………………………………………………………六、水磨砖施工部位…………………………………………………………………七、施工现场准备工作…………………………………………………………………八、主要施工工艺………………………………………………………………………九、安全控制措施………………………………………………………………………水磨钻孔桩专项施工方案一、编制依据本施工方案作为指导施工的依据，编制时对目标工期、工程质量、项目管理机构设置、劳动力组织、施工进度计划控制、机械设备及材料配备、主要分部分项工程施工方法、安全保证措施、文明施工及环境保护措施等诸多因素尽可能充分考虑，突出科学性及可行性。

本施工组织设计依据以下几项编制：一、遵义经济适用住房“帝豪三区鼎诚家园”项目二期4、5、6#楼主体工程施工图纸。

二、国家、省、市相关规定，现行建筑工程施工及验收规范。

三、本工程工程特点、施工条件、现场情况。

二、适用范围本施工组织设计适用以下范围：遵义经济适用住房“帝豪三区鼎诚家园”项目二期4、5、6#楼施工图纸内岩层结构为中风化白云岩的人工挖孔桩基础工程。

三、工程情况说明1、本工程地处村民居住区，为保证附近村民房屋的质量和人身安全，故不能采用爆破作业。

2、现场地质条件变化大，部分挖孔桩从开始开挖，岩质为硬质中风化岩，以及部分挖孔桩土层开挖完成后又一层硬质页岩，采用人工挖孔桩无法进行施工。

3、由于场地的限制，机械成孔的机械无法运输到达施工现场。

四、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。

在分块的岩石上钻一排小孔，然后在小孔内锥入钢楔子，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时，岩石沿铅锤面被拉裂并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。

五、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。

六、水磨砖施工部位现场地质条件变化大，部分挖孔桩从开始开挖，岩质为硬质中风化岩，以及部分挖孔桩土层开挖完成后又一层硬质页岩，采用人工挖孔桩无法进行施工的部位均采用水磨砖施工。

七、施工现场准备工作1.场地完成三通一平。

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.根据设计图纸进行纵横轴线放样，及复测工作。

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。

八、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⑴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。

⑵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。

⑶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。

⑷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。

⑸人工装渣，电动提升机出渣：一次单循环施工作用后，将水钻钻出的岩芯进行依次出渣，出渣从桩孔的一侧进行，然后插入钢楔，击打钢楔分裂岩石后再进行一次出渣。

⑹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：⑴施工中，顶部粘土或者其他松散土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15cm厚的C30混凝土护壁。

⑵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。

⑶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。

九、安全控制措施根据易发的安全问题，我们分别制定相应的安全技术措施，确保人工挖孔桩施工的安全。

一）、施工准备阶段在施工前要做好以下准备工作：1、组织安全管理人员和现场作业人员学习有关安全的法律、法规，提高安全责任意识，加大隐患排查力度。

2、组织施工技术人员熟悉设计图纸和地质资料，研究制定有针对性的施工方案，明确责任人，并对作业人员进行安全技术交底，让作业人员熟悉施工工艺及相关技术要求。

3、对作业人员进行岗前培训，组织学习，特种作业人员必须持证上岗。

4、机具设备由专人检查，保证其完好率，并制定保养制度。

5、劳动保护用品在开工前按要求发放到作业人员手中。

6、每个现场设专职安全检查员，在施工前和施工中经常巡视检查发现问题及时处理，待消除隐患后再行作业，对违章作业及时制止。

7、现场设立安全警示牌，严禁非施工人员进入现场。

8、现场设立危险源告知牌、操作规程牌。

9、现场作业区域拉好彩旗绳，并有安全监管人员跟班在岗，以防无关人员、动物进入现场。

10、地面设置排水沟，以防地表水流入孔桩内。

11、在孔口安装支架,土、石用吊桶提升。

12、设置安全井盖，休班、完工时及时盖好。

13、制定人工挖孔专项检查表，每日作好记录，现场交接班、孔桩检查情况，一一记录清楚，防范于未然。

二）、施工过程阶段1、防范人、坠落物掉入桩孔内的安全措施。

1）孔内作业人员必须头戴安全帽、身系安全带。

利用吊桶运土、石时，必须采取相应的防范措施，以防落物伤人，电动设备运土、石应检验其安全起吊能力后方可投入运行。

2）在开工前应该检查起重工具的各个部位是否完好，防止施工过程中吊索断裂导致的物体打击。

每天上班前、下班后均应有专人严格检查并且每天加足润滑油，保证开关灵活、准确；铁链无损，有保险扣且不打死结；钢丝绳无断丝。

支架应稳定牢固，使用前必须检验其安全起吊能力。

3）在进行人工挖孔桩施工时，首先应做好孔口围护措施。

井孔周边必须设置安全防护围栏，围栏须牢固可靠；孔口做好第一节砼护壁，应高出原地面30cm，主要起保护井口和防止物体滑落井内伤人，4）正在开挖的桩孔停止作业或已挖好的成孔，必须设置牢固的井盖，非工作人员禁止入内。

孔内作业时，孔口上面必须有人监护，并要随时与孔内人员保持联系，不得擅自离开工作岗位。

5）施工时，挖出的渣、土方应及时运离孔口，暂时不能运走的，应堆放在孔口四周1m范围以外处，且堆土高度不得超过1m。

严禁将挖出的渣土在孔边堆高，造成严重的安全隐患。

孔深挖至超过10米深时，在孔内装设半圆防护板，用吊桶出渣时，孔内作业人员应避于防护板下，防止渣土坠落伤人。

并随着孔深增加而逐渐下移。

6）为了防止作业人员在上下时坠落，不得用人工拉绳子运送人员、乘坐吊桶或脚踩孔壁凸坑上下桩孔，而必须另配钢丝绳及滑轮且有断绳保护装置、使用专用吊笼或使用安全爬梯上下，孔内必须设置应急软爬梯或设置尼龙绳，并随挖孔深度增加延长至工作面，供人员应急使用。

2、孔内有害气体含量超标造成事故的预防措施1）当孔桩进行到10米深以下时，地下特殊地层中往往含有CO、SO2、H2S等有毒有害气体，入孔前进行测试，（在笼子内装入小动物下放至孔底约10分钟，若小动物无异常情况，方可下井作业）挖孔时作业人员有呼吸不适时，应立即采取通风或换班作业等措施，防止发生意外事故。

2）在施工过程中，每孔作业井至少保证3人为一作业组，井下1•人，井上提运土、石2～3人，每组不超过两口井；未经同意，作业组不得随意变换组员。

井下作业人员以持续作业时间2h为宜，每隔2h出孔休息并用鼓风机或风镐向孔内送风5min。

孔内作业时间最长不得超过3h。

应勤换井下作业人员，轮换下井作业。

3）当人工挖孔桩深度超过8m 时，须配备专门的向孔内送风的设备（鼓风机），风量不宜少于25L/s；孔底凿岩时应加大送风量。

3、防触电措施1）桩孔施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作。

用电设备必须严格接地或接零保护且安装漏电保护器，孔内施工机具设备（除水磨钻外）不建议选择电动设备，抽水时尽量用深水泵代替潜水泵抽水，孔内破碎大块岩石用风镐。

2）各桩孔用电必须分闸，严禁一闸多用。

孔上电线、电缆必须架空2.0m以上，严禁拖地和埋压土中，孔内电缆、电线必须采用护套等有防磨损、防潮、防断等保护措施。

3）孔内照明应采用安全矿灯或12V以下的安全灯。

孔内操作工应手戴工作手套，脚穿绝缘胶鞋。

4、塌孔的预防措施塌孔是人工挖孔桩施工中对作业人员的生命安全最大威胁之一，其产生的原因及应对措施如下。

1)孔桩内积水、孔桩间互相渗水，都有可能导致塌方，在作业面，要设置积水杭，利用以挖好的1～2个深孔桩积水，并用高扬程水泵及时的、不定时的抽水。