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。