人工挖孔樁水磨鉆成孔施工技術(shù)應(yīng)用

摘要：現(xiàn)階段隨著建筑工程技術(shù)的越來(lái)越發(fā)展，傳統(tǒng)的人工挖孔樁施工技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足當(dāng)前社會(huì)管理與發(fā)展的需求;因此需要對(duì)現(xiàn)有挖孔樁施工技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新與改進(jìn)，盡可能降低各種因素對(duì)工程進(jìn)度與施工質(zhì)量的影響?；诖耍疚墓P者結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，就人工挖孔樁水磨鉆成孔施工技術(shù)這一新型施工技術(shù)展開(kāi)詳細(xì)論述，忘給予實(shí)際施工一定的參考。

關(guān)鍵詞：人工挖孔樁;水磨鉆成孔;聯(lián)合施工技術(shù)

隆回縣農(nóng)村急救中心工程建筑面積19340㎡，造價(jià)3630萬(wàn)元，地下3層，地上6層，基礎(chǔ)采用人工挖孔樁。該基坑?xùn)|側(cè)為正常營(yíng)業(yè)的急診大樓，離擬建地下室8米，基底高差10米，采用φ1300的人工挖孔樁作為支護(hù)樁，基礎(chǔ)人工挖孔樁成孔過(guò)程中，挖至4米以下遇到了堅(jiān)硬的巖石地質(zhì)，由于人工挖孔困難，針對(duì)巖石地質(zhì)挖孔樁成孔的特點(diǎn)，詳細(xì)編制了爆破成孔和水磨鉆法成孔兩種方案，并對(duì)兩種方案進(jìn)行了對(duì)比分析。

一、施工方案比選

根據(jù)工程水文地質(zhì)條件、地基巖土類(lèi)別、周?chē)h(huán)境等因素的影響，樁基類(lèi)型和成孔的方式多種多樣。人工挖孔樁以承載力大，造價(jià)低和施工質(zhì)量易于保證等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用，但巖石地質(zhì)的人工挖孔因開(kāi)挖難度大，一直是施工過(guò)程中存在的難點(diǎn)。

機(jī)械沖孔樁施工成孔工藝較復(fù)雜，施工過(guò)程中每一環(huán)節(jié)要求比較嚴(yán)格，施工過(guò)程中稍有不慎容易造成質(zhì)量事故，不宜冬季施工，現(xiàn)場(chǎng)文明施工難度較大，清運(yùn)泥漿時(shí)，如處理不好，對(duì)周邊環(huán)境影響較大。機(jī)械沖孔期間現(xiàn)場(chǎng)需要修筑泥漿池，施工時(shí)要做好泥漿的排放與清運(yùn)工作。人工挖孔樁根據(jù)成孔方法不同，可分為：爆破法、水磨鉆法。人工挖孔爆破法對(duì)樁孔壁有松動(dòng)，爆破時(shí)孔內(nèi)粉塵濃度大且不易散去，對(duì)作業(yè)人員身體危害大，對(duì)樁底持力層有震松或震裂情況，持力層質(zhì)量難以保證的缺點(diǎn)，下面來(lái)針對(duì)人工挖孔樁水磨鉆成孔施工方案詳細(xì)分析：

二、爆破成孔施工技術(shù)分析

采用爆破成孔成孔方法，需要清理好樁孔內(nèi)巖石表面泥土，視巖石大小、走向設(shè)鉆孔點(diǎn)。每根鉆釬由一個(gè)人進(jìn)行操作控制，雙手緊握鑿巖機(jī)器，對(duì)準(zhǔn)鉆孔的位置，確保鉆釬與鉆孔中心位置在同一直線上。對(duì)于爆破器材的選擇需要采用防水性能較好、爆破威力較大的水膠炸藥，雷管選用非電導(dǎo)爆管雷管。針對(duì)孔樁安全施工方案，本工程的人工挖孔樁均為嵌巖樁，為保證爆破安全，在正式起爆之前，需要將Ф18鋼筋放置在樁口，并將Ф18鋼筋做成圓形鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)需要比該樁徑大50mm，隨后將一樣大小的鐵板蓋在上面，再將重量大于1500kg的砂袋推上，在進(jìn)行起爆工作時(shí)，工地周?chē)┕と藛T不可以在井下開(kāi)展施工工作，還要告知鄰近居民，加強(qiáng)安全防范。

三、人工挖孔樁水磨鉆成孔施工技術(shù)分析

（一）施工工藝流程

施工準(zhǔn)備→樁位放樣→砌筑磚胎模引?！F(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土將井內(nèi)開(kāi)挖面整平→架設(shè)支架及電動(dòng)葫蘆→鉆機(jī)就位→鉆孔取芯→氣動(dòng)鉆機(jī)打眼、松石→人工出渣→樁孔修正及下一循環(huán)的施工→成孔檢查與驗(yàn)收→泥漿及污水排放。

（二）準(zhǔn)備工作

1、根據(jù)工程設(shè)計(jì)文件及相關(guān)專(zhuān)業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等文件編制現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電專(zhuān)項(xiàng)施工方案、水磨鉆人工挖孔樁專(zhuān)項(xiàng)方案，其內(nèi)容包括：出渣腳手架支架計(jì)算書(shū)、施工工藝流程等。2、對(duì)用于工程實(shí)體的主要材料、設(shè)備按相關(guān)驗(yàn)收規(guī)范要求、施工圖紙、專(zhuān)項(xiàng)方案進(jìn)行驗(yàn)收。

3、對(duì)參與樁基工程人員如測(cè)量工、電焊工、電工要持證上崗，對(duì)挖樁工人施工前進(jìn)行安全交底及技術(shù)交底。4、施工場(chǎng)地設(shè)好排水溝，并做好沉淀池。

（三）樁位放樣

將樁位中心點(diǎn)，用儀器現(xiàn)場(chǎng)放樣并作標(biāo)記，自檢合格后報(bào)監(jiān)理單位復(fù)檢。

（四）砌筑磚胎引模

砌筑高于地面約50cm磚胎引模，防止土石及雨水流入井內(nèi)。并將標(biāo)高、軸線引至磚胎模上。

（五）搭設(shè)出石渣鋼管支架，安裝電動(dòng)葫蘆及滑輪

1、支架采用Ф48×3.0mm規(guī)格的鋼管，嚴(yán)禁在鋼管上打孔，鋼管按要求涂刷防銹漆進(jìn)行防銹處理。四根鋼管立桿架立在護(hù)壁周邊堅(jiān)硬的地坪上，地坪如土質(zhì)差，需稍加處理。

2、電動(dòng)葫蘆和滑輪是用來(lái)吊水磨鉆機(jī)、出石渣用，電動(dòng)葫蘆功率、滑輪大小、鋼絲繩大小確定，根據(jù)專(zhuān)項(xiàng)施工方案計(jì)算確定。電動(dòng)葫蘆用架管固定在支架的側(cè)邊上，離地約20cm，防止地上水注入電機(jī)，電機(jī)上用防水材料遮擋，防止雨水進(jìn)入，但不能包裹電機(jī)。

（六）現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土，將樁內(nèi)開(kāi)挖面找平

1、清理土層后，露出的巖石因凹凸不平，水磨鉆機(jī)不能開(kāi)鉆。

2、用普通水泥、砂、石現(xiàn)場(chǎng)人工攪拌混凝土，將樁內(nèi)凹凸不平巖石面找平。

3、混凝土達(dá)到終凝強(qiáng)度后水磨鉆機(jī)即可開(kāi)鉆。

（七）水磨鉆機(jī)就位

1、利用電動(dòng)葫蘆牽引力安裝水磨鉆機(jī)。

2、水磨鉆機(jī)就位后，如鉆機(jī)頂部在護(hù)壁井以上，其鉆機(jī)支架必須安全地固定在出石渣支架上。

3、若鉆機(jī)頂部處于井內(nèi)，則必須在孔樁側(cè)壁上加設(shè)鉆架支架，確保高差符合施工設(shè)計(jì)要求。不僅如此，還需要隨著此次循環(huán)或者下一階段循環(huán)進(jìn)行再次加固。

（八）鉆孔取芯

1、取芯點(diǎn)需要沿著樁基孔壁進(jìn)行布設(shè)，其直徑一般保持在160mm，保持鎖口內(nèi)壁與取芯圓保持相切布設(shè)，借助按照特定施工順序?qū)ν庵軒r芯進(jìn)行鉆取，取出巖芯高大約在600mm，待外周巖芯全部取出后，樁芯體外圍一圈自動(dòng)形成臨空面;其中需要注意的是水磨鉆每鉆一孔花費(fèi)時(shí)間保持在5到10分鐘之間。鉆機(jī)取芯套筒的傾斜率應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求，具體要求為：保持套筒直徑在160mm，其支架外延超出寬度在100mm，支架總高度保持在1400mm，實(shí)際斜率則是（100+150/2）/1400 =1/8。基于此，需要確保套筒向孔樁側(cè)壁外傾角度保持在7.5°以?xún)?nèi)。如此這樣才能夠確保鉆機(jī)到位后套筒起鉆點(diǎn)可以達(dá)到設(shè)計(jì)孔樁邊線而不出現(xiàn)縮孔狀況。

2、樁體垂直度必須符合要求，通常兩次循環(huán)后落實(shí)一次孔直徑、孔中心的偏差檢測(cè)。

3、水鉆操作期間一定要確保鉆頭始終處于冷水中，并且冷水需要具備一定的壓力，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)鉆頭的及時(shí)沖洗，確保在鉆進(jìn)過(guò)程中不出現(xiàn)卡鉆或者沾淤的現(xiàn)象，在保持干凈與平穩(wěn)的狀況下，完成相應(yīng)工作。

（九）氣動(dòng)鉆機(jī)打眼松石

樁孔四周形成空心槽后，需通過(guò)氣動(dòng)鉆機(jī)在樁孔中心部位實(shí)施大眼處理，并打入鋼楔，再使用大錘進(jìn)行夯擊，確保錘擊方向保持水平。在反復(fù)水平力的作用下，巖石底部會(huì)被捉奸撕開(kāi)，進(jìn)而形成水平剪切破裂，最終樁芯巖體破碎完工。

（十）人工出渣

在每個(gè)樁位孔口安裝1臺(tái)電動(dòng)葫蘆，在一次單循環(huán)施工完成之后，需要做好水鉆鉆出的巖芯的依次出渣工作，從樁孔的一側(cè)出渣，將棄碴放置在指定地點(diǎn)。

（十一）樁孔修正與下一階段循環(huán)施工

在使用水鉆鉆芯之后，樁基孔壁會(huì)形成鋸齒狀，為了使得設(shè)計(jì)樁徑和有效樁徑可以相同，施工人員應(yīng)當(dāng)及時(shí)鑿除侵占樁基空間多余的巖石。將樁孔內(nèi)樁中心標(biāo)記出來(lái)，及時(shí)檢查樁基底部偏位情況，如果出現(xiàn)偏差，需要及時(shí)進(jìn)行糾偏，與此同時(shí)，還需確定和標(biāo)記下一個(gè)循環(huán)外周水鉆孔的取芯位置，方可進(jìn)行下一步施工。

四、結(jié)語(yǔ)：

筆者在“隆回縣農(nóng)村急救中心工程”樁基工程中采用“水磨鉆成孔”，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，具有噪聲小、快速、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、質(zhì)量可靠、對(duì)建筑物持力層沒(méi)有任何影響、施工安全的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)多個(gè)工程實(shí)踐總結(jié)其經(jīng)驗(yàn)，形成此法，在挖掘巖石地質(zhì)樁基成孔可廣泛應(yīng)用。綜上所述，人工挖孔樁加水磨鉆成孔施工優(yōu)點(diǎn)十分明顯，具有施工設(shè)備投入少、成孔結(jié)束后能夠直接觀察到孔內(nèi)的地質(zhì)狀況，樁基質(zhì)量得到可靠保障。因此，施工單位需要結(jié)合實(shí)際狀況，合理應(yīng)用人工挖孔樁加水磨鉆成孔施工技術(shù)，切實(shí)提高工程樁基施工的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳紹欽.大埡口大橋樁基水磨鉆人工挖孔施工技術(shù)[J].福建交通科技，2018（01）：78-79.

[2]張剛.水磨鉆人工挖孔施工技術(shù)的應(yīng)用探討[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2016（03）：43-44.

[3]高進(jìn)軍.水磨鉆人工挖孔施工技術(shù)的應(yīng)用[J].浙江建筑，2015，32（02）：23-26.

作者簡(jiǎn)介：陳燦（1985.05），男，工程師，本科，主要從事工作：建筑工程施工。