人工挖孔桩水磨钻成孔施工技术应用

摘要：现阶段随着建筑工程技术的越来越发展，传统的人工挖孔桩施工技术已经无法满足当前社会管理与发展的需求;因此需要对现有挖孔桩施工技术进行创新与改进，尽可能降低各种因素对工程进度与施工质量的影响。基于此，本文笔者结合实际工作经验，就人工挖孔桩水磨钻成孔施工技术这一新型施工技术展开详细论述，忘给予实际施工一定的参考。

关键词：人工挖孔桩;水磨钻成孔;联合施工技术

隆回县农村急救中心工程建筑面积19340㎡，造价3630万元，地下3层，地上6层，基础采用人工挖孔桩。该基坑东侧为正常营业的急诊大楼，离拟建地下室8米，基底高差10米，采用φ1300的人工挖孔桩作为支护桩，基础人工挖孔桩成孔过程中，挖至4米以下遇到了坚硬的岩石地质，由于人工挖孔困难，针对岩石地质挖孔桩成孔的特点，详细编制了爆破成孔和水磨钻法成孔两种方案，并对两种方案进行了对比分析。

一、施工方案比选

根据工程水文地质条件、地基岩土类别、周围环境等因素的影响，桩基类型和成孔的方式多种多样。人工挖孔桩以承载力大，造价低和施工质量易于保证等优点而被广泛采用，但岩石地质的人工挖孔因开挖难度大，一直是施工过程中存在的难点。

机械冲孔桩施工成孔工艺较复杂，施工过程中每一环节要求比较严格，施工过程中稍有不慎容易造成质量事故，不宜冬季施工，现场文明施工难度较大，清运泥浆时，如处理不好，对周边环境影响较大。机械冲孔期间现场需要修筑泥浆池，施工时要做好泥浆的排放与清运工作。人工挖孔桩根据成孔方法不同，可分为：爆破法、水磨钻法。人工挖孔爆破法对桩孔壁有松动，爆破时孔内粉尘浓度大且不易散去，对作业人员身体危害大，对桩底持力层有震松或震裂情况，持力层质量难以保证的缺点，下面来针对人工挖孔桩水磨钻成孔施工方案详细分析：

二、爆破成孔施工技术分析

采用爆破成孔成孔方法，需要清理好桩孔内岩石表面泥土，视岩石大小、走向设钻孔点。每根钻钎由一个人进行操作控制，双手紧握凿岩机器，对准钻孔的位置，确保钻钎与钻孔中心位置在同一直线上。对于爆破器材的选择需要采用防水性能较好、爆破威力较大的水胶炸药，雷管选用非电导爆管雷管。针对孔桩安全施工方案，本工程的人工挖孔桩均为嵌岩桩，为保证爆破安全，在正式起爆之前，需要将Ф18钢筋放置在桩口，并将Ф18钢筋做成圆形钢筋网，钢筋网需要比该桩径大50mm，随后将一样大小的铁板盖在上面，再将重量大于1500kg的砂袋推上，在进行起爆工作时，工地周围施工人员不可以在井下开展施工工作，还要告知邻近居民，加强安全防范。

三、人工挖孔桩水磨钻成孔施工技术分析

（一）施工工艺流程

施工准备→桩位放样→砌筑砖胎模引模→现场搅拌混凝土将井内开挖面整平→架设支架及电动葫芦→钻机就位→钻孔取芯→气动钻机打眼、松石→人工出渣→桩孔修正及下一循环的施工→成孔检查与验收→泥浆及污水排放。

（二）准备工作

1、根据工程设计文件及相关专业规范标准等文件编制现场临时用电专项施工方案、水磨钻人工挖孔桩专项方案，其内容包括：出渣脚手架支架计算书、施工工艺流程等。2、对用于工程实体的主要材料、设备按相关验收规范要求、施工图纸、专项方案进行验收。

3、对参与桩基工程人员如测量工、电焊工、电工要持证上岗，对挖桩工人施工前进行安全交底及技术交底。4、施工场地设好排水沟，并做好沉淀池。

（三）桩位放樣

将桩位中心点，用仪器现场放样并作标记，自检合格后报监理单位复检。

（四）砌筑砖胎引模

砌筑高于地面约50cm砖胎引模，防止土石及雨水流入井内。并将标高、轴线引至砖胎模上。

（五）搭设出石渣钢管支架，安装电动葫芦及滑轮

1、支架采用Ф48×3.0mm规格的钢管，严禁在钢管上打孔，钢管按要求涂刷防锈漆进行防锈处理。四根钢管立杆架立在护壁周边坚硬的地坪上，地坪如土质差，需稍加处理。

2、电动葫芦和滑轮是用来吊水磨钻机、出石渣用，电动葫芦功率、滑轮大小、钢丝绳大小确定，根据专项施工方案计算确定。电动葫芦用架管固定在支架的侧边上，离地约20cm，防止地上水注入电机，电机上用防水材料遮挡，防止雨水进入，但不能包裹电机。

（六）现场搅拌混凝土，将桩内开挖面找平

1、清理土层后，露出的岩石因凹凸不平，水磨钻机不能开钻。

2、用普通水泥、砂、石现场人工搅拌混凝土，将桩内凹凸不平岩石面找平。

3、混凝土达到终凝强度后水磨钻机即可开钻。

（七）水磨钻机就位

1、利用电动葫芦牵引力安装水磨钻机。

2、水磨钻机就位后，如钻机顶部在护壁井以上，其钻机支架必须安全地固定在出石渣支架上。

3、若钻机顶部处于井内，则必须在孔桩侧壁上加设钻架支架，确保高差符合施工设计要求。不仅如此，还需要随着此次循环或者下一阶段循环进行再次加固。

（八）钻孔取芯

1、取芯点需要沿着桩基孔壁进行布设，其直径一般保持在160mm，保持锁口内壁与取芯圆保持相切布设，借助按照特定施工顺序对外周岩芯进行钻取，取出岩芯高大约在600mm，待外周岩芯全部取出后，桩芯体外围一圈自动形成临空面;其中需要注意的是水磨钻每钻一孔花费时间保持在5到10分钟之间。钻机取芯套筒的倾斜率应符合相关规范要求，具体要求为：保持套筒直径在160mm，其支架外延超出宽度在100mm，支架总高度保持在1400mm，实际斜率则是（100+150/2）/1400 =1/8。基于此，需要确保套筒向孔桩侧壁外倾角度保持在7.5°以内。如此这样才能够确保钻机到位后套筒起钻点可以达到设计孔桩边线而不出现缩孔状况。

2、桩体垂直度必须符合要求，通常两次循环后落实一次孔直径、孔中心的偏差检测。

3、水钻操作期间一定要确保钻头始终处于冷水中，并且冷水需要具备一定的压力，从而能够实现对钻头的及时冲洗，确保在钻进过程中不出现卡钻或者沾淤的现象，在保持干净与平稳的状况下，完成相应工作。

（九）气动钻机打眼松石

桩孔四周形成空心槽后，需通过气动钻机在桩孔中心部位实施大眼处理，并打入钢楔，再使用大锤进行夯击，确保锤击方向保持水平。在反复水平力的作用下，岩石底部会被捉奸撕开，进而形成水平剪切破裂，最终桩芯岩体破碎完工。

（十）人工出渣

在每个桩位孔口安装1台电动葫芦，在一次单循环施工完成之后，需要做好水钻钻出的岩芯的依次出渣工作，从桩孔的一侧出渣，将弃碴放置在指定地点。

（十一）桩孔修正与下一阶段循环施工

在使用水钻钻芯之后，桩基孔壁会形成锯齿状，为了使得设计桩径和有效桩径可以相同，施工人员应当及时凿除侵占桩基空间多余的岩石。将桩孔内桩中心标记出来，及时检查桩基底部偏位情况，如果出现偏差，需要及时进行纠偏，与此同时，还需确定和标记下一个循环外周水钻孔的取芯位置，方可进行下一步施工。

四、结语：

笔者在“隆回县农村急救中心工程”桩基工程中采用“水磨钻成孔”，取得了显著的经济效益和社会效益，具有噪声小、快速、经济、环保、质量可靠、对建筑物持力層没有任何影响、施工安全的优点，通过多个工程实践总结其经验，形成此法，在挖掘岩石地质桩基成孔可广泛应用。综上所述，人工挖孔桩加水磨钻成孔施工优点十分明显，具有施工设备投入少、成孔结束后能够直接观察到孔内的地质状况，桩基质量得到可靠保障。因此，施工单位需要结合实际状况，合理应用人工挖孔桩加水磨钻成孔施工技术，切实提高工程桩基施工的质量。

参考文献：

[1]陈绍钦.大垭口大桥桩基水磨钻人工挖孔施工技术[J].福建交通科技，2018（01）：78-79.

[2]张刚.水磨钻人工挖孔施工技术的应用探讨[J].中国高新技术企业，2016（03）：43-44.

[3]高进军.水磨钻人工挖孔施工技术的应用[J].浙江建筑，2015，32（02）：23-26.

作者简介：陈灿（1985.05），男，工程师，本科，主要从事工作：建筑工程施工。