高速公路桥梁桩基施工中人工挖孔水磨钻技术的应用

王发显

摘 要：在公路施工工艺中，因施工环境的复杂性导致一些传统的施工工艺应用具有局限性。水磨钻技术不仅作业面小，噪音低，而且钻孔作业安全性高，因此应用日益普遍。结合珠海市鹤州至高栏港高速公路二期工程HGTJ7标案例，抓住水磨钻施工技术要点，强化施工质量保障措施和安全保障措施，确保项目施工顺利圆满完成。

关键词：施工技术;高速公路;桥梁桩基;水磨钻技术;质量控制

1引言

珠海市鹤州至高栏港高速公路二期工程HGTJ7标线路长5.08公里，标段共有主线桥3232.71m/2座，南水互通式立交1座，匝道大桥共计857.86m/5座，匝道中桥103.46m/2座，涵洞及通道18座。

2桩基施工中人工挖孔水磨钻技术选择的原因

如果采用冲击钻、旋挖桩的方法很容易遇到场地受限的问题，而且上述方法成孔不规则率更高，容易因孔的质量不合格返工，不仅影响施工进度，而且增加施工成本。结合工程案例实际情况，案例中的南水特大桥左右幅0#-3#墩纵向横穿卫东五队村庄，施工用地红线两侧多为低矮老旧房屋，房屋距鹤港高速红线用地最小距离仅为0.5m，离南水特大桥右幅2-2桩基最小距离为6.8m。水磨钻技术噪音小，对周围环境干扰少，能桩基施工对周边居民的干扰，综合分析后选择水磨钻技术进行施工。

3桩基施工中人工挖孔水磨钻技术具体应用

3.1测量定位

用全站仪对桩基进行放线测量，保证桩位准确，设置十字线控制桩保证孔口平面位置和设计图纸中的位置偏差符合要求。在完成第一节护臂施工后将桩位控制线转移到护臂上，用红色油漆标志处挖孔点。

3.2锁口施工及防护

开挖前先做好锁口护壁，锁口厚度为30cm，采用和桩基相同的混凝土对护壁进行浇筑。浇筑时孔口护圈应高处地面30cm防止地表水流入。井口周边1m范围用厚砼硬化处理，锁口位置将钢筋埋入锁口砼中形成安全栓，便于作业时系安全带和防坠器。护圈顶部预留钢筋套环，便于安装盖板和提升架，防止雨水、物体落入孔内。孔口外1m位置用钢管围闭隔离成防护区，设置防护栏杆并悬挂标志牌、警示语、操作规程等，防止非作业人员进入施工区域。

3.3挖孔施工

施工前做好安全技术交底，作业前对安全防护用具和防护设施进行检查。安装卷扬机和三脚架提升设备时要保持钢丝绳和桩孔轴线一致。挖孔过程中每前进2m检查一次桩孔尺寸、平面位置和竖轴线倾斜情况，及时纠正偏差和。孔内设置刚性强度合格的上下爬梯，孔口设置安全软爬梯。孔深每增加5m在护壁或错台接口位置设置一处休息平台，采用10*10cm方木横担嵌入护壁的方式。休息平台在下钢筋笼前清除。

挖孔施工主要包括土质层挖孔和石质层挖孔。石质层挖孔采用水磨钻技术。由于岩石的抗压能量强，在大于其极限抗力作用下会发生破裂，而且在极限抗剪切力的作用下会发生剪切破坏，因此在水磨钻技术应用中应充分利用以上特征。

先将作业篇整平。对不平整的岩面采用风炮整平，为水磨钻施工技术创建良好的工作面。然后开挖变槽。用直径为108mm的水磨钻机沿着基桩设计圆周进行施工，从基桩设计圆周取出高度600mm的圆柱体岩芯，形成一圈沟槽，将中央部位的岩石孤立。钻进时注意钻机的方向和倾斜角度，应沿着半径方向向外且不小于6：1的倾斜度钻进，这样有利于形成接口错台。在没有地下水的情况下孔口配備抽水机用冷水冷却钻机钻头。基桩中央岩芯部分的施工采用直径42mm的风钻，钻进时采用井字形方式，在每一排小孔内锥入钢楔子，锤击钢楔挤压岩石，加速岩石破裂分解。将破裂分解的碎石吊出孔，然后集中运出。施工时出现岩石较大渗水或岩石较破碎的情况应采用混凝土护壁，混凝土标号和基桩标号保持一致，护壁模板采用定型钢模板。渗透进孔内的水用水泵及时抽出，水泵抽出的水引入沉淀池，上清液排入到排水沟。

3.4钢筋笼安装

钢筋笼制作完成后采用吊车配合专用吊具进行吊装。吊装顺序为先底节，厚顶节，调入护筒内用钢筋笼下放辅助吊架销子穿过钢筋笼加强筋，用四个边的销子同时固定钢筋笼。钢筋笼顶节下放时，采用定位筋方式每2m布置一周，每周布置6个，将定位筋焊接在钢筋笼上，保证桩基钢筋笼在吊装过程中不发生偏位。

3.5混凝土灌注

钢筋笼质量验收合格后，对桩基进行混凝土浇灌。检查孔内有无积水，如果有积水先抽干净，再进行浇筑。采用无水桩串筒灌注法，串筒直径40cm，每节长度在1m内，采用吊耳将上下两节挂接，随着砼浇筑逐段取下串筒。混凝土集中拌制后运输到现场，应吊车将混凝土送至井口下料斗，然后通过串筒导入井底。灌注后分层振捣，保证振捣质量。桩芯混凝土必须保证一次性浇灌完成。

4桩基施工中人工挖孔水磨钻施工保障措施

4.1质量保障

实行质量一票否决权制度;施工前严格做好技术交底工作，施工人员必须了解并严格按照技术交底要求施工;实行岗位责任制，将责任落实到具体负责人，加强施工过程控制;实施三检制度，杜绝任何质量漏洞;做好原始记录，严谨不明情况下的施工作业;加强混凝土原料、钢筋笼制作的质量控制，严格落实质量控制的具体内容和具体指标，保证质量符合要求。

4.2安全保障

建立安全管理组织，配备专门的安全管理人员加强施工现场安全管理;水磨钻施工中挖孔工作必须佩戴好安全防护用具;防止井下作业发生坠落事故;孔内有人时设置专人进行监督防护，随时了解井内工况;作业前认真检查设备用具的质量性能，保证性能良好;对井下环境进行分析检测，一旦发现问题立即停止作业;加强提升设备维护管理，保证提升架、卷扬机运行工况良好;加强孔内通风、排水、照明安全设施配备，保证孔内通风、排水、照明条件良好;对边坡、周围建筑物、道路做好防护，设置防护屏障保障施工环境安全。

5结语

在公路工程项目中，人工挖孔水磨钻技术在桩基施工中的应用有很多优势，不仅施工条件简单，而且成孔质量高，对环境和周边的干扰破坏程度小，适用于施工项目周边建筑物和人群密集的场景。在该技术应用中，应针对可能发生的问题采取合理的防控措施，提升人工挖孔水磨钻技术应用水平。

参考文献：

[1]杨卫星.水磨钻施工技术辅助人工挖孔桩施工技术[J].科技创新导报，2020（10）：40-41.

[2]王振.张浩.王勤浩.等.水磨钻法在桩基浅部缺陷处理中的应用[J].内蒙古公路与运输，2020（05）：1-4.

[3]温勇.人工挖孔水磨钻在山区高速公路桥梁桩基施工中的运用[J].科技创新与应用，2020（2）：179-180.

[4]陈灿.人工挖孔桩水磨钻成孔施工技术应用[J].中国房地产业，2019（26）：205.