人工挖孔樁水磨鉆成孔施工技術應用

摘要：現階段隨著建筑工程技術的越來越發展，傳統的人工挖孔樁施工技術已經無法滿足當前社會管理與發展的需求;因此需要對現有挖孔樁施工技術進行創新與改進，盡可能降低各種因素對工程進度與施工質量的影響。基于此，本文筆者結合實際工作經驗，就人工挖孔樁水磨鉆成孔施工技術這一新型施工技術展開詳細論述，忘給予實際施工一定的參考。

關鍵詞：人工挖孔樁;水磨鉆成孔;聯合施工技術

隆回縣農村急救中心工程建筑面積19340㎡，造價3630萬元，地下3層，地上6層，基礎采用人工挖孔樁。該基坑東側為正常營業的急診大樓，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樁，基礎人工挖孔樁成孔過程中，挖至4米以下遇到了堅硬的巖石地質，由于人工挖孔困難，針對巖石地質挖孔樁成孔的特點，詳細編制了爆破成孔和水磨鉆法成孔兩種方案，并對兩種方案進行了對比分析。

一、施工方案比選

根據工程水文地質條件、地基巖土類別、周圍環境等因素的影響，樁基類型和成孔的方式多種多樣。人工挖孔樁以承載力大，造價低和施工質量易于保證等優點而被廣泛采用，但巖石地質的人工挖孔因開挖難度大，一直是施工過程中存在的難點。

機械沖孔樁施工成孔工藝較復雜，施工過程中每一環節要求比較嚴格，施工過程中稍有不慎容易造成質量事故，不宜冬季施工，現場文明施工難度較大，清運泥漿時，如處理不好，對周邊環境影響較大。機械沖孔期間現場需要修筑泥漿池，施工時要做好泥漿的排放與清運工作。人工挖孔樁根據成孔方法不同，可分為：爆破法、水磨鉆法。人工挖孔爆破法對樁孔壁有松動，爆破時孔內粉塵濃度大且不易散去，對作業人員身體危害大，對樁底持力層有震松或震裂情況，持力層質量難以保證的缺點，下面來針對人工挖孔樁水磨鉆成孔施工方案詳細分析：

二、爆破成孔施工技術分析

采用爆破成孔成孔方法，需要清理好樁孔內巖石表面泥土，視巖石大小、走向設鉆孔點。每根鉆釬由一個人進行操作控制，雙手緊握鑿巖機器，對準鉆孔的位置，確保鉆釬與鉆孔中心位置在同一直線上。對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，雷管選用非電導爆管雷管。針對孔樁安全施工方案，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，鋼筋網需要比該樁徑大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，在進行起爆工作時，工地周圍施工人員不可以在井下開展施工工作，還要告知鄰近居民，加強安全防范。

三、人工挖孔樁水磨鉆成孔施工技術分析

（一）施工工藝流程

施工準備→樁位放樣→砌筑磚胎模引模→現場攪拌混凝土將井內開挖面整平→架設支架及電動葫蘆→鉆機就位→鉆孔取芯→氣動鉆機打眼、松石→人工出渣→樁孔修正及下一循環的施工→成孔檢查與驗收→泥漿及污水排放。

（二）準備工作

1、根據工程設計文件及相關專業規范標準等文件編制現場臨時用電專項施工方案、水磨鉆人工挖孔樁專項方案，其內容包括：出渣腳手架支架計算書、施工工藝流程等。2、對用于工程實體的主要材料、設備按相關驗收規范要求、施工圖紙、專項方案進行驗收。

3、對參與樁基工程人員如測量工、電焊工、電工要持證上崗，對挖樁工人施工前進行安全交底及技術交底。4、施工場地設好排水溝，并做好沉淀池。

（三）樁位放樣

將樁位中心點，用儀器現場放樣并作標記，自檢合格后報監理單位復檢。

（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。并將標高、軸線引至磚胎模上。

（五）搭設出石渣鋼管支架，安裝電動葫蘆及滑輪

1、支架采用Ф48×3.0mm規格的鋼管，嚴禁在鋼管上打孔，鋼管按要求涂刷防銹漆進行防銹處理。四根鋼管立桿架立在護壁周邊堅硬的地坪上，地坪如土質差，需稍加處理。

2、電動葫蘆和滑輪是用來吊水磨鉆機、出石渣用，電動葫蘆功率、滑輪大小、鋼絲繩大小確定，根據專項施工方案計算確定。電動葫蘆用架管固定在支架的側邊上，離地約20cm，防止地上水注入電機，電機上用防水材料遮擋，防止雨水進入，但不能包裹電機。

（六）現場攪拌混凝土，將樁內開挖面找平

1、清理土層后，露出的巖石因凹凸不平，水磨鉆機不能開鉆。

2、用普通水泥、砂、石現場人工攪拌混凝土，將樁內凹凸不平巖石面找平。

3、混凝土達到終凝強度后水磨鉆機即可開鉆。

（七）水磨鉆機就位

1、利用電動葫蘆牽引力安裝水磨鉆機。

2、水磨鉆機就位后，如鉆機頂部在護壁井以上，其鉆機支架必須安全地固定在出石渣支架上。

3、若鉆機頂部處于井內，則必須在孔樁側壁上加設鉆架支架，確保高差符合施工設計要求。不僅如此，還需要隨著此次循環或者下一階段循環進行再次加固。

（八）鉆孔取芯

1、取芯點需要沿著樁基孔壁進行布設，其直徑一般保持在160mm，保持鎖口內壁與取芯圓保持相切布設，借助按照特定施工順序對外周巖芯進行鉆取，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形成臨空面;其中需要注意的是水磨鉆每鉆一孔花費時間保持在5到10分鐘之間。鉆機取芯套筒的傾斜率應符合相關規范要求，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，實際斜率則是（100+150/2）/1400 =1/8。基于此，需要確保套筒向孔樁側壁外傾角度保持在7.5°以內。如此這樣才能夠確保鉆機到位后套筒起鉆點可以達到設計孔樁邊線而不出現縮孔狀況。

2、樁體垂直度必須符合要求，通常兩次循環后落實一次孔直徑、孔中心的偏差檢測。

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，從而能夠實現對鉆頭的及時沖洗，確保在鉆進過程中不出現卡鉆或者沾淤的現象，在保持干凈與平穩的狀況下，完成相應工作。

（九）氣動鉆機打眼松石

樁孔四周形成空心槽后，需通過氣動鉆機在樁孔中心部位實施大眼處理，并打入鋼楔，再使用大錘進行夯擊，確保錘擊方向保持水平。在反復水平力的作用下，巖石底部會被捉奸撕開，進而形成水平剪切破裂，最終樁芯巖體破碎完工。

（十）人工出渣

在每個樁位孔口安裝1臺電動葫蘆，在一次單循環施工完成之后，需要做好水鉆鉆出的巖芯的依次出渣工作，從樁孔的一側出渣，將棄碴放置在指定地點。

（十一）樁孔修正與下一階段循環施工

在使用水鉆鉆芯之后，樁基孔壁會形成鋸齒狀，為了使得設計樁徑和有效樁徑可以相同，施工人員應當及時鑿除侵占樁基空間多余的巖石。將樁孔內樁中心標記出來，及時檢查樁基底部偏位情況，如果出現偏差，需要及時進行糾偏，與此同時，還需確定和標記下一個循環外周水鉆孔的取芯位置，方可進行下一步施工。

四、結語：

筆者在“隆回縣農村急救中心工程”樁基工程中采用“水磨鉆成孔”，取得了顯著的經濟效益和社會效益，具有噪聲小、快速、經濟、環保、質量可靠、對建筑物持力層沒有任何影響、施工安全的優點，通過多個工程實踐總結其經驗，形成此法，在挖掘巖石地質樁基成孔可廣泛應用。綜上所述，人工挖孔樁加水磨鉆成孔施工優點十分明顯，具有施工設備投入少、成孔結束后能夠直接觀察到孔內的地質狀況，樁基質量得到可靠保障。因此，施工單位需要結合實際狀況，合理應用人工挖孔樁加水磨鉆成孔施工技術，切實提高工程樁基施工的質量。

參考文獻：

[1]陳紹欽.大埡口大橋樁基水磨鉆人工挖孔施工技術[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的應用探討[J].中國高新技術企業，2016（03）：43-44.

[3]高進軍.水磨鉆人工挖孔施工技術的應用[J].浙江建筑，2015，32（02）：23-26.

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