浅谈水钻法施工技术的应用

艾大利

（重庆科创职业学院）

浅谈水钻法施工技术的应用

艾大利

（重庆科创职业学院）

重庆地区岩层上覆土较少，许多桥梁工程的桩基础直接坐落在山体和岩石上，人工挖孔桩直接在岩石中掘进施工，为减小爆破施工给岩体带来的扰动，较多采用“水钻法”施工岩质基础，水钻施工避免因松动爆破造成桩基岩层破坏影响桩基承载力，本文介绍了水钻法施工的方法及其优越性，探讨了水钻法施工在工程中的实用性。

水钻法；桩基；应用

1 水钻法施工技术概述

所谓“水钻法”，即采用钻孔取芯机沿桩径内沿钻若干个孔，孔孔相连，钻孔后取芯，待所有水钻钻孔连成一个环后，桩芯就和桩壁分离了，形成了桩芯的临空面，之后在桩芯上打孔，孔内打入钢钎，使岩石裂开，分解成若干小块，利用卷扬机将石块吊出孔外，因钻孔取芯机在操作过程中必须保证钻头处于冷却水中，同时冷却水流保有一定压力对钻头直接进行冲洗，使之不淤钻、卡钻，因此该工艺俗称“水钻法”。

2 水钻法施工工艺流程

水钻成孔挖孔桩施工主要包括以下几道工序：施工准备、测量放线、搭设支架、井圈砌筑、水钻开孔取芯、孔芯外运、桩芯打孔破碎、石块外运，进行下一轮钻孔取芯、破碎、外运，循环施工直至孔底。随后进行钢筋笼安装和混凝土浇筑。

场地平整→放线定桩位→架设支架→准备潜水泵、鼓风机、照明设备等→工程水钻开孔取芯→孔芯外运→桩芯打孔破碎→石块外运→循环施工至成孔→下放钢筋笼→浇筑混凝土。

3 水钻法施工方法

钻机支架必须安全地固定在孔桩侧壁上，其高差应满足每循环钻进尺寸要求，开始水钻钻孔取芯，水钻开孔沿桩孔四周进行，钻孔直径15cm，孔深60cm，钻到深度后，在钻缝中打入钢钎，折断钻芯，下铁丝套环取出钻芯。钻孔时向井孔外侧倾斜3°左右，预留出钻具的尺寸。保证循环施工时桩径不变。水钻施工一边进行，一边对取出的钻芯组织外运。钻芯外运采用吊斗，卷扬机吊装吊斗运出。全部钻孔及取芯施工完成后，对剩余的桩芯进行破碎。桩芯破碎首先使用风钻打孔，钻头直径25mm，打孔距离桩芯边缘50cm左右，孔孔间距也在50cm左右，钻孔完成后使用圆锥状钢钎打入孔中，钢钎直径10～35mm，用铁锤打入风钻孔，桩芯沿钻孔开裂，继续打孔，将桩芯分解成800kg以内的石块。破碎的石块使用卷扬机外运，石块使用出渣桶装运，提升至孔顶后，侧向拉出至地面，解开钢丝绳，继续外运下一块石块。石块清运干净后继续下一轮的钻孔取芯，破碎外运施工。经施工现场实际测算，利用水钻掘进时每延米孔桩（按桩径1.5m测算）大约需要2～4m3自来水，保证孔内积水保持至最小量而不致影响掘进操作。其用量与孔截面换算直径的平方值成正比关系，产生的泥浆和污水是自来水使用量的1.3倍，故此钻进期间必须保证水供应及污水抽排至泥浆沉淀池、循环池，并定期集中运弃。

4 水钻法施工的优越性

（1）加快施工进度，解决城市建筑物桩基持力层施工中不能爆破施工采用风镐不能满足工期的要求，大大提高了工作效益，加快施工进程。

（2）保证桩基断面尺寸，确保了桩身质量和桩的承载力，为建筑物安全提供了基础保证。

（3）避免因爆破作业或其它开挖造成不必要的扩孔，降低工程造价。

（4）安全性。在高边坡上不使用松动爆破施工，不扰动高边坡上的不稳定岩石、土块等。

5 结束语

本工法适用性强，对水、电、路的要求较低，能够广泛应用于山区、沟谷等交通条件差的地区。操作简单，不用爆破，在重要建筑附近或施工环境要求较高的地区尤其适用。能够群桩同时掘进施工，互相之间不互相干扰，适用于赶工期的工程。

由于水钻开孔人工挖孔桩不使用炸药，降低了开挖成本，相对于常规岩层内的人工挖孔桩成本降低30%左右；施工过程中不需要造浆，不需要大型设备，相对机械成孔节约成本20%左右；由于施工过程中没有震动，互相间没有挠动，因此可以多个桩同时施工，节约了工期，降低了管理成本，提高了经济效益。

水钻法施工要事先根据地质水文情况，制定相应的应对措施，这样才可以做好施工质量及成本的控制，保证桩基施工的顺利完成。实践证明，通过本文所述方法对于水钻法施工中的裂隙渗水问题能得到较好的解决，是比较简单易行的方法，且对于一般的破碎岩层带均能取得较好的效果，这也使得水钻法施工能得到更广泛的应用。

[1]《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）.北京：人民交通出版社，2011.

[2]《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）[S].北京：中国建筑工业出版社，2008.

[3]刘剑锋，闫 宏.城市建设理论研究.2012（33）.

TU753

A

1673-0038（2015）52-0048-01

收稿日期：2015-12-14