桩基础无振动水钻成孔施工工法

董 丽 华

(山西路桥第二工程有限公司，山西 临汾　041051)



桩基础无振动水钻成孔施工工法

董 丽 华

(山西路桥第二工程有限公司，山西 临汾041051)

论述了桩基础无振动水钻成孔施工的适用范围与工艺原理，结合工程实例，从场地平整、定位放线、钻孔取芯等方面，阐述了其具体的施工方法，并提出了施工质量、安全及环保的控制措施，最终取得了良好的社会经济效益。

桩基础，水钻成孔，质量控制，环保措施

在高沁LJ8合同段AK1+003现浇桥施工中，根据其桥梁桩基基础紧邻民房且地质为弱风化岩层的特点，经多方研究采用“桩基础无振动水钻成孔施工技术”进行施工，保证了地表建筑物的安全，同时保证了工程按期完成，取得了良好的社会效益。

1　工程概况

高沁LJ8合同段AK1+003现浇桥地处端氏镇古堆村，桥梁横穿村庄且与民房较近，桩基为钻孔灌注桩，桩径1.5 m，16根，共计192 m，基础地质为弱风化岩层。

2　桩基础无振动水钻成孔施工

2.1适用范围

本工法适用于各种处于紧邻村庄房屋、高边坡、悬崖峭壁上的公路桥梁桩基的施工，同时适用于桩基岩层地质较差或施工爆破影响桩基承载力的地段。

2.2工艺原理

采用分层施工，在施工每一层时，先用水钻环绕基础内壁钻取一定高度的若干柱体岩芯，使基础岩芯与整体岩石分离，形成一个临空面，然后用风钻在基础岩芯上打孔，在孔内分别插入钢楔，接着用铁锤锤击钢楔，钢楔给予基础岩芯一个剪切应力和水平拉力，当剪切应力、水平拉力大于岩石的抗剪切应力和极限抗拉时，基础岩芯就会发生拉力破坏与剪切，与岩石整体分裂，将破碎的岩石清除出基坑，修正基础，然后按同样的工序进行下一层施工，如此循环施工，直至桩基础成型。

2.3工艺特点

采用水钻施工，不会出现振动，而且噪声比较小，并且由于施工过程有水的加入，没有粉尘飘散；保证桩基断面尺寸，确保了基桩承载力和桩身质量，为建筑物安全提供保证；解决了桩基在村庄、高边坡等环境下施工，人工挖孔不能爆破的难题；避免因爆破作业或其他开挖造成不必要的扩孔、塌孔等情况的发生，降低了施工成本；解决了采用风镐施工效率低、进度慢、不能满足工期的要求；施工设备移动使用轻便，实际操作方便，对岩体扰动小，同时比爆破开孔经济安全；减少了由于爆破振动而形成的民房破损补偿费用，避免了“扰民”和“民扰”群体事件的发生。

2.4施工方法

工艺流程见图1。

1)场地平整。在桩位处用人工对桩位(项目部测量组进行初放样)处进行场地平整。场地大小要满足后续水钻钻孔施工的需要，大致平整，注意保持边坡的稳定安全。

2)定位放线。项目部测量组根据设计图纸准确放出桩位中心，测量放样坚持“测量双检制”即自检、互检，保证偏差在规范允许范围内。

3)根据《公路桥涵施工技术规范》要求进行桩基孔口锁口及护壁混凝土的施工。

4)钻机就位。在桩孔侧壁上安装钻机支架，按每循环钻进尺寸的要求调整其高差，支架必须安装牢固，保证安全。不同位置钻孔或下一循环不同高度时，应重新进行加固。

5)钻孔取芯。a.沿桩孔圆周进行钻孔，每次钻进500 mm，钻完后取出柱体芯样，使基础岩芯与整体岩石分离，形成一个临空面。水钻施工每钻一孔用时约8 min。施工时，必须保证套筒的斜率，这样在进行下一循环时，能够保证钻机就位后套筒起钻点在设计孔桩边线位置，不至于造成缩孔。b.每两个循环进行一次桩孔检测，检查孔中心、直径等偏心率，确保成孔后桩体垂直偏差不超过设计规范要求，保证桩体垂直度。据每小时挖掘量(主要考虑挖掘厚度)及运输废渣距离的长短，合理搭配设备与机械，保证各道工序的紧密衔接。c.水钻施工过程中，要保证钻头必须在清洁状态下正常稳定地工作。为此，在每台钻机边配置一台水泵，给钻头供水，使钻头处于冷却水中。冷却水流要有一定的压力，对钻头直接进行冲洗，使之不卡钻、淤钻。

6)凿打成孔。风枪凿打桩孔周围形成空心槽后，用风钻在基础岩芯上打孔，在孔内分别插入钢楔，接着用铁锤锤击钢楔，基础岩芯就会与岩石整体分裂。

7)出渣。在每个桩位孔口处安装一台电控卷扬机，由专人负责将破碎的岩石清除出基坑，并把弃渣堆放到指定地点。

8)泥浆及污水排放。钻进期间必须保证自来水的供应及孔内积水保持至最小量而不致影响掘进工作。及时将污水抽排至泥浆沉淀池、循环池，并定期集中运弃。

9)成孔检测。当达到设计标高后，对桩孔的高程、孔径、孔位进行检查。

10)钢筋笼制作安装。在钢筋加工场制作钢筋笼，主筋搭接采用双面帮条焊接，使主筋处在同一直线上，加劲筋每隔2 m设一道，利用主筋定位板和滚轮托架将主筋焊接在加劲筋上，制成钢筋笼，螺旋箍筋从一端开始绑扎，用间隔杆控制箍筋间距不大于设计，采用梅花点焊与主筋焊牢。

11)桩基混凝土浇筑。严格按照《公路桥涵施工技术规范》中桥梁桩基施工技术要求进行施工，灌注过程中，技术员不断测量混凝土顶面高度和导管埋深，防止断桩。混凝土高程用钢尺拴测锤进行控制。灌注最后阶段漏斗底部应严格高出水面，保证导管内混凝土压力。混凝土灌注高度应比桩顶设计标高高出0.5 m。

3　质量控制

3.1所采用的施工标准及规范

本合同段招投标文件、设计图纸、《公路工程质量检验评定标准》《公路桥涵施工技术规范》。

3.2控制措施

1)实行程序化管理。制定分项负责人与负责内容，明确岗位职责和质量目标，严格施工，每道工序经检测合格后，才能进行下道工序施工。

2)严格按照操作规程和施工规范技术要求及工程质量检验评定标准进行施工。在分部、分项工程质量评定中，严格按国家工程质量验评标准进行评定。

3)熟悉施工图纸，明确质量要求，发现与设计不符时，及时进行设计变更与监理及业主及时沟通。

4)成立质检小组，严格执行监理工程师的各项指令，各班组之间严格执行交接班验收制度，质检员要跟踪检查，还要定期或不定期的进行抽检，对检查结果进行现场公示，对有质量问题的要开罚单，并跟踪其进行整改。开展标准化作业，自觉从严，做到有人检查和无人检查、正常施工和突击施工、领导在场与不在场都一个样。

5)规范施工，严格执行各项管理办法，实行“四不施工”。对不合标准、不按规范、不达要求的坚决返工。

6)自评、自检、自验后请现场监理工程师检查，做好隐蔽工程的验收工作，验收合格后才能进行下道工序施工。

7)施工前桩位应准确放样，通过定位校样桩进行桩位核准，定位校样桩在桩位外设置，并由专人负责。

4　安全及文明措施

1)严格执行各项相关法律、法规。

2)项目部组建以项目经理为组长的安全领导小组，安全副经理任副组长，专职安全人员1人，安全协管员3人，专门负责桩基施工的具体工作，做到责任落实到人，落到实处。

3)为保证施工安全，孔口处设警示标志、围栏；安全员要在现场，并佩戴袖标；施工人员戴安全帽，不穿凉鞋、拖鞋；工地现场有专门看护人员。挖孔配置必要孔口防护围栏及孔口覆盖设施，挖孔人员上下配置爬梯并佩戴安全带，不准使用废料提升装置提升施工人员出井，施工时孔内设置通风设施。

4)现场交通标志的设置，在符合国家规范基础上，增加人性化提示的标牌，提醒人们注意，已进入施工段落。

5)施工前对所有施工人员进行安全教育培训并为每一个施工人员办理人身意外保险，并签订安全协议。

6)施工时严格执行安全教育、安全监督、安全奖罚等各项制度，实行逐级承包，逐级签订安全承包合同，做到层层把关，加强防范，把事故控制在源头。

7)施工前，要进行安全措施和技术交底，对无技术交底的，不得进行施工。由项目技术负责人负责，技术人员、班组负责人及施工人员参加。严格按规范施工，施工时避免损坏地上、地下管线。

8)在施工过程中，处理好与当地群众的关系，与当地政府和群众广泛开展共建活动，积极推进两个文明建设。

5　环保措施

1)本工法严格执行《中华人民共和国环境保护法》《建筑施工场界噪声限值》等相关法律、法规。

2)保护生态自然环境。施工过程中，禁止侵占非施工用地，保护公路用地范围之外的现有绿色植被，尽可能保护清理区域范围外的天然植被。

3)施工中严防任何有害物质污染水源、河流及土地，加强对环境有害物质使用的管理。机械设备加强保养，防止漏油造成污染。

4)废弃物处理措施。a.施工场地垃圾及废弃物，不得随意乱倒，使自然环境受到侵害。要经监理工程师及当地环保部门同意后，运到指定地点进行处理。b.项目部生活废弃的物品及垃圾，及时收集清理，并进行处理。 c.废渣的废弃和堆积不能影响排灌系统与设施。

6　效益分析

该施工工法在保证工程质量的前提下，无噪声，对环境污染小，保证了工期的按时完成，同时有效地避免了爆破振动，减少了由于爆破振动而形成的民房破损补偿费用，避免了“扰民”和“民扰”群体事件的发生。为本单位取得了良好的社会效益，受到监理、业主一致好评。

7　结语

利用此钻孔方法，桥梁顺利通过了紧邻房屋和地表建筑物地段。本方法解决了人工挖孔不能爆破的难题；安全环保；质量可靠。充分证明了该施工方法经济性、安全性、可行性、可靠性，在后续类似的施工中得到了成功推广应用。

On construction method of vibration-free water drill holing at pile foundation

Dong Lihua

(ShanxiNo.2RoadandBridgeEngineeringCo.,Ltd,Linfen041051,China)

The paper introduces the applied scopes and craft principles of the vibration-free water drill holing at pile foundation, illustrates its construction methods from the site smoothness, layout survey, core-drilling, and points out the controlling measures for the construction quality, safety and environment protection, so as to achieve better social and economic benefits.

pile foundation, water drilling and holing, quality control, environment protection measures

1009-6825(2016)23-0178-02

2016-06-08

董丽华(1985- )，女，工程师

TU473

A