淺談水鉆法施工技術(shù)的應(yīng)用

艾大利

（重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院）

淺談水鉆法施工技術(shù)的應(yīng)用

艾大利

（重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院）

重慶地區(qū)巖層上覆土較少，許多橋梁工程的樁基礎(chǔ)直接坐落在山體和巖石上，人工挖孔樁直接在巖石中掘進(jìn)施工，為減小爆破施工給巖體帶來(lái)的擾動(dòng)，較多采用“水鉆法”施工巖質(zhì)基礎(chǔ)，水鉆施工避免因松動(dòng)爆破造成樁基巖層破壞影響樁基承載力，本文介紹了水鉆法施工的方法及其優(yōu)越性，探討了水鉆法施工在工程中的實(shí)用性。

水鉆法；樁基；應(yīng)用

1 水鉆法施工技術(shù)概述

所謂“水鉆法”，即采用鉆孔取芯機(jī)沿樁徑內(nèi)沿鉆若干個(gè)孔，孔孔相連，鉆孔后取芯，待所有水鉆鉆孔連成一個(gè)環(huán)后，樁芯就和樁壁分離了，形成了樁芯的臨空面，之后在樁芯上打孔，孔內(nèi)打入鋼釬，使巖石裂開，分解成若干小塊，利用卷?yè)P(yáng)機(jī)將石塊吊出孔外，因鉆孔取芯機(jī)在操作過(guò)程中必須保證鉆頭處于冷卻水中，同時(shí)冷卻水流保有一定壓力對(duì)鉆頭直接進(jìn)行沖洗，使之不淤鉆、卡鉆，因此該工藝俗稱“水鉆法”。

2 水鉆法施工工藝流程

水鉆成孔挖孔樁施工主要包括以下幾道工序：施工準(zhǔn)備、測(cè)量放線、搭設(shè)支架、井圈砌筑、水鉆開孔取芯、孔芯外運(yùn)、樁芯打孔破碎、石塊外運(yùn)，進(jìn)行下一輪鉆孔取芯、破碎、外運(yùn)，循環(huán)施工直至孔底。隨后進(jìn)行鋼筋籠安裝和混凝土澆筑。

場(chǎng)地平整→放線定樁位→架設(shè)支架→準(zhǔn)備潛水泵、鼓風(fēng)機(jī)、照明設(shè)備等→工程水鉆開孔取芯→孔芯外運(yùn)→樁芯打孔破碎→石塊外運(yùn)→循環(huán)施工至成孔→下放鋼筋籠→澆筑混凝土。

3 水鉆法施工方法

鉆機(jī)支架必須安全地固定在孔樁側(cè)壁上，其高差應(yīng)滿足每循環(huán)鉆進(jìn)尺寸要求，開始水鉆鉆孔取芯，水鉆開孔沿樁孔四周進(jìn)行，鉆孔直徑15cm，孔深60cm，鉆到深度后，在鉆縫中打入鋼釬，折斷鉆芯，下鐵絲套環(huán)取出鉆芯。鉆孔時(shí)向井孔外側(cè)傾斜3°左右，預(yù)留出鉆具的尺寸。保證循環(huán)施工時(shí)樁徑不變。水鉆施工一邊進(jìn)行，一邊對(duì)取出的鉆芯組織外運(yùn)。鉆芯外運(yùn)采用吊斗，卷?yè)P(yáng)機(jī)吊裝吊斗運(yùn)出。全部鉆孔及取芯施工完成后，對(duì)剩余的樁芯進(jìn)行破碎。樁芯破碎首先使用風(fēng)鉆打孔，鉆頭直徑25mm，打孔距離樁芯邊緣50cm左右，孔孔間距也在50cm左右，鉆孔完成后使用圓錐狀鋼釬打入孔中，鋼釬直徑10～35mm，用鐵錘打入風(fēng)鉆孔，樁芯沿鉆孔開裂，繼續(xù)打孔，將樁芯分解成800kg以內(nèi)的石塊。破碎的石塊使用卷?yè)P(yáng)機(jī)外運(yùn)，石塊使用出渣桶裝運(yùn)，提升至孔頂后，側(cè)向拉出至地面，解開鋼絲繩，繼續(xù)外運(yùn)下一塊石塊。石塊清運(yùn)干凈后繼續(xù)下一輪的鉆孔取芯，破碎外運(yùn)施工。經(jīng)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)算，利用水鉆掘進(jìn)時(shí)每延米孔樁（按樁徑1.5m測(cè)算）大約需要2～4m3自來(lái)水，保證孔內(nèi)積水保持至最小量而不致影響掘進(jìn)操作。其用量與孔截面換算直徑的平方值成正比關(guān)系，產(chǎn)生的泥漿和污水是自來(lái)水使用量的1.3倍，故此鉆進(jìn)期間必須保證水供應(yīng)及污水抽排至泥漿沉淀池、循環(huán)池，并定期集中運(yùn)棄。

4 水鉆法施工的優(yōu)越性

（1）加快施工進(jìn)度，解決城市建筑物樁基持力層施工中不能爆破施工采用風(fēng)鎬不能滿足工期的要求，大大提高了工作效益，加快施工進(jìn)程。

（2）保證樁基斷面尺寸，確保了樁身質(zhì)量和樁的承載力，為建筑物安全提供了基礎(chǔ)保證。

（3）避免因爆破作業(yè)或其它開挖造成不必要的擴(kuò)孔，降低工程造價(jià)。

（4）安全性。在高邊坡上不使用松動(dòng)爆破施工，不擾動(dòng)高邊坡上的不穩(wěn)定巖石、土塊等。

5 結(jié)束語(yǔ)

本工法適用性強(qiáng)，對(duì)水、電、路的要求較低，能夠廣泛應(yīng)用于山區(qū)、溝谷等交通條件差的地區(qū)。操作簡(jiǎn)單，不用爆破，在重要建筑附近或施工環(huán)境要求較高的地區(qū)尤其適用。能夠群樁同時(shí)掘進(jìn)施工，互相之間不互相干擾，適用于趕工期的工程。

由于水鉆開孔人工挖孔樁不使用炸藥，降低了開挖成本，相對(duì)于常規(guī)巖層內(nèi)的人工挖孔樁成本降低30%左右；施工過(guò)程中不需要造漿，不需要大型設(shè)備，相對(duì)機(jī)械成孔節(jié)約成本20%左右；由于施工過(guò)程中沒(méi)有震動(dòng)，互相間沒(méi)有撓動(dòng)，因此可以多個(gè)樁同時(shí)施工，節(jié)約了工期，降低了管理成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

水鉆法施工要事先根據(jù)地質(zhì)水文情況，制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，這樣才可以做好施工質(zhì)量及成本的控制，保證樁基施工的順利完成。實(shí)踐證明，通過(guò)本文所述方法對(duì)于水鉆法施工中的裂隙滲水問(wèn)題能得到較好的解決，是比較簡(jiǎn)單易行的方法，且對(duì)于一般的破碎巖層帶均能取得較好的效果，這也使得水鉆法施工能得到更廣泛的應(yīng)用。

[1]《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/TF50-2011）.北京：人民交通出版社，2011.

[2]《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.

[3]劉劍鋒，閆 宏.城市建設(shè)理論研究.2012（33）.

TU753

A

1673-0038（2015）52-0048-01

收稿日期：2015-12-14