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的擾動，較多采用“水鉆法”施工巖質(zhì)基礎(chǔ)，水鉆施工避免因松動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)沿鉆若干個孔，孔孔相連，鉆孔后取芯，待所有水鉆鉆孔連成一個環(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，利用卷揚(yáng)機(jī)將石塊吊出孔外，因鉆孔取芯機(jī)在操作過程中必須保證鉆頭處于冷卻水中，同時冷卻水流保有一定壓力對鉆頭直接進(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)施工時樁徑不變。水鉆施工一邊進(jìn)行，一邊對取出的鉆芯組織外運(yùn)。鉆芯外運(yùn)采用吊斗，卷揚(yáng)機(jī)吊裝吊斗運(yùn)出。全部鉆孔及取芯施工完成后，對剩余的樁芯進(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。破碎的石塊使用卷揚(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)場實(shí)際測算，利用水鉆掘進(jìn)時每延米孔樁（按樁徑1.5m測算）大約需要2～4m3自來水，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。

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

5 結(jié)束語

本工法適用性強(qiáng)，對水、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，相對于常規(guī)巖層內(nèi)的人工挖孔樁成本降低30%左右；施工過程中不需要造漿，不需要大型設(shè)備，相對機(jī)械成孔節(jié)約成本20%左右；由于施工過程中沒有震動，互相間沒有撓動，因此可以多個樁同時施工，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，通過本文所述方法對于水鉆法施工中的裂隙滲水問題能得到較好的解決，是比較簡單易行的方法，且對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

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1673-0038（2015）52-0048-01

收稿日期：2015-12-14