白云山水磨钻施工方案.docx

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白云山水磨钻施工方案

长顺县白云山镇标准化卫生院

水

磨

钻

施

工

方

案

编制人：

审核人：

审批人：

编制单位：

湖南省湘中水利水电工程建设有限公司

编制日期：

一、编制依据……………………………………………………………………………

二、适用范围……………………………………………………………………………

三、工程概况……………………………………………………………………………

四、场地地质状况………………………………………………………………………

五、水钻法人工挖孔施工原理…………………………………………………………

六、水磨钻介绍…………………………………………………………………………

七、水磨砖施工部位…………………………………………………………………

八、施工现场准备工作…………………………………………………………………

九、主要施工工艺………………………………………………………………………

十、安全控制措施………………………………………………………………………

一、编制依据

本施工方案作为指导施工的依据，编制时对目标工期、工程质量、项目管理机构设置、劳动力组织、施工进度计划控制、机械设备及材料配备、主要分部分项工程施Ф工方法、安全保证措施、文明施工及环境保护措施等诸多因素尽可能充分考虑，突出科学性及可行性。

本施工组织设计依据以下几项编制：

一、“长顺县白云山镇标准化卫生院”工程施工图纸。

二、国家、省、市相关规定，现行建筑工程施工及验收规范。

三、本工程工程特点、施工条件、现场情况。

二、适用范围

本施工组织设计适用以下范围：

长顺县白云山镇标准化卫生院施工图纸内岩层结构为中风化灰岩的人工挖孔桩基础工程。

三、工程概况

1、工程名称：

长顺县白云山镇标准化卫生院

2、建设单位：

长顺县卫生和计划生育局

3、设计单位：

贵州大学勘察设计研究院

4、工程地址：

贵州省长顺县白云山镇

5、工期要求：

日历天。

开工日期：

按合同约定，竣工日期:

按合同约定。

6、工程质量标准要求：

合格。

7、建筑面积为：

5015平方米，综合楼二层、住院楼三层建筑结构型式为框架结构，民用建筑三级，安全等级二级，耐火等级二级，建筑设计使用年限为50年，屋面防水等级为II级，7度抗震设防。

本工程基础为人工挖孔灌注桩基础。

拟建场地位于长顺县白云山镇外环大道南侧，交通方便。

拟建建筑物单体为长方形布置，场地除东南面为坟地外，其余均为空地，环境条件较简单。

拟建建筑物含综合楼和住院楼，综合楼在层高最高2F，住院楼最高为3F，设计±0.00标高为1246.30m，框架结构，单轴最大设计荷载为4500KN/柱，拟采用桩基，建筑对地基沉降敏感，属对地基基础设计等级要求较严格的二级地基。

四、场地地质状况

根据岩土土工程补充勘察说明的地层情况从上至下为：

岩土构成为素填土、可塑红粘土、中风化灰岩：

素填土不具备承载力，不能作为持力层

可塑红粘土虽具有一定承载力，但承载力较低，不可作地基持力层；

中风化灰岩：

厚度大，连续性较好，力学强度较高，是拟建建筑理想的天然地基持力层。

2.3工程特点

（1）在勘察范围内，未发现有滑坡、泥石流、土洞、崩塌等不良地质现象。

（2）设计持力层为中风化灰岩，桩孔深度不大，但由于中风化灰岩储量大且广，破除难度大，且不允许爆破施工，仅可采用人工风镐凿除及膨胀爆破方式开挖，对工期影响较大，施工难度大，根据实际情况，征得设计、业主及监理方的意见采用水磨钻的施工工艺进行施工。

遇到溶洞、流泥、流砂部分根据实际情况采取围挡措施，保证安全施工。

五、水钻法人工挖孔施工原理

岩石有三大特征：

一是抗压能力强，而抗拉和抗剪切能力很低；二是岩石在大于其极限抗力能力的作用下会发生拉裂破坏；三是岩石在大于其极限抗剪切力的作用下会发生剪切破坏。

水钻法施工挖孔桩充分的利用了岩石的这三大力学特性。

水钻法主要是采用直径为150mm的混凝土取芯机沿桩基础设计圆周取出高约为500mm的圆柱体岩芯，形成一圆外周临空面，然后对剩余的桩基岩芯部分进行分块，沿圆半径取芯分块形成内部临空面。

在分块的岩石上钻一排小孔，然后在小孔内锥入钢楔子，捶击钢楔挤压岩石，使岩石同时受到铅锤面上的拉力和水平面上的剪切力作用，当挤压力大于极限抗拉力和极限抗剪切力之和时，岩石沿铅锤面被拉裂并从底部发生剪切破裂，取出分裂的岩块。

依次按照分层取芯、破裂、取岩块的循环工序作用，最终达到成孔的目的。

六、水磨钻介绍

水磨钻主要有水磨钻机、水磨钻筒和专用水泵三部分组成。

一般一个水磨钻机配备3-5水磨钻筒，一个水磨钻筒上有7个刀头。

水磨钻筒外径为16公分，内径为14公分，壁厚度为1公分，高度为62公分，一个循环可钻60公分。

专用水泵外径为12公分，高度为40公分。

一台水磨钻全套设备约为6000元。

非常适用于桩基孔底入岩施工。

七、水磨砖施工部位

现场地质条件变化大，部分挖孔桩从开始开挖，岩质为硬质中风化岩，以及部分挖孔桩土层开挖完成后又一层硬质页岩，采用人工挖孔桩无法进行施工的部位均采用水磨钻施工。

八、施工现场准备工作

1.场地完成三通一平。

各项临时设施、动力、照明、通风、安全设施、施工机具、进场人员要满足施工要求。

2.根据设计图纸进行纵横轴线放样，及复测工作。

3.用十字线将中心桩点引出护筒外80cm，用水泥砂浆固定，并做好保护工作。

桩孔周边，用白灰撒线型。

4.所用的原材料，根据设计要求和规范规定进行检测。

严格按试验室确定的配合比施工。

九、主要施工工艺

1.主要施工流程如下：

场地平整→放线、定桩位→施工井台→修建排水沟→场地硬化处理→架设定型井架、安装卷扬机、照明设备等→桩孔开挖→每下挖0.6～1.0米左右，进行桩孔周壁的清理、校核桩孔的直径和垂直度→绑扎护壁钢筋→支撑护壁模板→浇护模砼→拆模后继续下挖→循环挖至孔底→对桩孔直径、深度、垂直度进行全面验收→吊装钢筋笼→安装导管→浇灌砼至设计桩顶标高50cm以上。

2.施工人员组合：

6人一组使用两台水钻同时施工2个孔，其中井下作业每孔2人，地面负责出渣2人。

3.主要施工方法

⑴定位及井台

项目部测量班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。

开挖前，按桩中心向四周引出桩心护桩，护桩应埋设在不易破坏，不影响施工的地方，并在周围用混凝土保护。

然后开挖施工井台，井台除作为施工操作平台外还具有保护井口、承受施工荷载、挡水等作用，井台采用混凝土结构，直径比桩径大20cm。

井台高度60cm，宽度40cm，井台顶标高需高出原地面20～30cm左右，防止雨水流入。

井台采用C20混凝土浇筑，内放Ф8钢筋网，采用定型钢模板立模。

当井台施工完成后，将标高引到井台上，用以控制桩底标高。

复核桩中心位置，如果出现偏差，必须在第一节护壁浇筑砼时进行调整，保证第一节护壁的位置准确，以保证桩的位置准确。

（2）排水施工措施

根据工程地质及地下水分布情况，本区域地下水较为丰富，主要赋存于砂砾、圆砾层之孔隙中，为保证施工的安全，地表主要以排为主，孔内主要以抽水为主。

将场地整平，并保证一定的流水坡度，下雨后地面的水能及时排走。

井口周围施工井台，保证地表水不流入孔内，井孔四周采用低标号混凝土进行硬化。

孔内抽水。

每个孔内放一台大功率水泵，将渗水及时抽出。

（3）提升支架

井台施工完成后，在每个井台上搭设钢管防雨支架，定型井架上安装滑轮，与卷扬机组成提升系统。

桩孔开挖出的土石方等弃碴装入吊桶，用电动卷扬机提升至地面，倒入手推车运到临时存碴场，集中统一运到弃土场。

支架顶采用彩条布搭防水棚，防止雨水直接进入孔内，保证在下雨工人能继续作业。

（4）钻取四周岩石：

沿桩基孔壁布置70个取芯点，取芯直径为150mm，取芯圆与锁口内壁相切，取芯圆之间的距离为130mm。

依次钻取外周的70个岩芯，取出的岩芯高约500mm，将外周岩芯取完后桩芯体岩外围便形成一个环形临空面。

（5）钻取中间岩石：

沿桩半径钻取岩芯，将桩芯岩体等分成三等份，每份占桩芯岩体的1/3，以便于岩体破裂。

（6）手电钻打孔：

用手电钻在桩芯岩体上钻眼，再将桩岩石分成六等份。

（7）插入钢楔、击打钢楔分裂岩石：

在沿桩基径向手电钻钻出的孔内打入钢楔，用大锤锤击钢楔使岩体获得一个水平的冲击力，在水平冲击力作用下岩石沿铅锤面被拉裂，底部会发生水平剪切破裂。

依次分裂岩体，直至该层桩芯岩体全部被破裂。

（8）人工装渣，电动提升机出渣：

一次单循环施工作用后，将水钻钻出的岩芯进行依次出渣，出渣从桩孔的一侧进行，然后插入钢楔，击打钢楔分裂岩石后再进行一次出渣。

（9）桩孔修正及下一循环的施工：

由于水钻钻芯后桩基孔壁成锯齿状，为保证有效桩径与设计桩径一致，要敲掉侵占桩基空间的岩石锯齿。

通过锁口护桩在桩孔内标出设计桩中心，检查桩基底部偏位情况并及时纠偏，同时标出下一个循环外周水钻钻孔取芯位置，进入下一循环的挖孔桩施工。

4.成孔检查与验收：

检查内容包括：

孔底沉渣是否清理干净，孔径、孔深、倾斜度。

先检查孔口的孔径，然后使用垂线、钢尺检查倾斜度及孔深，要求孔径和孔深部小于设计值，倾斜小于0.5%。

5.施工注意事项：

⑴施工中，顶部粘土或者其他松散土层采用常规工艺由人工开挖，每次进尺以不大于1m为宜，并需及时浇筑15cm厚的C30混凝土护壁。

⑵由于采用提升架，提升架的基座要求牢固稳定，孔口周边的挖孔平台需采用钢筋混凝土浇筑，以确保安全，锁口混凝土浇筑最终定面标高必须高出地面30cm。

⑶要做好提升架性能检查，钢丝绳、挂钩、电动卷扬机、支架等均要考虑足够的安全系数。

十、安全控制措施

　　根据易发的安全问题，我们分别制定相应的安全技术措施，确保人工挖孔桩施工的安全。

一）、施工准备阶段

在施工前要做好以下准备工作：

1、组织安全管理人员和现场作业人员学习有关安全的法律、法规，提高安全责任意识，加大隐患排查力度。

2、组织施工技术人员熟悉设计图纸和地质资料，研究制定有针对性的施工方案，明确责任人，并对作业人员进行安全技术交底，让作业人员熟悉施工工艺及相关技术要求。

3、对作业人员进行岗前培训，组织学习，特种作业人员必须持证上岗。

4、机具设备由专人检查，保证其完好率，并制定保养制度。

5、劳动保护用品在开工前按要求发放到作业人员手中。

6、每个现场设专职安全检查员，在施工前和施工中经常巡视检查发现问题及时处理，待消除隐患后再行作业，对违章作业及时制止。

7、现场设立安全警示牌，严禁非施工人员进入现场。

8、现场设立危险源告知牌、操作规程牌。

9、现场作业区域拉好彩旗绳，并有安全监管人员跟班在岗，以防无关人员、动物进入现场。

10、地面设置排水沟，以防地表水流入孔桩内。

11、在孔口安装支架,土、石用吊桶提升。

12、设置安全井盖，休班、完工时及时盖好。

13、制定人工挖孔专项检查表，每日作好记录，现场交接班、孔桩检查情况，一一记录清楚，防范于未然。

二）、施工过程阶段

1、防范人、坠落物掉入桩孔内的安全措施。

1）孔内作业人员必须头戴安全帽、身系安全带。

利用吊桶运土、石时，必须采取相应的防范措施，以防落物伤人，电动设备运土、石应检验其安全起吊能力后方可投入运行。

2）在开工前应该检查起重工具的各个部位是否完好，防止施工过程中吊索断裂导致的物体打击。

每天上班前、下班后均应有专人严格检查并且每天加足润滑油，保证开关灵活、准确；铁链无损，有保险扣且不打死结；钢丝绳无断丝。

支架应稳定牢固，使用前必须检验其安全起吊能力。

3）在进行人工挖孔桩施工时，首先应做好孔口围护措施。

井孔周边必须设置安全防护围栏，围栏须牢固可靠；孔口做好第一节砼护壁，应高出原地面30cm，主要起保护井口和防止物体滑落井内伤人，

4）正在开挖的桩孔停止作业或已挖好的成孔，必须设置牢固的井盖，非工作人员禁止入内。

孔内作业时，孔口上面必须有人监护，并要随时与孔内人员保持联系，不得擅自离开工作岗位。

5）施工时，挖出的渣、土方应及时运离孔口，暂时不能运走的，应堆放在孔口四周1m范围以外处，且堆土高度不得超过1m。

严禁将挖出的渣土在孔边堆高，造成严重的安全隐患。

孔深挖至超过10米深时，在孔内装设半圆防护板，用吊桶出渣时，孔内作业人员应避于防护板下，防止渣土坠落伤人。

并随着孔深增加而逐渐下移。

6）为了防止作业人员在上下时坠落，不得用人工拉绳子运送人员、乘坐吊桶或脚踩孔壁凸坑上下桩孔，而必须另配钢丝绳及滑轮且有断绳保护装置、使用专用吊笼或使用安全爬梯上下，孔内必须设置应急软爬梯或设置尼龙绳，并随挖孔深度增加延长至工作面，供人员应急使用。

2、孔内有害气体含量超标造成事故的预防措施

1）当孔桩进行到10米深以下时，地下特殊地层中往往含有CO、SO2、H2S等有毒有害气体，入孔前进行测试，（在笼子内装入小动物下放至孔底约10分钟，若小动物无异常情况，方可下井作业）挖孔时作业人员有呼吸不适时，应立即采取通风或换班作业等措施，防止发生意外事故。

2）在施工过程中，每孔作业井至少保证3人为一作业组，井下1人，井上提运土、石2～3人，每组不超过两口井；未经同意，作业组不得随意变换组员。

井下作业人员以持续作业时间2h为宜，每隔2h出孔休息并用鼓风机或风镐向孔内送风5min。

孔内作业时间最长不得超过3h。

应勤换井下作业人员，轮换下井作业。

3）当人工挖孔桩深度超过8m时，须配备专门的向孔内送风的设备（鼓风机），风量不宜少于25L/s；孔底凿岩时应加大送风量。

3、防触电措施

1）桩孔施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作。

用电设备必须严格接地或接零保护且安装漏电保护器，孔内施工机具设备（除水磨钻外）不建议选择电动设备，抽水时尽量用深水泵代替潜水泵抽水，孔内破碎大块岩石用风镐。

2）各桩孔用电必须分闸，严禁一闸多用。

孔上电线、电缆必须架空2.0m以上，严禁拖地和埋压土中，孔内电缆、电线必须采用护套等有防磨损、防潮、防断等保护措施。

3）孔内照明应采用安全矿灯或12V以下的安全灯。

孔内操作工应手戴工作手套，脚穿绝缘胶鞋。

4、塌孔的预防措施

塌孔是人工挖孔桩施工中对作业人员的生命安全最大威胁之一，其产生的原因及应对措施如下。

1）孔桩内积水、孔桩间互相渗水，都有可能导致塌方，在作业面，要设置积水杭，利用以挖好的1～2个深孔桩积水，并用高扬程水泵及时的、不定时的抽水。

2）孔的检测、机械振动、车辆通行对护壁的影响

　　由于施工场地的限制，施工道路往往距离边桩很近，车辆的通行产生的振动对护壁的安全也会造成不利的影响。

当孔内有作业人员时，3m以内不得有机动车辆行驶或停放。

在下孔施工前、施工中设专人观察护壁有无裂缝，如有裂缝，则应报告，待查明情况，采取安全防护措施，确保安全后下方可继续施工。

5、防止孔壁涌水措施

　　当相距10米以内的邻桩正在浇灌混凝土或桩孔积水很深时，都有可能对正在进行的孔内出现涌水，对作业人员安全构成威胁，因此应暂停施工，人员不得下孔，并随时加强对孔壁涌水情况的观察，发现异常情况应及时采取处理措施。

孔内必须设置应急软爬梯，吊笼等安全可靠的设施并配有防坠落装置，一旦出现危险，孔内作业人员能迅速撤离。

上、下孔洞必须有可靠的联络设备和明确的联络信号。

6、孔内严禁抽烟、用火，此区域严禁爆破施工；

7、其它安全措施

1）人工挖孔桩开挖程序，应采用间隔挖孔方法，以减少水的渗透。

2）施工时发现文物、古化石、爆炸物、电缆等应暂停施工，保护好现场，并及时报告有关部门，按规定处理后，方可继续施工。

3）人工挖孔桩作业安全措施施工人员基本上都了解，但是容易产生麻痹心理而不能按制度执行，嫌麻烦，盲目自信，造成某些意外事故。

所以要加强安全思想意识，经常进行安全技术教育，提高自我保护意识和能力。

4）人工挖孔作业一旦发生人员中毒、窒息等事故，必须在现场启动应急预案，按规范要求实施抢救，根据情况及时送医院进一步抢救治疗，并报当地建设行政主管部门和劳动、卫生部门，以便采取相应措施。

三）、人工挖孔桩作业设置安全领导小组

1、建立应急救援领导小组及组织机构

应急领导小组成员：

组长：

刘炳煌

副组长：

王灿辉

组员：

付秋菊、刘盼、曾佐光、肖富强、曾承业、陈海兵

2、项目应急救援领导小组成员职责

刘炳煌：

在项目应急救援工作中全面负责，为急救总指挥。

刘盼：

负责现场组织，指挥应急救援工作，为救援现场人力、物力、财力资源的总调度，组织应急救援技术方案的具体实施。

王灿辉：

在应急救援中提供技术保障，负责组织制订应急求援技术方案并指导和监督实施运行。

陈海兵：

负责应急救援技术方案的编制和现场指导，监督实施运行。

肖富强：

负责确保应急救援工作顺利进行和资金支持。

曾承业：

负责参与应急救援技术方案的编制并现场指导实施，为应急救援工作提供安全保障工作。

付秋菊：

负责应急救援过程中的内、外联络和沟通。

曾佐光：

负责维持应急救援工作的秩序，为应急救援提供安全保障。

3、抢险物资准备

（1）项目部财务部保证5万元应急救援备用金，以备紧急事件发生时有足够的财力支持应急救援工作。

（2）施工现场配备挖掘机、吊车、卷扬机、抽水机、空压机等机械设备，必要时紧急调用。

（3）项目部配备常用救护药品，以备伤员急救及临时护理使用。