桩基水磨钻法施工方案资料.docx

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桩基水磨钻法施工方案资料

第一章总则

第一节编制依据

一、××××桥梁施工设计图及变更设计图

二、××××桥梁施工组织设计

三、《高速铁路桥涵工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）

四、《铁路混凝土工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）

五、《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752-2010）

六、《铁路混凝土工程施工质量验标准》（TB10424-2010）

七、其它设计资料及有关的企业标准规范

八、业主及局指挥部有关要求及相关文件。

第二节编制原则

一、坚持在实事求是的基础上力求技术先进、科学合理、经济适用的原则。

二、坚持自始至终对施工现场全过程严密监控，以科学的方法实行动态网络管理原则。

三、坚持立足现场，服务现场的原则。

四、遵守合同文件各项条款要求，认真贯彻业主、监理项目部各项指令和要求的原则。

五、认真贯彻“安全第一，预防为主，综合治理”的方针、坚持“管生产必须管安全”的原则。

六、加强项目经理部内部的安全施工管理，自始至终对施工现场坚持实施全员、全方位、全过程严密监控，动静结合，科学管理的原则。

七、其它相关原则。

第三节安全管理方针及目标

遵循“安全第一、预防为主”的方针，坚持“安全为了生产、生产必须安全”的原则，广泛开展安全标准工地建设，严格执行国家、铁道部有关施工安全的法规、规定，无重大人身安全事故，并狠抓施工中的落实，确保安全施工。

一、管理方针

遵守法律法规、控制安全风险、保护生态环境、实现持续发展

二、安全环境目标指标

死亡事故为零；重大设备事故为零；重大环境污染事故为零；

第四节适用范围

一、新建×××××××站前桥梁水磨钻施工的桩基。

二、管理和控制的对象为人、机、物、环境与自然。

第二章工程概况

一、水磨钻施工的范围

根据现场实际情况，对临近村庄及河道不允许或不能采用冲击钻施工及人工爆破施工的桩基采用水磨钻法施工，具体墩位详见各桥桩基变更设计。

二、工程特点

2．1施工特点

本工程属于新建项目，部分墩位临近村庄及河道，要注意不要对民房或河岸边坡造成破坏,不允许使用冲击钻或人工爆破。

2．2施工条件

该工程施工时，注意护壁塌方。

2．3工程范围

对部分桥梁桩基进行水磨钻钻孔施工。

具体详见第三章主要施工方法。

第三章主要施工方法

第一节水磨钻介绍及工艺原理

水磨钻主要由水磨钻机、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个水磨钻筒，一个水磨钻筒上有7个刀头。

水磨钻筒外径为16cm，内径为14cm，壁厚度为1cm，高度为60cm，一个循环可钻50～60cm。

专用水泵外径为12cm，高度为40cm。

非常适合桩基孔底入岩施工。

水磨钻机见下图1水磨钻机组成图。

水磨钻法主要是通过水磨钻机沿桩径内沿钻若干个孔，孔孔相连，钻孔后取芯，待所有水磨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，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。

在分块的岩石上钻上一排小孔，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，分解成若干小块，利用卷扬机吊出孔外，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。

随后进行钢筋笼安装和混凝土浇筑。

图1：

水磨钻机组成图

第二节施工顺序及水磨钻施工工艺流程图

水磨钻孔桩的施工工艺顺序如图2：

图2：

水磨钻施工工艺流程图

第三节施工方法

一、准备工作

1.施工准备

正式施工前，水源、电源接通，将施工所用的材料、机具运输到位，技术人员熟悉图纸，了解地质情况、桩径、深度等相关参数，并对操作人员进行技术交底和安全交底，达到开工的条件。

2.测量放线

使用全站仪进行测量定位，放出桩芯位置，并根据图纸，放出桩孔的圆周线，经监理单位复核后可以开始施工。

考虑到施工过程的误差以及开孔之间的残余岩石，一般钻孔桩径大于设计桩径10cm左右。

3.搭设支架

正式施工前，需要搭设施工支架，施工支架采用普通钢管脚手架搭设而成。

施工支架高4～6m，作为施工过程中的卷扬机支撑，支架四角落在桩口外围，支架顶部用防雨布覆盖，保证阴雨天气正常施工。

支架如图3所示。

图3：

支架示意图及实际照片

支架搭设完成后，在支架上固定卷扬机和滑轮，接通电源，调试到正常工作状态。

4锁口浇筑

开始钻孔前，首先沿桩孔四周开挖并浇筑钢筋混凝土锁口，锁口高出原地面30cm，作为桩孔的防护结构，防止钻孔过程中杂物或明水进入桩孔。

在进入岩层之前可以利用铁锹等工具人工挖除土层，并及时浇筑混凝土护壁，控制开挖进尺以保证安全。

二、水磨钻施工

1．水磨钻开孔取芯

测量放样后钻机就位，固定钻机位置，保证套筒向孔桩侧壁外倾一定角度，这样在下循环才可以保证钻机就位后套筒起钻点能置于设计孔桩边线面不致造成缩孔，此措施将使桩孔呈节段倒合体，保证成孔截面尺寸。

扩底倾斜角度计算：

水磨钻机高1500mm，钻筒外径为160mm；电机或支架超出钻芯前端80mm，正常钻孔时钻机倾斜角度即为（80+160/2）/1500=0.107，倾斜角度≥tan（0.107）-1=6.107。

，才能保证不缩孔。

向外扩底时，钻机倾斜角度≥10。

就不易固定钻机位置，tan10。

=0.176，向外扩底宽度0.176×1500-（80+160/2）=104mm，即每500mm可向外扩100mm宽。

准备工作全部完成后，开始水磨钻钻孔取芯。

水磨钻开孔沿桩孔四周进行，钻孔直径16cm，孔深50～60cm。

钻孔时向井孔外侧倾斜3度左右，预留出钻具的尺寸。

保证循环施工时桩径不变。

沿桩基孔壁布置取芯点，取芯圆与锁口内壁相切。

依次钻取外周的岩芯，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。

图4：

钻孔施工

2.孔芯外运

水磨钻施工一边进行，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。

图5：

钻芯外运图

3.桩芯打孔破碎

全部钻孔及取芯施工完成后，对剩余的桩芯进行破碎。

沿桩半径钻取岩芯，直径为125cm的桩基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。

直径为150cm的桩基可将桩芯岩体等分成四等份。

4.手电钻打孔

用手电钻在桩芯岩体上钻眼，再将桩芯岩石分成六等份或八等份。

5.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。

6．石块外运

破碎的石块用电锤或风镐进行破碎，保证直径在20cm以下，使用卷扬机、吊斗外运。

石块清运干净后继续下一轮的钻孔取芯，破碎外运施工。

为保证井孔内人员的安全，石块外运过程中在操作面上方搭设防砸棚，防砸棚面积小于桩孔面积的一半，既能够使石块顺利外运，又要保证操作人员安全。

钻孔过程中如果有水渗漏，使用水泵排水，确保人员能够正常作业。

夜间停工时，操作工具吊起至水面以上，防止工具泡水。

如出现破碎岩层或裂隙，按照设计方案施工混凝土护壁即可。

7.桩孔修正及下一循环的施工

由于水磨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磨钻钻孔取芯位置，进入下一循环的钻孔桩施工。

图6：

桩基成孔效果图

8.钢筋笼下放与混凝土浇筑

钢筋笼下放和混凝土浇筑同常规挖孔桩施工，如果桩孔内渗水较多，可采用混凝土水下灌注的方式。

三、质量控制

钻孔过程中质量控制主要为两点，一是桩径控制，采用与孔径相同的检控器一边钻孔一边检孔，确保孔径符合设计要求；二是桩的垂直度控制，采用垂线法进行挖孔垂直度控制。

第四章安全技术措施

一、安全防护措施

1．对现场的预留孔洞，必须进行封闭覆盖，危险处，在边沿处设置两道护身栏杆，并应于夜间设红色标志灯。

二、临时用电措施

1．建立现场临时用电检查制度，按现场临时用电管理规定对现场的各种线路和设施进行定期检查和不定期抽查，并将检查、抽查记录存档。

2．临时配电线路必须按规范架设，架空线必须采用绝缘导线，不得采用塑胶软线，不得成束架空敷设，也不得沿地明敷暗设。

3．施工现场内所有电箱的内部设置必须符合有关规定，箱内电器必须可靠、完好，其选型要符合有关规定，开关电器应标明用途。

电闸箱内电器系统统一式样、统一配制，箱体统一刷涂桔黄色，并按规定设置围拦的防护棚，流动箱与上一级电闸箱的联接，采用外插联接方式。

4．独立的配电系统必须按部颁标准采用三相五线制的接零保护系统，非独立系统可根据现场的实际情况采取相应接零或接地保护方式。

各种电气设备和电力施工机械的金属外壳、金属支架和底座必须按装置的选择应符合规定。

5．在采用接地和接零保护方式的同时，必须设两级漏电保护装置，实行分级保护，形成完整的保护系统。

漏电保护装置的选择应符合规定。

6．临时用电做到一机、一闸、一漏、一保险，配电箱应有门锁及防水措施。

三、消防管理措施

1．为加强本工程场内的消防工作，确保施工期间无火灾、火险事故，保障施工生产能正常进行，保护国家和人民生命财产安全。

2．现场安置消防水桶、铁锹、钩子、铲子等消防用具。

建立各级消防责任制，制定消防制度，并监督严格执行。

建立明火申请用火证制度，施工现场禁止吸烟，控制火源。

四、施工、质量安全要求

1．在施工过程中，坚决执行各项安全技术操作规程，并严格遵守现场规章制度，服从现场安全管理，加强内部安全管理。

2．非电工不得擅自接电，接电时必须请电工操作。

3．电源电器由专人负责，严密注意电箱机械是否漏电。

4．施工过程中，打钻工人在施工作业时必须严格做到水、电分离，应配备绝缘防护用品，如胶鞋、绝缘手套等防护用品。

5．水磨钻安装固定必须牢固，更换水磨钻钻头及换位时必须切断电源。

第五章环境保护与文明施工措施

一、创建目标

项目部将“文明、安全工地”作为文明施工的创建目标，项目经理即为文明施工工作的直接负责人，各专业施工员负责文明施工的实施。

创建文明工地要做到以下几条：

1．无因工死亡、重伤和重大机械设备事故；

2．无严重污染、扰民；

3．施工料具无浪费现象；

二、环保措施

1．在施工现场主要门口设置施工标志牌，现场平面布图和安全生产、消防保卫、环境保护、文明施工制度牌。

2．组织场地清洁队，专门负责生产区、生活区的清洁卫生工作。

生活、生产的垃圾及时清运出场，保持良好的现场环境。

三、材料、机具管理措施

1．施工物资进场必须按施工现场平面布置图布置，分规格、分品种，做好标识，堆放整齐。

散料必须进行围拦；

2．在施工现场外堆放材料应得到有关方面的批准；

3．施工垃圾及时堆放在指定的地点，余料及时清理回收；

4．现场注意材料的节约，并做到工完场清。

四、消防保卫措施

1．施工现场料场、库房的设置必须符合治安、消防要求，并配有必要的防范措施。

易燃易爆、贵重、剧毒物质设专库专管，严格执行领用、回收制度。

2．严格执行用火申报、审批制度。

凡是电气焊及用明火处，要有灭火措施及设备，周围无易燃易爆物品，并有专人看管。

3．在进入工程的可燃材料，按工程计划限量进入，并采取有效的防火措施。