水钻开孔人工挖孔桩施工方案

一、工艺原理

水钻开孔法人工挖孔桩普遍适用于西南多山地区，通过水钻沿桩径内沿钻若干个孔，孔孔相连，钻孔后取芯，待所有水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，之后在桩芯上打孔，孔内打入钢钎，使岩石裂开，分解成若干小块，利用卷扬机吊出孔外，全部桩芯运出后，进行下一轮钻孔、取芯、破碎、外运。循环施工直至孔底。随后进行钢筋笼安装和混凝土浇筑。此种施工方法的优点在于：可以不用炸药进行岩石地层的人工挖孔桩施工；施工机具简单，一套施工设备的成本相对较低；施工影响较小，可以相邻桩基同时施工。使用水钻开孔法人工挖孔桩的施工技术，先投入9套设备，上游9根桩基同时施工，施工开展顺利后，再投入9套设备，18根桩基同时施工。

水钻成孔挖孔桩施工主要包括以下几道工序：施工准备、测量放线、搭设支架、井圈砌筑、水钻开孔取芯、孔芯外运、桩芯打孔破碎、石块外运、下一轮钻孔取芯。施工工艺流程图如下图所示。

水钻开孔人工挖孔桩施工工艺流程

石块外运 护壁施工（如果需要） 持续排水（如需要） 桩芯打孔破碎 孔芯外运 水钻开孔取芯 井圈砌筑 钻孔设备拼装 搭设支架 测量放线 施工准备 循环施工至成孔 钢筋笼安装 混凝土浇筑 二、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、挖孔桩的桩径、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。

三、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，放出挖孔桩的圆周线，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，一般开挖桩径大于设计桩径10cm左右。

四、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。支架图纸如下图所示。

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。

支架示意图

五、井圈砌筑

开始开挖前，首先沿桩孔四周砌筑50cm高的井圈，作为桩孔的维护结构，防止开挖过程中杂物或明水进入桩孔，井圈采用浆砌片石或者砖砌，宽度不小于30cm。

六、水钻开孔取芯

准备工作全部完成后，开始水钻钻孔取芯，水钻开孔沿桩孔四周进行，钻孔直径15cm，孔深60cm，钻到深度后，在钻缝中打入钢钎，折断钻芯，下铁丝套环取出钻芯。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。钻孔布置图见图3。

水钻开孔布置图

七、孔芯外运

水钻施工一边进行，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。

八、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。桩芯破碎首先使用风钻打孔，钻头直径25mm，打孔距离桩芯边缘50cm左右，孔孔间距也在50cm左右，钻孔完成后使用圆锥状钢钎打入孔中，钢钎直径10~35mm，用铁锤打入风钻孔，桩芯沿钻孔开裂，继续打孔，将桩芯分解成800kg以内的石块。

九、石块外运

破碎的石块使用卷扬机外运，石块使用钢丝绳捆扎，保证捆扎牢靠，提升至孔顶后，侧向拉出至地面，解开钢丝绳，继续外运下一块石块。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，要要保证操作人员安全。 开挖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。

十、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，属于常规工艺，本技术不再赘述。

十一、施工注意事项

开挖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开挖一边检孔，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。

开挖过程中一定做好井孔防护，防止杂物坠入井中伤人；石块外运过程中重点做好卷扬机的检修、钢丝绳的检查，对出现断丝、破股的钢丝绳及时更换；吊运过程中做好防砸设施；操作人员尊章操作，不搞疲劳作业；阴雨天气经常检查用电设备是否漏电，确保施工的安全。

水钻开孔的废浆用水泵排出先经过沉淀处理后再排入河道；开挖出的随时按照工程指定地点统一堆放并外运的设计位置；靠近居民生活区作业时，井孔进行防护，防止噪音扰民。