“水鉆法”人工挖孔樁施工技術方案(已報)

1、PAGE 萬州金科.觀瀾二期工程基礎人工孔樁（機械水鉆）施工方案編制單位：編制人：編制時間： 第一章 編制說明一、編制依據(jù)1、工程施工合同2、施工圖紙、地質詳勘及補勘報告3、水鉆施工機械所涉及到的主要操作規(guī)程4、工程測量規(guī)范(GB500262007)5、建筑施工現(xiàn)場臨時用電安全技術規(guī)范 （JGJ46-2012）6、建筑施工安全檢查標準（JGJ59-2011）7、建筑工程質量驗收統(tǒng)一標準（GB50300-2013）8、扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范（JGJ130-2011）二、編制范圍 1、D27、D32、D34D37基礎坑槽及樁基開挖 2、中風化泥巖機械成孔、孔內(nèi)取芯 3、孔內(nèi)供水及排水4、孔內(nèi)

2、供風方式5、施工作業(yè)人員孔內(nèi)上下方式6、施工安全圍攔及提升架搭設7、孔內(nèi)石方破碎及運輸?shù)诙?工程概述一、工程概況1、設計概況金科.觀瀾二期二標段工程位于重慶市萬州區(qū)石峰村片區(qū)，由重慶市金科駿凱房房地產(chǎn)開發(fā)有限公司投資新建；重慶卓創(chuàng)國際工程設計有限公司設計；重慶市永安工程建設監(jiān)理有限公司監(jiān)理；屬群體建筑工程，抗震設防烈度6度，總建筑面積117186.19m2。其中，地下車庫（三層）建筑面積46433.85m2、住宅面積70752.15m2。主要包括：G-15、G-8、S-4B、B-3、D27、D32、D34D37以及對應部分車庫。G-15、G-8屬一類高層建筑，地基基礎設計等級甲級，洋房部分為

3、乙級；G-15#樓地上30層，最大高度93.0m，標準層層高2.9m；-8#樓地下3層、地上26層，最大高度81.4m，層高2.9m；S-4B（商業(yè)二層），層高；B-3（一層）建筑面積7.3m2；D-27（洋房）建筑面積3909.18m，地上8層、地下1層；D-32（洋房）建筑面積3909.18m，地上8層、地下2層；D-34（洋房）建筑面積6594.4m，地上8層、地下2層；D-35（洋房）建筑面積6593.63m，地上8層、地下2層；D-36（洋房）建筑面積3909.18m，地上8層、地下1層；D-37（洋房）建筑面積3909.18m，地上8層、地下1層； 2、基礎型式基礎持力層為中風化砂

4、質泥巖，其天然單軸抗壓強度標準值為7.22MPa， G-15（+ S-4B）、G-8樓采用旋挖機械成孔灌注樁，基地基礎設計等級為甲級，B-3采用條形基礎，D27、D32、D34D37基礎采用人工挖孔端層擴大直徑灌注樁基礎，基礎設計等級為乙級，樁身埋深不小6m，設計嵌巖深度2a（a表示擴底寬度），最小嵌巖深度500mm； 孔樁截面形式分為圓樁和橢圓樁，圓樁直徑(d)分別為：800 mm、900 mm;橢圓樁直段(s)長度分別為400mm、600mm、800mm；擴大頭(a)分別為：100mm、150mm、200mm、250mm、300mm 。二、樁身成孔施工方案選擇 1、根據(jù)場地地質情況及地勘資

5、料反映，整體位于崩坡積體之上。擬建工程上層主要為粉質粘土，以及夾砂巖、泥巖塊石，塊徑226cm含量約占40%80%，最大深度18.7m，最小深度4.1m，場地內(nèi)存在第四系松散孔隙水，但整體水量相對較小；中層為強風化泥巖或砂巖，層厚約80420cm不等；下層為中風化泥巖（持力層），相對隔水層裂隙發(fā)育成度較低，水量相對較貧乏；上層及中層采用風鎬掘進能夠成孔。根據(jù)設計要求，進入持力層嵌巖及擴孔段既要滿足剛性角要求，又要滿足嵌巖深度。如果采用傳統(tǒng)方式石工鋼鉆子鑿打施工難度較大，而且成本也不允許，采用爆破方案會造成地質結構破壞。目前對于較硬巖（中風化泥巖）、堅硬泥巖、花崗巖、玄武巖、石灰?guī)r等采用“水鉆法

6、”施工較為普遍。所謂“水鉆法“，就是采用機械水磨潛孔鉆沿孔樁及坑槽周邊鉆孔，使樁孔周邊形成空心槽，然后取出芯柱，再采用鋼楔、大錘將中部巖石破碎取出，達到成孔的目的。然后用卷揚機或電動葫蘆將碎塊提運至坑槽及孔樁外。在操作過程中必須保證鉆頭處于冷卻水中，并保持冷卻水流有一定壓力對鉆頭直接進行沖洗，使之不淤鉆、卡鉆，因此該工藝俗稱“水鉆法”。 2、根據(jù)合同清單項目特征結合地勘資料，對于中風化泥巖或砂巖、基礎坑槽及樁基均采用機械水鉆施工作業(yè)。第三章 施工總體部署一、項目管理目標 我公司多年來的施工經(jīng)驗，科學組織每道工序的施工，采用先進的工藝，確保實現(xiàn)如下目標：1.工程質量目標：合格2.安全、文明施工目

7、標（1）安全管理目標：零傷亡，輕傷頻率控制在2.（2）文明施工管理目標：嚴格按重慶市及金科文明施工要求施工二、施工準備 施工準備，提高施工的計劃性、預見性和科學性，是保證工程質量、加快工程進度、降低工程成本、保障順利施工的重要環(huán)節(jié)。主要包括：施工場地準備、施工技術準備及各種資源準備（即，施工管理人員、作業(yè)人員（機械操作人員、一般作業(yè)人員以及物資準備等）。1、場地準備（1）施工場地的布置；（2）現(xiàn)場的水管已經(jīng)從甲方指定點接入施工區(qū)域。 （3）電源：施工現(xiàn)場的照明用電和動力用電已布設，并加裝安全保護裝置.2.施工技術準備（1）專項施工已報監(jiān)理工程師審核并已下發(fā)開工令（2）已完成孔樁定位放線并標定（

8、3）定位放線成果已通過監(jiān)理工程師復核（4）施工作業(yè)人員已進行施工及安全技術交底（5）相關基礎樁身材料已進場并抽樣檢驗合格（6）已完成孔樁成孔工藝樣板點評（7）孔口磚砌擋水坎已完成（8）上層土方開挖已完成并經(jīng)過監(jiān)理、業(yè)主收方認可3.勞動力準備（1） 從公司信用合同庫中選擇合格的施工作業(yè)班組，至少能滿足三棟樓同時施工的人員配備。（2）作業(yè)人員必須是熟練的機械操作人員、普通作業(yè)員以及技術管理人員4.施工機械準備本項目主要的施工機械有電動潛孔水鉆機、擴孔鉆機、電動葫蘆、抽水泵、空壓機、鑿巖機以及輔助材料等，開工前由機械管理人員對所有進場設備進行檢驗和保養(yǎng)，確保正常工作。主要機械及設備見下表：主要施工機

9、械及設備表序號名稱規(guī)格單位數(shù) 量 功 率(KW)備注1三級配電箱JAN-K4-160A個550以內(nèi)塔吊專用2三級配電箱JAN-K3-100A個625以內(nèi)空壓機專用3三級配電箱JAN-K1-40A個2010以內(nèi)電動葫蘆專用4三級配電箱JAN-K9-40A個1010以內(nèi)照明專用5電動葫蘆MD13-6D臺203.5垂直運輸6空壓機KS240臺1018鑿巖機、風鎬專用7 鉆筒D160600套50含合金鉆頭8電動水鉆DL160臺205成孔9鐵桶直徑400只40用于孔內(nèi)出渣10風鎬B47/50把20含風釬11鑿巖機Y26把20樁芯破碎12鼓風機CZR-LY60臺200.25孔內(nèi)送風13高壓風管直徑3.0米

10、500風鎬及鑿巖機送風14檢測儀ADKS-4臺2孔內(nèi)氣體檢測15對講機BF-5118對10孔內(nèi)外通訊16搖鈴TP-YLT90140個20孔內(nèi)外聯(lián)系17高揚程深水泵QS304臺200.75孔內(nèi)抽水18發(fā)電機TDC66S臺160應急發(fā)電19安全帶HJ-0B-2根402米以上高空作業(yè)20防爆燈TL220-12-05A只200.212V孔內(nèi)照明20低壓變壓器12V臺20孔內(nèi)照明20鋼管48.33.6米5000長度按需要配置21扣件可鍛鑄鋼個5000直扣、轉扣、直扣22可調(diào)頂托SUH-600-A根500鉆機固定23彩鋼瓦厚0.476mmm2200孔口蓋頂24塔吊50m座535吊運材料第三章 主要項目施工

11、方法 一、工藝流程場地平整樁位放樣磚砌樁頂井圈軸線及高程標定并報驗復核第一節(jié)樁身開挖第一節(jié)護壁澆筑（含鋼筋制安）、護壁模板拆除提升架搭設（含電動葫蘆或卷揚機安裝）下一循環(huán)同第一節(jié)至土方結束水鉆施工鉆機架設試鉆、鉆芯、取芯風槍鑿打、鑿巖機破碎、出渣、清底下一循環(huán)同上至擴底（含垂直度校核）調(diào)整鉆機角度擴底自檢合格后報驗成孔驗收 二、主要施工方法1、電動葫蘆及架體搭設 （1）架體搭設：采用48.33.6鋼管及扣件搭設，架體高度1.8m，長度及寬度根據(jù)樁型需要搭設。縱橫向掃地桿離地200mm，擋渣板200mm高沿四周設置。設兩道水平桿，步距800mm，出渣口不設水平桿，剪刀撐沿三面設置。鋼管雙橫梁下部

12、采用雙扣件搭設。上鋪設輕質彩鋼瓦。（2）電動葫蘆安裝：電動葫蘆安裝在孔中1/3部位，固定于鋼管橫梁中部。鋼管兩端手八字型支撐。搭設大樣見下圖：2、鉆機架設 采用短鋼管、可調(diào)頂托將鉆機支架固定在孔樁側壁上，并牢固可靠，鋼管及可調(diào)頂托端頭伸進護壁不少于50mm，高度應滿足可操作性。下一循環(huán)作業(yè)應重新加固。架設鉆機時芯筒外沿應大于設計樁徑外沿約50mm（詳見孔位平面布置圖），筒身與樁身最大傾斜度5，并保證下一循環(huán)鉆筒能夠置于設計樁身邊緣外50mm方可滿足設計樁徑要求。鉆機架設詳見下圖： 3、鉆孔 （1）鉆機芯筒的斜率必須保證。此措施將使樁孔截面呈鋸齒形，從而增加少量開挖掘進量和樁體混凝土澆注量，但是

13、可以保證成孔截面尺寸。鉆孔直徑150mm，每次鉆進500mm，鉆完后取出芯樣，使樁孔圓周形成空心槽，每一孔位需要時間約為2030min。 （2）樁身垂直度每2循環(huán)進行一次校核，確保成孔后樁身垂直度滿足規(guī)范要求。（3）水鉆操作過程中必須保持循序漸進，不要急于求成，保證鉆頭處于冷卻水中，并有一定壓力對鉆頭直接進行沖洗，保持不淤鉆、卡鉆的狀態(tài)下正常穩(wěn)定地工作，每臺鉆機必須配置一臺750W潛水泵供水。（4）樁身鉆進深度控制：設計樁身不小于3m，設計嵌巖深度500mm，樁與樁之間應滿足設計剛性角45要求，如不能滿足剛性角要求應需要加深掘進深度來滿足剛性角要求。擴孔：樁身鉆進深度滿足設計要求后，通知監(jiān)理工

14、程師現(xiàn)場確認并見證巖芯抽樣，并送經(jīng)報審合格的檢測機構檢驗，符合設計要求后方可進入擴孔作業(yè)。設計擴孔寬度（a）100300mm、擴孔深度2a（a表示擴底寬度），樁端最小嵌巖深度500mm。為滿足擴孔寬度以及作業(yè)人員的可操作性，保證作業(yè)人員在安全作業(yè)的前提下。鉆機架設與樁身最大傾斜夾角為11（鉆機架設大樣詳見下圖），經(jīng)計算需要加深擴孔深度方可滿足設計要。擴孔深度明細表孔樁編號截面形式d(mm)a(mm)s(mm)擴孔或嵌巖深度（mm）備注ZH01圓樁900500ZH02圓樁900100500ZH03圓樁900150500ZH04圓樁900200500ZH05橢圓樁800100400500ZH06橢

15、圓樁800150400500ZH07橢圓樁800200400500ZH08橢圓樁800250400500ZH09橢圓樁800100800500ZH010橢圓樁800200800500ZH11橢圓樁800300400600ZH12橢圓樁800100600500ZH13橢圓樁800150600500水鉆成孔存在的超深情況基巖地形呈高低坡走向原因，相鄰樁高差較大，為滿足設計剛性角要求，需要加深較高部位樁身嵌巖滿足設計要求；由于地質情況樁位基巖存在破裂面，為設計要求需要超過破裂面基巖后進入嵌巖；由于基巖取芯試驗不滿足設計承載力要求，需要加深成孔深度至滿足設計承載力；為滿足鉆機架設角度可操作性要求，需要

16、對擴孔深度加深。4、取芯（1）每一鉆進深度控制在500m以內(nèi)，取芯前將鋼楔插入芯筒間隙，用大鍾敲擊鋼楔。使之芯筒底部碎斷分離，然后用14#鉛做成比芯筒稍大的套箍，再將套箍套入芯筒用力向上提起，將全部芯筒拔出。（2）芯筒拔出后完成后在樁孔中部用鑿巖機鉆孔，盡量采用一字形排列鉆孔，鉆至一定深度后將鋼楔插入孔中，用大錘將基巖破碎成小塊。采用電動葫蘆及鐵桶將石渣提運至指定地點。（3）石渣裝運時不能冒裝，起吊時孔內(nèi)操作人員必須站立緊靠樁壁。5、泥漿及污水排放經(jīng)施工現(xiàn)場實際測算，利用水鉆掘進時每延米孔樁（按樁經(jīng)1.5m測算）大約需要24立方米自來水，保證孔內(nèi)積水保持至最小量而不致影響掘進工作。其用量與孔截

17、面換算直徑的平方值成正比關系，產(chǎn)生的泥漿和污水是自來水使用量的1.3倍，故此鉆進期間必須保證水供應及污水抽排至泥漿沉淀池。第四章 質量保證措施1、施工前應結合地勘資料 ，查明地層巖性、地質構造、基巖風化層厚度、破碎程度、軟弱夾層情況和地下水的狀態(tài)，對施工中常遇到的問題應采取相應的解決辦法，并針對可能出現(xiàn)的問題執(zhí)行可行的應急處理措施。2、遇到裂隙發(fā)育、滲水量大的地層，要首先定出防滲措施，然后再進行具體操作。若裂隙輕微、滲水量小的地層，應在已成形的孔壁上，以充填、滲透和擠密的形式把灌漿材料充填倒孔隙中，壓力灌漿材料可選擇粉煤灰、早強型水泥混凝土或速凝砂漿等；若裂隙發(fā)育以及滲水量較大的孔樁，應先擴孔

18、后立鋼模板，再澆筑水下混凝土。當相鄰樁孔在澆灌混凝土時，原則上要停止掘進，確保施工質量和施工安全。3、為了保證孔位位置準確，每下挖500mm進行樁孔周壁的清理，校核樁孔的直徑和垂直度，及時糾正。質量檢驗標準序號項目內(nèi)容允許偏差備注1樁孔位中心線50mm2樁孔徑50mm指有護壁砼3樁的垂直度1/2004護壁砼厚度30mm5孔底虛土不允許6有效樁長-0，+100第五章 安全文明施工措施1、環(huán)境因素控制措施（1）運料車輛應有人清掃，工地出口應設沖洗池，防止車輛帶泥土污染道路，運輸細顆粒散體材料的車輛應覆蓋，防止遺撒。（2）采用低噪音設備或工具，合理安排作業(yè)時間等防噪聲措施。（3）清洗施工機械、設備及

19、工具的廢水、廢油等不得直接排放，應集中處理。以防污染水質和土壤。2、危險源控制措施（1）開挖前應掌握現(xiàn)場土質情況，錯開樁位開挖，縮短每節(jié)高度，隨時觀察土體松動情況。操作進程要緊湊，不留間隔空隙，避免塌孔。挖出的土方應及時運離孔口，不得堆放在孔口四周1m范圍內(nèi)。機動車輛的通行不得對井壁的安全造成影響。（2）樁口上設圍護欄?？變?nèi)應設置應急軟爬梯供人員上下井，使用的電動葫蘆、吊籠等應安全可靠并配有自動卡緊保險裝置，不得使用麻繩和尼龍繩吊掛或腳踏井壁緣上下，電動葫蘆宜用按鈕式開關，使用前應檢驗其安全起吊能力。（3）當樁孔內(nèi)有人作業(yè)時孔口必須有人監(jiān)護，無關人員不得靠近樁孔口邊。吊運渣土時，樁內(nèi)作業(yè)員應站立，并避開吊桶垂直下方，防止土塊、雜物墜落傷人。（4）每日開工前應檢測井下有無有毒、有害氣體，并應有足夠的安全防護措施。樁孔開挖深度超過5m時，應采用送風的設備排除有害氣體，深度超過10m時應不斷向樁內(nèi)送風，保證空氣對流，風量不得少于25L/s。必要時輸送氧氣，防止有毒氣體的危害。（5）施工現(xiàn)場的一切電源、電路的安裝和拆除應由持證電工操作；電器應嚴格接地、接零和使用漏電保護器。各孔用電應分閘，不得一閘多用?？咨想娎|應架空2.5m以上，不得拖地和埋壓土中