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水磨钻施工工艺研究
水磨钻施工工艺研究 摘要：路基抗滑桩是公路地质灾害治理中常用的结构方式之一，抗滑桩开挖桩 基施工受地形复杂、安全要求高、地质条件差、地表建筑物等限制，施工中不允 许使用爆破开挖，施工工艺受到高度重视。根据施工安全和施工进度要求，采用 水磨钻施工工艺，在无振动、无冲击波的状态下，安全、快速、优质地完成开挖 任务。通过笔者在水城公路管理局实施的X235玉马线公路地质灾害治理项目路基 抗滑桩采用水磨钻成孔之实践，阐述水磨钻桩基成孔的施工条件、工艺等特点, 为类似地质条件下水磨钻施工提供参考。关键词：抗滑桩；
水磨钻；
施工工艺；
应用 1概述 滑坡是山岭重丘区干线公路路基的主要病害之一，路基抗滑桩是处治滑坡 手段之一，抗滑桩桩基开挖受到限制因素较多，在路基抗滑桩施工中既要满足施 工条件，又要保证施工进度与质量，开挖方式的选择十分重要。根据施工安全要 求，以满足抗滑桩桩基开挖的施工要求。
2工程概况 水城公路管理局2016年底实施的X235玉马线公路地质灾害治理项目位于 贵州省水城县境内，X235玉马线公路是省道煤兴线与县道水盘线及省道水黄高 等级公路之间的重要联络线。项目起点位于玉马线阿戛乡，里程桩号为K3+400， 终点位于玉马线勺米乡，里程桩号为K48+880,路线全长45.5km,共19处治理点。
路基土石方挖方20111m3，填方19168m3，砌体8737m3，抗滑桩8814m3。沿线工 程地质条件病害地貌为构造侵蚀、剥蚀、中山山地斜坡地貌。植被为小灌木和杂 草。斜坡自然坡度约25～45°，地形起伏大，西高东底。其中9处抗滑桩桩基距离 民居房均在10米范围内，有的桩基距离民居房仅有2米，选择合理的桩基开挖方 式是该工程的重点之一。本文针对X235玉马线K3+400处抗滑桩施工进行现详细 介绍。
3施工特点 针对X235玉马线K3+400处抗滑桩孔位临近地表建筑物，该处为滑坡路段， 地质不稳定，要注意不要对建筑物和地质造成破坏，不允许使用人工爆破。4设计参数 抗滑桩设计尺寸为1.5m×2.0m，1#～12#抗滑桩桩长为15m，桩中心间距为 5m，共计540m3混凝土；
而且桩底标高在满足设计要求的同进，还要满足桩底最 小的嵌岩的深度，并且将其设计为人工的挖孔桩。
5选择施工的方案 5.1进度要求X235玉马线K3+400处1#～12#抗滑桩的地层由上至下为卵石 土、强风化泥质灰岩、中～微风化泥质灰岩。上半部分采用常规人工挖孔桩，下 半部分考虑地形、地地质条件和临近地表建筑物等各个方面的因素，拟采用水磨 钻成孔的施工方法。5.2抗滑桩水磨钻施工工艺测量放样→施工准备→桩孔开挖 →出渣→成孔→绑扎及安装护壁钢筋→支撑护壁模板→浇筑护壁混凝土→拆模 后继续下挖→循环挖至孔底→桩底检测达标验收→钢筋制作及安装钢筋笼→安 装导管→拌合混凝土→灌注桩身混凝土→成桩。
6水磨钻施工方法及注意事项 6.1测量放样及施工准备工作。a.测量放样进行桩基定位，定位过程中需要 严格控制；
b.排水施工措施：根据现场地质地貌制定可行排水措施，如修建排水 沟、截水沟和清理边坡等，安装排水和抽水设备，及时排水保证施工安全；
c.其 他设施安装：搭设防雨支架，安装好定型井架及安装好吊机、卷扬机、配重箱（扒 杆吊套件）、照明及通风设备等。6.2桩身开挖。a.对于土层、强风化层：采用人 工开挖，开挖过程中每节均应检查中心点及几何尺寸，检查合格后进行下道工序。
为保证施工安全，每开挖下节桩孔前，应用1.2m长直径20mm的钢筋打入土中， 测试是否有流砂、淤泥出现，遇到砂层时，每节挖深可降到0.5m；
挖深超过6m 后，要用鼓风机连续向孔内送氧气，风管口要求距孔底1m左右，孔内照明采用 低压电源（36V、100W）的防爆灯，灯炮离孔底2.0m，并且是防水带罩的安全 灯具。桩口周围设围护栏。每天操作工人下井前必须检测井底是否有有害气体， 以检测井底有害气体和孔井内缺氧，符合要求方准作业。操作时上下人员2小时 轮换作业，桩孔上人员密切注视观察桩孔下人员的情况，使用对讲机通讯，互相 响应，切实预防安全事故的发生。在孔口安装吊架,尽可能使用电动提升机，电 动提升机必须配有自锁装置，用吊桶人工提升到孔外指定地点堆放。孔口四周必 须设置护栏，护栏高度宜为1.20m。b.对于中风化层以上的硬岩质开挖：主要采 用水磨钻开挖法。水磨钻开挖法是采取水磨钻、风镐敲碎开挖分节进行，每节施 工深度约为0.5―0.6m；
钻取孔桩四周岩石沿桩基孔壁布置取芯点，芯点中心位于设计内径基线上，取芯直径为170mm，依次以外斜角15°向下钻取外周的岩芯， 取出的岩芯高约0.5―0.6m，外周岩芯取完后中间岩体便形成一个环形临空面；
钻取中间岩石法，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，以便岩体破裂；
风镐打孔，用风镐在岩体上钻眼，再将桩岩石分成六 等份。在沿桩基径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冲 击力，在水平冲击力的作用下岩石沿锤面被拉裂，底部会发生水平剪切破裂，依 次分裂岩体，直至该层岩体全部被破裂；
人工装渣，电动提升器出渣，一次单循 环作业后，将水磨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；
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，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孔取芯位置，进入下一循环的挖孔桩施工。
c.施工中的护壁。挖孔桩开挖过程中，每一节均设置C20混凝土护壁。护壁内设 钢筋网。采用水磨钻开挖过程中，每一节均不超过1米，每完成一节开挖，应及 时进行复核检查，合格后及时进行混凝土护壁。d.桩底检测达标：将桩孔底清理 干净，孔内水抽干净，做到平整，无松渣等软弱层；
及时通知设计单位、监理工 程师对终孔桩底达标检测鉴定，达标后及时封孔。e.成桩：对于钢筋制作及安装 钢筋笼、安装导管、拌合混凝土、灌注桩身混凝土、最后成桩不做叙述。
7水磨钻施工安全防护应注意事项 通过X235玉马线公路地质灾害治理项目抗滑桩桩基水磨钻孔施工经验总 结分析，得出该工艺施工过程中需注意的相关安全事项：a.水磨钻挖孔工人必须 配戴安全帽、安全绳、反光背心，禁止穿拖鞋、高跟鞋或赤脚进行施工作业；
施 工人员不得穿背心或裸背工作；
孔内施工人员施工作业中严禁穿尼龙制品的衣物 和使用尼龙制品的工具，必要时搭设掩体；
b.孔桩必须设置锁口，锁口须用C25 混凝土浇筑。c.每天上下班前和施工中，必须认真检查提升机的吊桶、吊钩、钢 丝绳、卷扬机、保险装置、刹车制动等设备，发现隐患及时修复后方准许使用。
d.孔内必须设置施工人员专用爬梯，上下孔时须系好安全绳，乘坐出渣所用吊绳 上下孔。e.往孔桩内传递工具物品时，禁止抛投。f.孔内照明必须使用安全电压；
严禁在孔内吸烟和使用明火。g.孔内有人作业时，孔口作业人员不得擅自离开自 己的工作岗位；
孔内施工人员不得超过两人；
h.挖孔深度超过6m以上时，应采用 机械通风；
i.孔内施工人员在作业时，应随时注意孔内的各种变化情况，发现有 发现有异常情况，应及时迅速撤离，及时报告有关管理人员。j.孔内若有地下水 渗出需用排水设备排水时，作业人员需上到地面后方可合闸抽水，抽水完，待关闭电源后作业人员方可下孔作业，严禁带电作业，另要加强孔壁支护。k.挖孔暂 停时间，孔口应设置有承载力的盖板覆盖及醒目标志；
夜间应设置示警黄灯。l. 距离人群较集中的范围施工时应设置安全隔离栏、安全警戒线，在显著位置设置 安全警示标志，禁止无关人员进入施工现场。
通过X235玉马线公路地质灾害治理项目抗滑桩桩基水磨钻孔施工工艺， 水磨钻成孔具有施工机具小且机具设备简单，占用场地小，少泥浆排出，无倾覆 隐患，噪音小，对公路路基基本无扰动，对地表构筑物不会造成较大安全隐患， 对成孔设计相关参数能进行直观判断和控制。该工艺施工操作方便，能够快速、 安全、保质保量地完成桩孔的开挖任务。
