水磨钻施工方案122

贵州开磷集团矿肥有限责任公司多功能磷复肥及精细磷化工装置技术改造项目——845平台西侧滑坡治理（北段：C～G段）人工挖孔桩水磨钻施工方案审批：审核：编制：贵州开磷建设集团有限公司2015年11月24日1人工挖孔桩水磨钻施工方案一、工程概况1.1工程概况工程名称：贵州开磷集团矿肥有限责任公司多功能磷复肥及精细磷化工装置技术改造项目——845平台西侧滑坡治理（北段：C～G段）工程地点：贵阳市开阳县金钟镇1.2人工挖孔桩设计本工程共有72根桩，分为A、B、C三种桩型。其中A型桩截面1.5m×2.5m，锚固长度7.5m，共计14根桩；B型桩截面2.0m×3.0m，锚固长度7.5m，共计21根桩；C型桩截面2.0m×3.0m，锚固长度8.5m，共计37根桩。护壁采钢筋混凝土护壁，采用C25混凝土，厚30cm。桩芯砼等级为C35，其他详细参数详见施工图。1.3工程特点本工程抢险工程，前期已开挖至中风化基岩，开挖深度在5m～11m不等，还有约7m的抗滑桩锚固段须开挖。目前人工冷凿很难施工，开挖1m3中风化基岩平均需要2～3个工日，按C型桩截面2.0m×3.0m，深度为1m，共计6m3计算，开挖一节护壁需要12～18工日，施工进度缓慢。按水磨钻施工，两天一米，施工进度快，能节省工期，同时，该坡体为滑坡体，不能采用爆破施工。因此，根据现场情况采用水磨钻对抗滑桩锚固段进行施工。二、施工方法2.1施工前的准备工作2.1.1在正式施工前，应具备以下工程资料；主要施工机械及其配套设备的技术性能资料；孔桩的施工组织设计或施工方案。1)、重新牵300mm2铜芯电缆线一根200m进线，180mm2铜芯电缆线一根200m，共计两根，从业主指定点接入到抗滑桩40号（位于抗滑桩边坡线中间位置）；再从抗滑桩40号中间向两头接分线185mm2铜芯电缆线270m、分线150mm2铜芯电缆线250m。2)、抗滑桩上要搭设灯笼脚手架高度为8米，用来起吊水磨钻机、水泵、土石方等，2搭设孔桩内架高度约2m，用于固定水磨钻机进行作业。3)、抗滑桩要准备机械设备有：水磨钻机一台、水泵一台、卷扬机、空压机、进水管、通风管道、照明设备等。水磨钻施工的机具设备表序号设备名称设备型号单位数量备注1水磨钻机Φ16台242抽水泵（含40米水管）40m扬程台303卷扬机（含提土设备）套244空压机3.5m³/min台125风镐台306钻机YT18台107进水管米10008碘钨灯个489风管米120010水管米6004)、抗滑桩作业正常施工时，井下作业人员为2人，井上为1人，并配备专职电工一名，管理维护员一名、安全员一名，施工负责人一名，施工技术员一名。5)、因场地地下水较丰富，对孔桩内的水要及时外排；抗滑桩场地紧靠主通道，对开挖的土石方要及时外运，不能影响到交通通行。6)、由于工期非常紧张，冬季下雨天气较多，为了保证在下雨天气仍然能够正常施工，需要在每个孔桩的上延加盖篷布。2.1.2施工前要制定周详的质量管理措施。在施工平面图上应标明桩位、编号、施工顺序；指定施工工序检查程序。2.1.3水磨钻施工中安全措施非常重要，必须高度重视，应做到以下措施保障：孔内设应急爬梯供人员上下井；施工人员进入孔内必须戴安全帽；使用卷扬机、钢丝绳等应有安全可靠的保险装置；开挖深度超过10m时应配有通风设备；挖出的土石方应及时运离孔口，不得堆放在孔口四周1m范围内，土方及时外运，机动车辆的通行不得对井壁造成安全影响；要注意安全用电，井下照明电压应采用不得高于36V的安全3灯。2.2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的取芯机沿桩周边取出高约600mm的圆柱体岩芯，在桩内形成一外周临空面，然后对剩余的岩芯部分进行分块。在分块的岩石上钻上一排小孔，然后再小孔内锥入钢楔子，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市，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。2.3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16cm，内径为14cm，壁厚度为1cm，高度为62cm，一个循环可钻60cm。专用水泵外径为12cm，高度为40cm。非常适用于桩内孔底入岩施工。2.4主要施工工艺1、主要施工工艺4主要施工工艺流程如图所示。2、施工顺序⑴钻取四周岩石：沿桩基孔壁布置取芯点，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方形临空面。⑵钻取中间岩石：根据每个孔的岩体情况，当中心岩体较为完整时可适当选择在方孔中间开两条线，将岩芯分为四等份。⑶手电钻打孔：用手电钻在桩芯岩体上钻眼，再将桩岩石分成若干等份。⑷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。⑸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。⑹护壁浇注：因场地岩石遇水后易软化，坡体本身为滑坡体，同时嵌岩较深，施工时间较长，为保证抗滑桩施工安全，在水磨钻施工后也应按设计施工护壁。3、成孔检查与验收：检查内容包括：孔底沉渣是否清理干净，孔截面尺寸、孔深（主要检查锚固长度）、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，要求孔截面尺寸和锚固段长度不小于设计值，倾斜小于0.5%。4、施工注意事项⑴由于本工程滑坡体仍处于不稳定状态，在施工过程中要时刻观察护壁有无裂缝等情况，发现问题应及时上报，切不可以击穿护壁。⑵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5安全系数。三、安全施工注意事项1、水磨钻孔时应注意施工安全。水磨钻孔工人必须配有安全帽、安全绳。取出土渣的吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等机具，必须经常检查。井口周围须用木料、型钢或混凝土制成框架或围圈予以围护，井口围护应高于地面30cm，以防止土、石、杂物滚入孔内伤人。应随时注意孔内的空气质量，必要时及时用机械通风。2、作业人员必须进行作业岗位培训，并在施工前对作业人员进行安全应知应会考核。3、严格按操作规程进行作业，杜绝“三违”作业。4、安全用电，施工现场配备标准化的电闸箱，并且设置明显的标志，所有使用的电器设备必须符合安全规定，夜间施工照明应良好。5、作业时要使用标准的劳动保护用品，进入施工作业区要戴安全帽，穿防滑鞋,挖孔工人必须配有安全帽、安全绳、必要时应搭设掩体。6、开挖前清理干净空口浮石、悬石；出渣的吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等机具，必须经常检查，如发现有问题，立即更换。7、水磨钻孔工作暂停时，孔口必须罩盖。井孔应安设牢固可靠的安全梯，以便于施工人员上下。8、现场操作人员不得疲劳作业，不得带病作业，不得擅自离岗。9、遇有大风、雷暴雨天气尽量不进行施工，并注意防止狂风、雷暴雨对人身的伤害。四、施工进度安排1、拟投入施工作业人员数量：54～60人。2、拟投入机械数量：24台水磨钻及其对应机械设备。3、拟完成时间：根据本工程的实际情况，以及工程总进度计划的需要，每个人工挖孔桩锚固段嵌岩水磨钻工程计划完成时间为10～15天。4、水磨钻作业采用流水作业，待人工冷凿无法施工时便立即进行水磨钻施工。5、为保证工期，每孔可采用两台水磨钻同时施工，待芯取完后再往下一个孔，施工好的孔交给取土工人作业，如此循环。