水磨鉆人工挖孔施工技術的應用探討

張剛

摘要：目前，傳統的人工挖孔施工技術已經不能滿足社會發展和管理的需求，需要建立適應社會發展的人工挖孔施工技術，既可以減少由于各種的外界因素對施工進度的影響，又可以使該施工技術滿足社會發展需要。文章以浙江建筑110V蘭渝電氣化鐵路供電工程項目為例，探討了水磨鉆人工挖孔施工技術在這個工程項目中的應用。

關鍵詞：蘭渝鐵路；電氣化鐵路；水磨鉆；人工挖孔；施工技術；鐵路供電工程 文獻標識碼：A

中圖分類號：U445 文章編號：1009-2374（2016）03-0043-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.03.022

在當今這個科技發展的時代，科學技術已漸漸深入到國民經濟的各個領域，人們在日常生活中處處可見科技進步帶來的巨大變化。城市的改造建設日新月異，道路的交通建設四通八達。然而由于在改造之前就已經存在的地下各種管道網，還有一些因為地質、地形等各種因素的影響（如巖石山地區、十字路口之類的交通要道、住宅區、海峽、堤壩、山崖、地下管道、大型的塔式建筑等一些不適合使用大型機械設備、進行爆破或者推塌等存在安全隱患的地區），嚴重阻礙了工程建設的順利進行。因此，我們要從整體性出發，考慮全局，打造一支專業的水磨鉆挖空施工隊，選用最適合該地區的水磨鉆人工挖孔施工機器，從而促進水磨鉆人工挖孔施工技術的發展、進步，保證工程項目正常運行。

1 工程概況

國網甘肅省電力公司主要項目“110千伏蘭渝電氣化鐵路供電工程項目工程（隴南段）”中，蘭渝鐵路供電工程在甘肅境內，共新建了13座110千伏的牽引變，其中哈達鋪、宕昌、沙灣、兩水、桔柑、洛塘這6座110千伏牽引變則由隴南電網進行供電，涉及了宕昌、武都區、文縣、成縣、徽縣五個區縣，共新建了110千伏變電站3座，新增了主變6臺，新建與改造了110千伏的輸電線路有378.75km，擴建110千伏的進出線就間隔了13個。本合同段橋梁樁基礎分別有Φ1.2m、Φ1.5m、Φ1.8m三種樁徑形式，其中Φ1.2m樁基18根、Φ1.5m樁基30根、Φ1.8m樁基216根；共計264根，3912m。“110千伏蘭渝電氣化鐵路供電工程項目工程（隴南段）”，人工挖孔在施工過程中，存在施工地域狹窄、噪音大等問題，實施難度大，不適合使用大型機械設備、進行爆破或者推塌等方式，我們需要采取既能夠保證施工安全，又要選擇適宜的施工技藝。

2 橋梁橋樁的施工方案

2.1 選擇施工方案的標準

（1）對該項工程的本身以及該工程的周邊環境進行詳細的調查和研究，取得準確、詳盡的基礎資料，熟悉該地區所有關于選址區的所有信息；（2）要認真研究圖紙及各種技術資料，在施工方案的確定時，應先比較施工方案的經濟合理性，盡量選用較經濟的施工方案，以達到控制工程造價的目的；（3）要認真研究工程工期、建筑質量、建筑工藝三者之間的關系，根據企業自身的實際情況，依靠科技進步，采用新工藝、新設備、新材料，要結合選址區的具體情況，因地制宜，真正做到降低成本投入、獲得高效益；（4）要建立健全項目組織的崗位責任制制度，逐級分解，并且落實到各部門或者責任人，為降低工程成本奠定基礎。

2.2 橋樁施工方案

由于施工的地址區地質是由強風化凝灰質砂巖向微風化凝灰質砂巖進入，初步定了三個選擇方案，方案為：（1）水磨鉆人工挖孔施工方案；（2）沖擊鉆；（3）人工空壓機開鑿。針對110千伏蘭渝電氣化鐵路供電工程項目工程（隴南段）選址區的具體情況進行綜合分析，比較不同方案在該地區的可行性，從而選擇出適合該地區的施工方案。

2.2.1 方案一：水磨鉆人工挖孔施工方案。該方案就是鉆孔抽芯，在周圍掏出槽溝，再用楔取巖芯成為橋樁孔的方法。尤其適用于距離住宅區、各大路段或者商業區等較近的地區施工。

（1）水磨鉆人工挖孔施工的機器設備都比較簡單、輕巧，施工過程中，操作簡單、方便、占用的地域小、施工安全質量保證，且可以全面性地開展工作；（2）水磨鉆人工挖孔施工技術對橋樁孔周圍的墻壁干擾小，不會產生過多的污染物，并且對地質條件的適應性好、穩定性強、安全性高；（3）制約點就是在破碎的巖層處施工的話，施工速度相對較慢一些。

2.2.2 方案二：沖擊鉆施工方案。該方案就是使用沖擊的方法將巖層破碎，設備單一，操作簡單、方便，尤其用于破碎的巖石區效果最佳。

（1）沖擊鉆施工中，大型機械化施工過程中安全性高。（2）沖擊鉆施工，對破碎的巖石區進行施工，施工速度快，不受外界因素限制。（3）制約點就是設備太大，轉移過程不方便；施工噪音大；對橋樁孔周圍的墻壁干擾大，易造成震動；污染物多，尤其可吸入顆粒之類的灰塵增多。

2.2.3 方案三：人工空壓機開鑿施工方案。該方案就是人工沿著橋樁墻壁孔垂直向使用空壓機鑿掉堅硬的巖體，尤其適用于石灰巖類的巖層。

（1）人工空壓機開鑿施工中，施工速度慢，對于一些風化后的巖層區不易下鑿；（2）人工空壓機開鑿施工空間小、噪音大，產生的粉塵多，人工操作損害太大；（3）人工空壓機開鑿施工過程中產生的花銷太大。

由此可見，上述三種方案中，最不可取的就是第三種方案，既不經濟，也不實惠；方案二不適用于該地區，該地距離住宅區太近；方案一對整個工程的施工過程具有可控性，既能將成本降到最低，又能保證工程質量和安全。為此，我們在這個過程中，泰順58省道（西山崗）到筱村公路工程02合同段橋梁這個工程，認為第一種方案是最為合適的施工方案。

3 橋梁橋樁的施工工藝

水磨鉆人工挖孔施工流程如下所示：場地平整→測量放線、定樁位→建磨具→施工井臺→修建排水溝→挖孔→水磨鉆取芯→拆模后繼續下挖→循環挖至孔底→成孔→對樁孔直徑、深度、垂直度進行全面驗收。

3.1 施工前的準備工作

3.1.1 施工注意事項。合理的施工方案是保證工程施工質量、安全和進度的基礎條件。因此，為了切實地解決施工中帶來的問題，并且還要保質保量地按時完成工程建設，我們必須掌握選址地區的地質資料；選用清晰明了的施工圖紙；適宜的工作機器及其配套性的設備和技術性的資料；施工所用建材（如水泥、砂石、鋼筋等）的質量檢測合格報告。

3.1.2 做好排水工作。在施工前，要在橋樁施工的周圍設置下排水區域和集水區域。制定出防止施工過程中發生滲漏的情況，如果遇到突發狀況，必須停止施工，保證施工過程中的安全，道路通暢等。

3.1.3 責任制。在施工時，每個工作的細節都要責任到人，分組進行，實行工作輪換制，下井工作相對比較吃力，輪換制可以提高工作效率，降低事故率。并且平時要多注意施工工具、腳手架之類的物件，保證其在施工過程中不會發生倒塌、繩索損壞的情況，同時配備自動發電機，保證施工中的意外突發事件，嚴禁帶入不安全物件施工。

3.2 水磨鉆人工挖孔施工過程

3.2.1 施工放置樣本。在水磨鉆人工挖孔前期，要精確地標記出每根橋樁的位置，并且以每根橋樁的中心為點心，標出橋樁的邊線部分，進行人工開挖。

3.2.2 水磨鉆人工挖孔。

第一，土層區。橋樁的最上面表層就是土層區，表層土相對比較疏松，易于開挖，只需要人工以橋樁中心為圓心，在橋樁的直徑范圍內，便可以在橋樁的邊線開挖，之后選用混凝土在邊線的墻壁上垂直澆筑，固定開挖區域。

第二，巖石層。此區域巖石較硬，只能采取相對適宜的工具——水磨鉆。依舊沿著橋樁的邊線鉆取巖芯，取直徑為1.2m或1.5m的芯圓，用鉆將巖芯鉆出孔，插入鋼楔、大力地擊打鋼楔，將巖石分裂為若干個小體，將鉆取的巖石取出橋孔外依次循環，直到鉆出合適的孔，達到施工標準，最后可以看到的是，里面的空間形成了一個圓柱形的空間。

第三，成孔檢驗。成孔后清除孔底松渣，清洗孔底污物用測繩檢查成孔深度，用孔規檢查成孔孔徑，并檢查樁孔的傾斜度等指標。自檢合格后報請監理工程師檢驗。

4 安全施工其他注意事項

（1）作業人員必須進行作業崗位培訓，取得資格證書，并在施工前對作業人員進行安全應知應會考核；（2）嚴格按操作規程進行作業，杜絕“三違”作業；（3）安全用電，施工現場配備標準化的電閘箱，并且設置明顯的標志，所有使用的電氣設備必須符合安全規定。夜間施工照明應良好；（4）作業時要使用標準的勞動保護用品，進入施工作業區要戴安全帽，穿防滑鞋，挖孔工人必須配有安全帽、安全繩，必要時應搭設掩體；（5）開挖前清理干凈空口浮石、懸石，出渣的吊桶、吊鉤、鋼絲繩、卷揚機等機具，必須經常檢查，如發現有問題，立即更換；（6）水磨鉆孔工作暫停時，孔口必須罩蓋，井孔應安設牢固可靠的安全梯，以便于施工人員上下；（7）現場操作人員不得疲勞作業，不得帶病作業，不得擅自離崗；（8）遇有大風、雷暴雨天氣盡量不進行施工，并注意防止狂風、雷暴雨對人身的傷害；（9）爆破前，必須提前做好現場安全警戒，機械、人員必須撤離現場到達指定安全區域內，在確認安全后方可爆破；（10）在爆破全過程中，監炮員、爆破員、指定安全員必須全過程在爆破現場進行全過程監控；（11）必須配備齊全的爆破器材，如起爆器、哨子、旗子、運送炸藥所需的工具等；（12）爆破用材當日領用當日使用，剩余炸藥必須退庫，嚴禁炸藥、導火線放置于住處。

5 結語

通過本工程的施工，本人認為水磨鉆孔技術具有設備簡單，施工操作方便，對場地的適應性好，占用場地小，無泥漿排出，施工質量可靠，可全面展開施工，縮短工期，造價低，與人工挖相比基本上炸藥用量很小，不但可以降低成本而且又很環保，噪聲小、對周邊建筑物震動和擾動小，不受火工品的限制，對地質條件的適應性好、穩定性強、安全性高的特點，特別適用于離居民房和公路較近的樁基施工。水磨鉆人工挖孔施工技術在我國的應用越來越廣泛，尤其在110千伏蘭渝電氣化鐵路供電工程項目工程（隴南段）中再一次證明了水磨鉆孔技術的進步和發展。

參考文獻

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[3] 關強，王志浩，賈一凡.人工挖孔樁技術在工民建施工中的應用研究[J].中華民居（下旬刊），2014，（8）.

（責任編輯：陳 潔）