水磨鉆人工挖孔樁施工技術及單價分析

金 振

（中國鐵路南寧局集團有限公司 概預算審查所，工程師，廣西 南寧 530029）

抗滑樁支擋工程是整治山體滑坡常用方法之一。抗滑樁是把樁埋進穩定不動的巖石、土體中，依靠樁與樁周邊巖（土）體的相互嵌制作用把滑坡推力傳遞到穩定巖（土）體中，增加巖（土）體的抗滑力和被動抗力，使滑坡體趨于穩定。抗滑樁常用的施工方法有人工挖孔樁和鉆孔樁。鄰近既有鐵路線抗滑樁加固滑坡施工受地形地貌條件影響及鐵路運營條件限制，大型鉆機機械無法使用，目前，鄰近既有鐵路抗滑樁施工大部分采用人工挖孔就地澆筑鋼筋混凝土方形、矩形或圓形樁。

南昆線xx 隧道進口滑坡位于八渡站至文佃站區，為單線鐵路，線路右側約10 m 為一農村公路，左側為南盤江。從地貌形態上看，該滑坡前沿已發生局部淺層滑動，根據現場勘探調查及地質鉆探資料揭露，地質表層為第四紀坡殘物，為粘土夾砂泥巖碎塊，磚紅色或淺黃色，下伏三疊系第中統邊陽組泥巖夾砂巖、中～弱風化灰巖，地下水主要為粘性土的孔隙水和基巖裂隙水。該滑坡組成邊坡巖土體為黏土夾碎石土，厚約2.5～6 m，其底部強風化砂巖，厚約4.5～15.6 m，該滑坡在強降雨作用下發生土體沿強風化砂巖頂面滑動破壞（淺層滑動，），在地質條件不斷惡化下，有可能沿強風化砂巖底面、中～弱風化灰巖頂面滑動（深層滑動），滑體長約100 m，寬約70m，厚6～15 m，屬于中型滑坡。如不及時整治，將嚴重危及行車安全。本段線路采用抗滑樁加擋土墻結合錨索框架梁增加坡面穩定性，解決滑坡體滑動擠壓隧道和線路路基偏移問題。自隧道進口設12 根抗滑樁加固滑坡，線路左、右側分別為7根和5根，樁之間距離為6～8 m，抗滑樁截面尺寸2.0×2.5 m，采用C30混凝土澆筑；樁長18～27 m，左側抗滑樁下方陡坎新設C30 混凝土擋土墻，右側抗滑樁樁頂設兩排4Φ15.2 mm 預應力錨索，第一排距樁頂以下0.5 m 位置，第二排距樁頂以下1.5 m位置，錨索長27 m。

1 抗滑樁施工方案的比選

1.1 鉆爆法為確保既有鐵路的行車運營安全，在鄰近鐵路線路兩側路堤坡腳、路塹坡頂、鐵路橋梁外側及鐵路隧道上方中心線兩側各1 000 m 范圍內明確禁止使用爆破施工。

1.2 抗滑樁常規人工開挖從現場勘測地質地層情況分析，該滑坡為巖質順層滑坡，層間有軟弱夾層，為滑動面，破壞模式為沿軟弱夾層順層滑坡，而在此滑面上下均為中～弱風化砂巖、灰巖，巖石抗壓能力強，該工點抗滑樁開挖深度很深，最深達27 m，而且從隧道進口右側洞門變形觀測看，現場觀測標全部開裂，該滑坡變形還在加劇，在滑坡持續變形中施工抗滑樁，施工安全風險很大；加之。常規人工開挖中～弱風化硬質灰巖，每日進尺小于10 cm，不僅效率極低而且嚴重耽誤工期。

1.3 靜態爆破開挖對抗滑樁開挖采用化學膨脹劑、風槍風鎬等方法開挖，由于該地層間有軟弱泥巖夾層，吸收大部分化學膨脹劑產生的膨脹力，對巖層破壞較小，開挖效果不佳，既滿足不了施工工期要求，而且施工時費時、費力。

1.4 水磨鉆鉆孔施工水磨鉆施工是通過鋼鉆筒里面刃片在鉆機的轉動下由外側向內側切土施工，并把巖體切入套筒內，巖石鉆入一定深度后在鋼鉆筒刃片水平剪切力和向上拉力的共同作用下，巖石的極限抗剪切力受到破壞，巖石柱體從根部發生剪切斷裂，然后提出套筒，清除筒內巖石，如此反復操作。水磨鉆開挖對巖體的破壞程度小于鉆爆法和靜態爆破法，且安全可控，不受封鎖點施工的影響，施工進尺每天可達50～60 cm，施工效率顯著提高。

經對上述方案比選論證，認為水磨鉆施工方法具有安全性效率性效益性等優勢，符合“有效治理、施工快速、工藝可行、經濟合理”要求，決定其為該滑坡整治抗滑樁施工方案.

2 水磨鉆施工工序

2.1 施工準備清理平整孔樁場地，測量放線，定出孔樁位置，做好樁孔施工區的地表截、排水和防滲工作，運送施工材料機具動力通風照明設備等。

2.2 鎖口施工挖孔樁的鎖口采用鋼筋混凝土澆筑，鎖口高度設置約30 cm 左右，避免孔樁周邊雜物污水等掉入樁孔內影響人員安全，安裝好動力提升裝置通風照明排水等設施，在鎖口附近設置臨時蓄水設備，并用水管連接鉆機進水口。

2.3 鉆孔取芯開挖采取間隔跳空開挖的方式，在一樁灌注完7天后方可開挖相鄰樁井。鉆機就位后沿樁截面進行連續鉆進，取芯直徑為15 cm 左右，取芯圓間間距約為14 cm 左右，鉆進深度一次一般為50 cm，在各個鉆孔外側邊緣合理位置用直徑約為3 cm左右的手電鉆在剩余臨空巖體上鉆孔，鉆孔深度約為50 cm，在孔內插入鋼釬，人工鑿除中間臨空部分巖體。

2.4 修整棄渣采用電錘或風鎬修整孔樁，電動卷揚機提升渣土到孔口，重復鉆孔取芯棄渣。

3 水磨鉆單價分析

根據水磨鉆人工挖孔施工工藝及單價分析的準確度要求，選取其中具有代表性的50 m 成孔施工資料，觀察記錄施工過程中工料機的具體消耗量，通過統計分析、整理、對比的方式，進行單價分析。

3.1 施工所需人員消耗分析采用計時觀察法進行施工消耗時間的記錄分析，觀察測定時間消耗，計算工程量和勞動產量。水磨樁單孔樁施工采用2個班組，流水分班作業，以現場觀察為主要技術方法，采用工作日寫實法對現場施工中各種用工消耗統計分析，根據完成水磨鉆成孔基本工作時間、輔助工作時間、規范時間和損失時間統計分析，折算每成孔深0.5m（挖方量2.5 m3）抗滑樁消耗的工時分析見表1。

表1 工作日寫實工時消耗分析

3.2 施工所需機具設備消耗按鉆孔取芯、提升棄渣耗用機械臺班以及參照鐵路工程路基預算定額抗滑樁孔樁開挖和地基處理鉆孔定額分析處理。折算每成孔1m 抗滑樁消耗單位臺班量，30 KN 以內卷揚機0.058 臺班，轉盤鉆孔機≤15 KNm0.52 臺班（鐵路工程施工機具臺班定額（2017）沒有水磨鉆臺班，根據水磨鉆工作特征參考地基處理鉆孔定額用轉盤鉆孔機替換水磨鉆計列費用），空氣壓縮機≤6 m3/min0.126臺班，專用泵機0.52臺班。

3.3 施工所需材料消耗分析材料消耗包含必需材料消耗和損失材料。采用現場統計法對水磨鉆成孔20 m 使用材料數量及成孔后剩余材料數量整理及參照鐵路工程補充定額靜態爆破分析，得出材料總消耗量。折算每成孔1 m 抗滑樁工程耗用材料，水磨鉆筒（7個刀片）0.7 kg，水6 t，風管0.348 m，水管0.57 m，鋼釬1.29 kg，工具鋼1.45 kg。

3.4 分析單價根據鐵路基本建設工程設計概（預）算編制辦法及鐵路基本建設工程設計概（預）算費用定額，按照工程類別編制要求，采用鐵路工程預算定額和鐵路工程施工機具臺班費用定額，基期采用鐵路工程材料基期價格，編制期材料價格采用經規定額函發布的材料價格信息和施工地點造價部門公布的市場信息價或編制期調查價分析計算，特殊施工增加費中的行車干擾費依當地鐵路運輸部門發布的每晝夜列車運行對數表及受行車干擾范圍內工程項目的工程量計算，間接費以工程基期人工費和基期施工機具使用費之和為基數乘以路基附屬工程所列間接費費率計算，稅金按項目不含增值稅可抵扣進項稅額的9%計算。根據以上規則編制水磨鉆人工挖孔單項概預算單價，將上述消耗數據換算成水磨鉆每m3 單價，分析結果見表2

表2 水磨鉆分析單價 單位m3

工作項目或費用名稱單位數量費用（元）單價一、定額直接工程費直接工程費五、施工措施費行車干擾施工增加費六、特殊施工增加費直接費七、間接費八、稅金九、單項預算價值元元%元元%%%元282 282 511 6.9 33.5 9合價310 310 19 88 88 417 94 46 557

3.5 市場價格經網上咨詢和電話詢價及施工地點附近勞務市場現場調研，水磨樁人工挖孔樁成孔市場報價每m3 500～600元（含稅）。

根據現場測定數據分析計算，水磨鉆人工挖孔每m3單價557 元，現場咨詢的實際市場價格每m3500～600 元。該單價分析結果基本符合現場實際施工情況和勞務市場價格。

4 結束語

現行鐵路路基工程預算定額沒有水磨鉆等定額，概預算編制存在一定的困難。通過結合南昆線xx 隧道進口滑坡水磨鉆人工開挖孔樁施工方法，采用工作日寫實法和鐵路工程設計概（預）算編制辦法及費用定額分析水磨鉆挖孔樁每m3單價，為實現預算編制費用與現場施工實際發生費用基本一致提供有價值的基礎資料。