人工挖孔桩水磨钻综合标准施工专业方案.doc

湄潭爱家盛世名城一期工程
1、2#
楼
水
磨
钻
施
工
方
案

编制： 职务（称）
审核： 职务（称）
编制单位：江西建工第二建筑有限责任企业
编制日期：二O一三年三月

水磨钻施工方案审批表
工程名称
爱家盛世名城一期1、2#楼
施工
单位
审批
意见

审批人：
年 月 日
监理
单位
审批
意见

审批人：
年 月 日
建设
单位
审批
意见

审批人：
年 月 日

目 录
一、编制依据……………………………………………………………………………
二、适用范围……………………………………………………………………………
三、工程概况……………………………………………………………………………
四、场地地质情况………………………………………………………………………
五、水钻法人工挖孔施工原理…………………………………………………………
六、水磨钻介绍…………………………………………………………………………
七、水磨砖施工部位…………………………………………………………………
八、施工现场准备工作…………………………………………………………………
九、关键施工工艺………………………………………………………………………
十、安全控制方法………………………………………………………………………

水磨钻孔桩专题施工方案
一、编制依据
本施工方案作为指导施工依据，编制时对目标工期、工程质量、项目管理机构设置、劳动力组织、施工进度计划控制、机械设备及材料配置、关键分部分项工程施Ф工方法、安全确保方法、文明施工及环境保护方法等很多原因尽可能充足考虑，突出科学性及可行性。本施工组织设计依据以下几项编制：
一、“爱家·盛世名城”1、2#楼主体工程施工图纸。
二、国家、省、市相关要求，现行建筑工程施工及验收规范。
三、本工程工程特点、施工条件、现场情况。
二、适用范围
本施工组织设计适用以下范围：爱家·盛世名城1、2#楼施工图纸内岩层结构为中风化白云岩人工挖孔桩基础工程。
三、工程概况
1、本工程1#、2#楼 地下1层，地上31层，总建筑高度（地上）100.5m。1、2#楼及其地下车库桩身混凝土强度均为C30。主筋为二级钢直径14、16或20均匀部署，箍筋Ф8@200，加密区为Ф8@100，加劲箍为二级钢直径14间距mm。1、2#楼总桩数82根。
2、建筑结构为框支剪力墙结构，一类结构，使用年限50年。抗震设防烈度为非抗震设防，设防类别丙类。建筑防火分类为一类，耐火等级一级。场地类别II类。建筑地基基础设计等级：甲级。安全等级为2级。剪力墙结构抗震等级五级。
四、场地地质情况
本工程拟建建筑物为27+1F/-1F 、30+1F/-1F层，工程关键性等级为一级，后果很严重，该场地地形平缓，无滑坡、坍毁、泥石流、高危边坡等地质灾难存在，未见断层经过本场地，地质环境未受到强烈破坏，地下水埋深大，对施工影响不大，场地下伏基岩为碳酸盐岩，岩层层面溶沟、溶槽、溶蚀、裂隙发育，为此，场地等级为二级，场地岩土种类较少，性质改变不大，地基复杂程度等级为二级。场区内土层多为新近回填土，碎石，块石组成且成份复杂，分布不均匀连续，厚度改变大，力学性质差，结构疏松，属高压缩性土。回填土多在地下室地面标高以上。
五、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作用下会发生拉裂破坏；三是岩石在大于其极限抗剪切力作用下会发生剪切破坏。水钻法施工挖孔桩充足利用了岩石这三大力学特征。
水钻法关键是采取直径为150mm混凝土取芯机沿桩基础设计圆周取出高约为500mm圆柱体岩芯，形成一圆外周临空面，然后对剩下桩基岩芯部分进行分块，沿圆半径取芯分块形成内部临空面。在分块岩石上钻一排小孔，然后在小孔内锥入钢楔子，捶击钢楔挤压岩石，使岩石同时受到铅锤面上拉力和水平面上剪切力作用，当挤压力大于极限抗拉力和极限抗剪切力之和时，岩石沿铅锤面被拉裂并从底部发生剪切破裂，取出分裂岩块。依次根据分层取芯、破裂、取岩块循环工序作用，最终达成成孔目标。
六、水磨钻介绍
水磨钻关键有水磨钻机、水磨钻筒和专用水泵三部分组成。通常一个水磨钻机配置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16公分，内径为14公分，壁厚度为1公分，高度为62公分，一个循环可钻60公分。专用水泵外径为12公分，高度为40公分。一台水磨钻全套设备约为6000元。很适适用于桩基孔底入岩施工。
七、水磨砖施工部位
现场地质条件改变大，部分挖孔桩从开始开挖，岩质为硬质中风化岩，和部分挖孔桩土层开挖完成后又一层硬质页岩，采取人工挖孔桩无法进行施工部位均采取水磨砖施工。

八、施工现场准备工作
1.场地完成三通一平。各项临时设施、动力、照明、通风、安全设施、施工机具、进场人员要满足施工要求。
2.依据设计图纸进行纵横轴线放样，及复测工作。
3.用十字线将中心桩点引出护筒外80cm，用水泥砂浆固定，并做好保护工作。桩孔周围，用白灰撒线型。
4.所用原材料，依据设计要求和规范要求进行检测。严格按试验室确定配合比施工。

九、关键施工工艺
1.关键施工工艺图所表示。
2.施工人员组合：6人一组使用两台水钻同时施工2个孔，其中井下作业每孔2人，地面负责出渣2人。
3.施工次序
⑴钻取四面岩石：沿桩基孔壁部署70个取芯点，取芯直径为150mm，取芯圆和锁口内壁相切，取芯圆之间距离为130mm。依次钻取外周70个岩芯，取出岩芯高约500mm，将外周岩芯取完后桩芯体岩外围便形成一个环形临空面。

⑵钻取中间岩石： 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1/3，方便于岩体破裂。
⑶手电钻打孔：用手电钻在桩芯岩体上钻眼，再将桩岩石分成六等份。
⑷插入钢楔、击打钢楔分裂岩石：在沿桩基径向手电钻钻出孔内打入钢楔，用大锤锤击钢楔使岩体取得一个水平冲击力，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，将水钻钻出岩芯进行依次出渣，出渣从桩孔一侧进行，然后插入钢楔，击打钢楔分裂岩石后再进行一次出渣。
⑹桩孔修正及下一循环施工：因为水钻钻芯后桩基孔壁成锯齿状，为确保有效桩径和设计桩径一致，要敲掉侵占桩基空间岩石锯齿。经过锁口护桩在桩孔内标出设计桩中心，检验桩基底部偏位情况并立即纠偏，同时标出下一个循环外周水钻钻孔取芯位置，进入下一循环挖孔桩施工。
4.成孔检验和验收：检验内容包含：孔底沉渣是否清理洁净，孔径、孔深、倾斜度。先检验孔口孔径，然后使用垂线、钢尺检验倾斜度及孔深，要求孔径和孔深部小于设计值，倾斜小于0.5%。
5.施工注意事项：
⑴施工中，顶部粘土或其它松散土层采取常规工艺由人工开挖，每次进尺以小于1m为宜，并需立即浇筑15cm厚C30混凝土护壁。
⑵因为采取提升架，提升架基座要求牢靠稳定，孔口周围挖孔平台需采取钢筋混凝土浇筑，以确保安全，锁口混凝土浇筑最终定面标高必需高出地面30cm。
⑶要做好提升架性能检验，钢丝绳、挂钩、电动卷扬机、支架等均要考虑足够安全系数。
十、安全控制方法
　　依据易发安全问题，我们分别制订对应安全技术方法，确保人工挖孔桩施工安全。
一）、 施工准备阶段
在施工前要做好以下准备工作：
1、 组织安全管理人员和现场作业人员学习相关安全法律、法规，提升安全责任意识，加大隐患排查力度。
2、 组织施工技术人员熟悉设计图纸和地质资料，研究制订有针对性施工方案，明确责任人，并对作业人员进行安全技术交底，让作业人员熟悉施工工艺及相关技术要求。
3、对作业人员进行岗前培训，组织学习，特种作业人员必需持证上岗。
4、机具设备由专员检验，确保其完好率，并制订保养制度。
5、劳动保护用具在开工前按要求发放到作业人员手中。
6、每个现场设专职安全检验员，在施工前和施工中常常巡视检验发觉问题立即处理，待消除隐患后再行作业，对违章作业立即阻止。
7、现场设置安全警示牌，严禁非施工人员进入现场。
8、现场设置危险源通知牌、操作规程牌。
9、现场作业区域拉好彩旗绳，并有安全监管人员跟班在岗，以防无关人员、动物进入现场。
10、地面设置排水沟，以防地表水流入孔桩内。
11、在孔口安装支架,土、石用吊桶提升。
12、设置安全井盖，休班、完工时立即盖好。
13、制订人工挖孔专题检验表，每日作好统计，现场交接班、孔桩检验情况，一一统计清楚，防范于未然。
二）、施工过程阶段
1、防范人、坠落物掉入桩孔内安全方法。
1）孔内作业人员必需头戴安全帽、身系安全带。利用吊桶运土、石时，必需采取对应防范方法，以防落物伤人，电动设备运土、石应检验其安全起吊能力后方可投入运行。
2）在开工前应该检验起重工具各个部位是否完好，预防施工过程中吊索断裂造成物体打击。天天上班前、下班后均应有专员严格检验而且天天加足润滑油，确保开关灵活、正确；铁链无损，有保险扣且不打死结；钢丝绳无断丝。支架应稳定牢靠，使用前必需检验其安全起吊能力。
3）在进行人工挖孔桩施工时，首先应做好孔口围护方法。井孔周围必需设置安全防护围栏，围栏须牢靠可靠；孔口做好第一节砼护壁，应高出原地面30cm，关键起保护井口和预防物体滑落井内伤人，
4）正在开挖桩孔停止作业或已挖好成孔，必需设置牢靠井盖，非工作人员严禁入内。孔内作业时，孔口上面必需有些人监护，并要随时和孔内人员保持联络，不得私自离开工作岗位。
5）施工时，挖出渣、土方应立即运离孔口，临时不能运走，应堆放在孔口四面1m范围以外处，且堆土高度不得超出1m。严禁将挖出渣土在孔边堆高，造成严重安全隐患。孔深挖至超出10米深时，在孔内装设半圆防护板，用吊桶出渣时，孔内作业人员应避于防护板下，预防渣土坠落伤人。并伴随孔深增加而逐步下移。
6）为了预防作业人员在上下时坠落，不得用人工拉绳子运输人员、乘坐吊桶或脚踩孔壁凸坑上下桩孔，而必需另配钢丝绳及滑轮且有断绳保护装置、使用专用吊笼或使用安全爬梯上下，孔内必需设置应急软爬梯或设置尼龙绳，并随挖孔深度增加延长至工作面，供人员应急使用。
2、孔内有害气体含量超标造成事故预防方法
1）当孔桩进行到10米深以下时，地下特殊地层中往往含有CO、SO2、H2S等有毒有害气体，入孔前进行测试，（在笼子内装入小动物下放至孔底约10分钟，若小动物无异常情况，方可下井作业）挖孔时作业人员有呼吸不适时，应立即采取通风或换班作业等方法，预防发生意外事故。
2）在施工过程中，每孔作业井最少确保3人为一作业组，井下1人，井上提运土、石2～3人，每组不超出两口井；未经同意，作业组不得随意变换组员。井下作业人员以连续作业时间2h为宜，每隔2h出孔休息并用鼓风机或风镐向孔内送风5min。孔内作业时间最长不得超出3h。应勤换井下作业人员，轮换下井作业。
3）当人工挖孔桩深度超出8m 时，须配置专门向孔内送风设备（鼓风机），风量不宜少于25L/s；孔底凿岩时应加大送风量。
3、 防触电方法
1）桩孔施工现场一切电源、电路安装和拆除必需由持证电工操作。用电设备必需严格接地或接零保护且安装漏电保护器，孔内施工机具设备（除水磨钻外）不提议选择电动设备，抽水时尽可能用深水泵替换潜水泵抽水，孔内破碎大块岩石用风镐。
2）各桩孔用电必需分闸，严禁一闸多用。孔上电线、电缆必需架空2.0m以上，严禁拖地和埋压土中，孔内电缆、电线必需采取护套等有防磨损、防潮、防断等保护方法。
3）孔内照明应采取安全矿灯或12V以下安全灯。孔内操作工应手戴工作手套，脚穿绝缘胶鞋。
4、塌孔预防方法
塌孔是人工挖孔桩施工中对作业人员生命安全最大威胁之一，其产生原因及应对方法以下。
1)孔桩内积水、孔桩间相互渗水，全部有可能造成塌方，在作业面，要设置积水杭，利用以挖好1～2个深孔桩积水，并用高扬程水泵立即、不定时抽水。
2)孔检测、机械振动、车辆通行对护壁影响
　　因为施工场地限制，施工道路往往距离边桩很近，车辆通行产生振动对护壁安全也会造成不利影响。当孔内有作业人员时，3m以内不得有机动车辆行驶或停放。在下孔施工前、施工中设专员观察护壁有没有裂缝，如有裂缝，则应汇报，待查明情况，采取安全防护方法，确保安全后下方可继续施工。
5、预防孔壁涌水方法
　　当相距10米以内邻桩正在浇灌混凝土或桩孔积水很深时，全部有可能对正在进行孔内出现涌水，对作业人员安全组成威胁，所以应暂停施工，人员不得下孔，并随时加强对孔壁涌水情况观察，发觉异常情况应立即采取处理方法。孔内必需设置应急软爬梯，吊笼等安全可靠设施并配有防坠落装置，一旦出现危险，孔内作业人员能快速撤离。上、下孔洞必需有可靠联络设备和明确联络信号。
6、孔内严禁抽烟、用火，此区域严禁爆破施工；
7、其它安全方法
1）人工挖孔桩开挖程序，应采取间隔挖孔方法，以降低水渗透。
2）施工时发觉文物、古化石、爆炸物、电缆等应暂停施工，保护好现场，并立即汇报相关部门，按要求处理后，方可继续施工。
3）人工挖孔桩作业安全方法施工人员基础上全部了解，不过轻易产生麻痹心理而不能按制度实施，嫌麻烦，盲目自信，造成一些意外事故。所以要加强安全思想意识，常常进行安全技术教育，提升自我保护意识和能力。
4）人工挖孔作业一旦发生人员中毒、窒息等事故，必需在现场开启应急预案，按规范要求实施抢救，依据情况立即送医院深入抢救诊疗，并报当地建设行政主管部门和劳动、卫生部门，方便采取对应方法。
三）、 人工挖孔桩作业设置安全领导小组
1、 建立应抢救援领导小组及组织机构
应急领导小组组员：
组 长：黄文
副组长：谢强
组 员：何坤林、时友文、唐建、黄伏超、王永波、李战胜
2、 项目应抢救援领导小组组员职责
黄文：在项目应抢救援工作中全方面负责，为抢救总指挥。
时友文：负责现场组织，指挥应抢救援工作，为救援现场人力、物力、财力资源总调度，组织应抢救援技术方案具体实施。
谢强：在应抢救援中提供技术保障，负责组织制订应急求援技术方案并指导和监督实施运行。
李战胜：负责应抢救援技术方案编制和现场指导，监督实施运行。
黄伏超：负责确保应抢救援工作顺利进行和资金支持。
王永波：负责参与应抢救援技术方案编制并现场指导实施，为应抢救援工作提供安全保障工作。
何坤林：负责应抢救援过程中内、外联络和沟通。
唐建：负责维持应抢救援工作秩序，为应抢救援提供安全保障。
3、 抢险物资准备
（1）项目部财务部确保5万元应抢救援备用金，以备紧急事件发生时有足够财力支持应抢救援工作。
（2）施工现场配置挖掘机、吊车、卷扬机、抽水机、空压机等机械设备，必需时紧急调用。
（3）项目部配置常见救护药品，以备伤员抢救及临时护理使用。