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[摘要]:在实际施工建设中发现，水钻挖孔桩技术在城市桥梁建设中能够充分发挥作用，这种挖孔技术对桩基断面的开挖工作有很大帮助，利用水钻挖孔桩的技术特点弥补其他人工挖孔桩施工技术的不足
[关键词]:城市桥梁；水钻挖孔桩；桩基；
中图分类号： U443.15+4文献标识码： A 文章编号：
一、水钻挖孔桩技术
水钻挖孔桩技术，是人工挖孔桩中一种实用性强的施工工艺。水钻挖孔桩技术则是利用工程水钻钻孔取芯机先在即将进行开挖的桩孔周围的开挖线进行钻孔取芯，形成有规则的桩基开挖线，使周边变成空心槽。接着，在桩孔的中间部位进行桩芯取出，再由人工进行土地松动爆破，最后將岩石芯块取出，再经过最后验收即完成整个水钻挖孔桩开挖技术运用。
二、在城市桥梁施工建设中运用水钻挖孔桩施工技术的必要性
当前社会发展速度加快，在城市桥梁的施工中面临着这样一个严峻的考验，由于城市间建筑物密度越来越大，且城市建筑物的地下岩层厚实、质地坚硬，其他人工挖孔桩施工技术在当前的城市桥梁建设中已失去优势，这就需要通过新施工工艺来提高施工效率。建筑物密度越来越大，这就不允许施工单位在城市桥梁建设中使用爆破施工，爆破工作会严重影响到周围建筑物的稳定性。水钻挖孔桩方式的运用正是由于其开挖方式较为简单，在操作中较为便捷，既节省时间，又能提高效率。[1]事实证明，水钻挖孔桩方式十分适宜在城市桥梁施工建设中加以广泛运用。
三、城市桥梁建设中水钻挖孔桩技术的施工工艺及创新
1．施工前期的准备工作，机械设备就位
在确定施工之前应将场地整理铺平，将桩位准确测量、定位，按照施工所需把机械设备安放就位，水钻钻孔取芯机、鼓风机、卷扬机和水泵。可选择HZ-15型号的钻孔取芯机，该型号的钻孔取芯机功能多，在实际操作中使用广泛，其取芯机钻孔直径是160mm，深度为500mm至600mm，其运行功率为2500w到4000w，转速可达到每分钟750转；鼓风机建议选择CZR-80型号，运行功率为550w，风量达到每分钟10立方米；卷扬机选择Y132S-4型号，运行功率为5500w，钢丝绳的额定拉力为10kn；水泵选择Q（D）X1.5-25-0.55J，其流量能够达到每小时1.5立方米，运行功率为500w，扬程达到25m。
施工人员的安排如下：分小组作业，每小组需要六名施工人员，分配两台水钻钻孔取芯机，同时钻取两个桩孔。实际如井作业的是一个桩孔两名施工人员，另外还需一人在地面检查岩石芯块的出渣情况。
2．水钻挖孔桩方式启动进行挖孔取芯
水钻挖孔机沿原本测量定位的桩位圆周线进行钻芯，这个过程中需工作人员的耐心细致，开头每一步对后面工作的完成有极大的促进作用。钻完芯后将其芯样取出，使期间成空心槽状，接着就是对剩下的桩基岩石芯块进行分块作业，使内部形成临空面。对每块岩石芯进行钻孔，需要一排连续的小孔，小孔孔径达到36mm左右。在孔内打入钢楔子，利用钢楔子的压力进行有规则捶打，使得岩石芯块在水平面上的剪切力和铅锤面拉力作用下不断受到压力挤迫，致使岩石芯块从底部开始发生破裂，这样就可以取出分裂的岩石芯块。按照这个顺序一步步踏实完成水钻钻孔桩施工工艺。[2]
在完成这一施工步骤时应注意一下几点：其一，水钻钻孔取芯机的取芯筒必须保证桩孔斜率，这就需要提前对其斜率进行数字计算，保证数据无误，并在实际操作中严格按照数据进行施工。其二，在打入钢楔子的时候，要沿着桩基垂直打入，而且要用大锤捶打钢楔子才能保证岩石芯块受到足够的压力冲击，使岩石有效受到挤压，增加水平压力，岩石才能如期破裂。其三，水钻钻孔取芯的同时，一定要使钻头放置于冷却水之中，冷却水应保持冲刷力对钻头进行有效洗涤，保证钻头在运作时不出意外，减少卡机、钻头堵塞的情况发生。这就需要在钻孔时给每台钻孔取芯机配备一台水泵进行及时供水。
3．用卷扬机取出岩石渣
上述卷扬机为电动型的，能够有效减少人工施工的压力和缩短施工时间。需要在每个桩孔处提前安置一台电动卷扬机，在岩石渣喷出对面放置，在岩石渣喷出后再次打入钢楔子，通过同样的方法，重复捶打钢楔子以致岩石芯块破裂便于岩石渣取出。
4．对已挖的孔桩进行检验
当完成前几道工序就算是工作完成了一半，还应对桩孔打钻效果进行检验。这是因为水钻钻孔取芯机钻取后整个桩基内部孔壁上会变成锯齿状，这是难以避免的，而为了达到与原本设计的桩基直径无差，就需要将多余的锯齿状岩石块进行敲打，使其掉落再进行清除。另外，还要注意对桩孔底部情况进行检查，因为一旦发现桩孔位置有偏差，即应立即进行纠偏。需要做的是先进行数据测量计算，确定循环工作的位置，再按照原本的工作步骤进行再次挖孔。
5．提高环保意识，对现场污水和泥浆的排放进行处理
在施工前应对现场的施工状况进行预算，比如在水钻钻孔取芯机工作时每挖掘一个直径1.8m的桩孔需要3立方米水，以确保水量充足但又把握在最小量以免影响挖孔桩取芯工作的进行。可以按照一个等式来计算，就是用水量和桩孔的直径平方数成正比关系，而最终会产生的污水、泥浆数量大约会是用水量的1.4倍。按照这个数据来看，最终产生并需要处理的污水和泥浆数量颇多，这就要求施工单位应安排合理的供水设备和污水排放设备、泥浆收集处理工序。[3]
6．最后成效验收，准确无误即完成整个水钻挖孔桩施工过程
桩孔打成之后，有几点需要确认无误才算是工作完成，即桩孔的底部是否已清理干净，锯齿状岩石块是否仍存，桩孔直径、深度和倾斜度是否与原定计划相符这三点。每一点都会影响最终施工完成的质量，因此必须确保水钻挖孔结果与原定计划无差，数据无误才可收工，进行下一个施工工序。
四、水钻挖孔桩施工过程中应注意的事项
在施工中，往往有会遇到各种临时发生的情况，应给予预备防护工作。而对于原本既定的施工工艺应做到准确无误，否则会严重影响整个桥梁的施工成效。
1．在施工中可能遇到土质较为松散的地层，应注意每一层的进度不超过1m。而在进行钻孔取芯时应极度关注土层变化，以防土层坍塌，保证井下施工人员的安全。
2．下井施工人员应做好一切防护措施，戴好安全防护衣服和装备，随时注意井下施工安全，一旦发现出现问题及时做好出井准备。
3．在岩石起吊和碎石喷出时应提前让井下操作人员出井，在每个桩孔旁安置爬梯，确保施工人员安全。
4．采用电动卷扬机时，往往需要提升架，其机座应确保牢固性。
5．施工中桩孔四周的平台需用钢筋混凝土浇注，保证施工安全性，其平台应高出地面不少于30厘米，而且对于井下排水状况应及时跟进。
6．对于提升架的质量应提前做检查，保证各种机械设备的安全性能良好方可进行施工。对于施工现场的水电安置应多加小心，电路安置要用三芯电缆，架空，以防在地面拖拽出现漏电现象。
五、结语
对于城市桥梁施工建设中的水钻挖孔桩技术的运用在实际操作中已得到肯定，而且相关施工人员和管理人员应在操作中不断完善各道工序，更重要的是要根据施工现场的实际情况进行应变，保证施工安全，在此基础上确保整个城市桥梁建设施工的良好成效。
【参考文献】
【1】赖涤泉．既有铁路桩基施工中水钻法的应用及单价分析[J]．中国西部科技，2011．
【2】刘来君，赵小星．桥梁加固设计与施工技术[M]．北京：人民交通出版社，2010．
【3】张劲泉，王文涛．桥梁检测与加固手册[M]．北京：人民交通出版社，2008．
[关键词]:城市桥梁；水钻挖孔桩；桩基；
中图分类号： U443.15+4文献标识码： A 文章编号：
一、水钻挖孔桩技术
水钻挖孔桩技术，是人工挖孔桩中一种实用性强的施工工艺。水钻挖孔桩技术则是利用工程水钻钻孔取芯机先在即将进行开挖的桩孔周围的开挖线进行钻孔取芯，形成有规则的桩基开挖线，使周边变成空心槽。接着，在桩孔的中间部位进行桩芯取出，再由人工进行土地松动爆破，最后將岩石芯块取出，再经过最后验收即完成整个水钻挖孔桩开挖技术运用。
二、在城市桥梁施工建设中运用水钻挖孔桩施工技术的必要性
当前社会发展速度加快，在城市桥梁的施工中面临着这样一个严峻的考验，由于城市间建筑物密度越来越大，且城市建筑物的地下岩层厚实、质地坚硬，其他人工挖孔桩施工技术在当前的城市桥梁建设中已失去优势，这就需要通过新施工工艺来提高施工效率。建筑物密度越来越大，这就不允许施工单位在城市桥梁建设中使用爆破施工，爆破工作会严重影响到周围建筑物的稳定性。水钻挖孔桩方式的运用正是由于其开挖方式较为简单，在操作中较为便捷，既节省时间，又能提高效率。[1]事实证明，水钻挖孔桩方式十分适宜在城市桥梁施工建设中加以广泛运用。
三、城市桥梁建设中水钻挖孔桩技术的施工工艺及创新
1．施工前期的准备工作，机械设备就位
在确定施工之前应将场地整理铺平，将桩位准确测量、定位，按照施工所需把机械设备安放就位，水钻钻孔取芯机、鼓风机、卷扬机和水泵。可选择HZ-15型号的钻孔取芯机，该型号的钻孔取芯机功能多，在实际操作中使用广泛，其取芯机钻孔直径是160mm，深度为500mm至600mm，其运行功率为2500w到4000w，转速可达到每分钟750转；鼓风机建议选择CZR-80型号，运行功率为550w，风量达到每分钟10立方米；卷扬机选择Y132S-4型号，运行功率为5500w，钢丝绳的额定拉力为10kn；水泵选择Q（D）X1.5-25-0.55J，其流量能够达到每小时1.5立方米，运行功率为500w，扬程达到25m。
施工人员的安排如下：分小组作业，每小组需要六名施工人员，分配两台水钻钻孔取芯机，同时钻取两个桩孔。实际如井作业的是一个桩孔两名施工人员，另外还需一人在地面检查岩石芯块的出渣情况。
2．水钻挖孔桩方式启动进行挖孔取芯
水钻挖孔机沿原本测量定位的桩位圆周线进行钻芯，这个过程中需工作人员的耐心细致，开头每一步对后面工作的完成有极大的促进作用。钻完芯后将其芯样取出，使期间成空心槽状，接着就是对剩下的桩基岩石芯块进行分块作业，使内部形成临空面。对每块岩石芯进行钻孔，需要一排连续的小孔，小孔孔径达到36mm左右。在孔内打入钢楔子，利用钢楔子的压力进行有规则捶打，使得岩石芯块在水平面上的剪切力和铅锤面拉力作用下不断受到压力挤迫，致使岩石芯块从底部开始发生破裂，这样就可以取出分裂的岩石芯块。按照这个顺序一步步踏实完成水钻钻孔桩施工工艺。[2]
在完成这一施工步骤时应注意一下几点：其一，水钻钻孔取芯机的取芯筒必须保证桩孔斜率，这就需要提前对其斜率进行数字计算，保证数据无误，并在实际操作中严格按照数据进行施工。其二，在打入钢楔子的时候，要沿着桩基垂直打入，而且要用大锤捶打钢楔子才能保证岩石芯块受到足够的压力冲击，使岩石有效受到挤压，增加水平压力，岩石才能如期破裂。其三，水钻钻孔取芯的同时，一定要使钻头放置于冷却水之中，冷却水应保持冲刷力对钻头进行有效洗涤，保证钻头在运作时不出意外，减少卡机、钻头堵塞的情况发生。这就需要在钻孔时给每台钻孔取芯机配备一台水泵进行及时供水。
3．用卷扬机取出岩石渣
上述卷扬机为电动型的，能够有效减少人工施工的压力和缩短施工时间。需要在每个桩孔处提前安置一台电动卷扬机，在岩石渣喷出对面放置，在岩石渣喷出后再次打入钢楔子，通过同样的方法，重复捶打钢楔子以致岩石芯块破裂便于岩石渣取出。
4．对已挖的孔桩进行检验
当完成前几道工序就算是工作完成了一半，还应对桩孔打钻效果进行检验。这是因为水钻钻孔取芯机钻取后整个桩基内部孔壁上会变成锯齿状，这是难以避免的，而为了达到与原本设计的桩基直径无差，就需要将多余的锯齿状岩石块进行敲打，使其掉落再进行清除。另外，还要注意对桩孔底部情况进行检查，因为一旦发现桩孔位置有偏差，即应立即进行纠偏。需要做的是先进行数据测量计算，确定循环工作的位置，再按照原本的工作步骤进行再次挖孔。
5．提高环保意识，对现场污水和泥浆的排放进行处理
在施工前应对现场的施工状况进行预算，比如在水钻钻孔取芯机工作时每挖掘一个直径1.8m的桩孔需要3立方米水，以确保水量充足但又把握在最小量以免影响挖孔桩取芯工作的进行。可以按照一个等式来计算，就是用水量和桩孔的直径平方数成正比关系，而最终会产生的污水、泥浆数量大约会是用水量的1.4倍。按照这个数据来看，最终产生并需要处理的污水和泥浆数量颇多，这就要求施工单位应安排合理的供水设备和污水排放设备、泥浆收集处理工序。[3]
6．最后成效验收，准确无误即完成整个水钻挖孔桩施工过程
桩孔打成之后，有几点需要确认无误才算是工作完成，即桩孔的底部是否已清理干净，锯齿状岩石块是否仍存，桩孔直径、深度和倾斜度是否与原定计划相符这三点。每一点都会影响最终施工完成的质量，因此必须确保水钻挖孔结果与原定计划无差，数据无误才可收工，进行下一个施工工序。
四、水钻挖孔桩施工过程中应注意的事项
在施工中，往往有会遇到各种临时发生的情况，应给予预备防护工作。而对于原本既定的施工工艺应做到准确无误，否则会严重影响整个桥梁的施工成效。
1．在施工中可能遇到土质较为松散的地层，应注意每一层的进度不超过1m。而在进行钻孔取芯时应极度关注土层变化，以防土层坍塌，保证井下施工人员的安全。
2．下井施工人员应做好一切防护措施，戴好安全防护衣服和装备，随时注意井下施工安全，一旦发现出现问题及时做好出井准备。
3．在岩石起吊和碎石喷出时应提前让井下操作人员出井，在每个桩孔旁安置爬梯，确保施工人员安全。
4．采用电动卷扬机时，往往需要提升架，其机座应确保牢固性。
5．施工中桩孔四周的平台需用钢筋混凝土浇注，保证施工安全性，其平台应高出地面不少于30厘米，而且对于井下排水状况应及时跟进。
6．对于提升架的质量应提前做检查，保证各种机械设备的安全性能良好方可进行施工。对于施工现场的水电安置应多加小心，电路安置要用三芯电缆，架空，以防在地面拖拽出现漏电现象。
五、结语
对于城市桥梁施工建设中的水钻挖孔桩技术的运用在实际操作中已得到肯定，而且相关施工人员和管理人员应在操作中不断完善各道工序，更重要的是要根据施工现场的实际情况进行应变，保证施工安全，在此基础上确保整个城市桥梁建设施工的良好成效。
【参考文献】
【1】赖涤泉．既有铁路桩基施工中水钻法的应用及单价分析[J]．中国西部科技，2011．
【2】刘来君，赵小星．桥梁加固设计与施工技术[M]．北京：人民交通出版社，2010．
【3】张劲泉，王文涛．桥梁检测与加固手册[M]．北京：人民交通出版社，2008．