沖擊鉆機成孔施工技術及質量通病防治

摘要：隨著交通橋梁在我國的飛速發展，我國的鉆孔灌注樁技術也得到了長足發展，積累了豐富的施工經驗，但復雜地質條件下的沖擊鉆鉆孔灌注樁及病害的處理還是一大難題，下面通過在施工中樁基礎施工經驗，介紹在施工中沖擊鉆孔灌注樁成孔施工及相應質量控制要點，以及對施工過程控制處理方案，僅供參考。

關鍵詞：沖擊鉆孔 施工技術 質量通病 控制要點

1 概述

樁基工程是哈大鐵路客運專線最主要的基礎結構形式。由于樁基工程量大、重復作業性強的特點，樁基施工過程中質量控制尤為重要。先根據樁基施工過程中的一些特點談一下樁基施工的質量通病和控制要點。

樁基工程的主要特點：①工程量大：就我經理部管段樁基二萬一千多根。②結構單一：幾乎全部采用1.0米直徑，只有少量設計有1.25米樁基。③施工工藝單一：所有樁基基本在40～50米之間，且大部分地質狀況相同，均采用鉆孔灌注施工。④作業重復性強，最容易進行標準化、規范化施工，但是由于采用水下灌注樁，所以也最容易發生質量事故，過程控制比較復雜。

沖擊鉆孔成樁雖然在公路上樁基施工經驗很成熟，但是由于鐵路客運專線的特點，樁基施工中更容易出現一些質量通病和事故，現在就樁基施工中存在的一些質量通病和控制要點作如下闡述：

2 鉆孔鉆進

2.1 基本工作

2.1.1 鉆孔作業要求鉆孔就位前，應對鉆孔的各項準備工作進行檢查，包括場地與鉆孔坐落處的平整和加固，主要機具的檢查與安裝；需及時填寫施工記錄表，交接班時應交代鉆進情況及下一班應注意的事項；每班檢查孔體偏斜情況，及時采取糾偏措施。

2.1.2 鉆具和鉆頭可按下列規定選用在一般黏性土、淤泥、淤泥質土以及沙土中，宜采用籠式鉆頭；在砂卵石層、強風化層中，可用鑲焊硬質合金刀頭的籠式鉆頭；遇孤石或舊基礎結構時，可用帶硬質合金刀的筒式鉆頭；在硬巖中，可用牙輪鉆頭；沖孔式鉆孔一般采用十字形沖擊鉆頭。

2.1.3 鉆進速度的確定鉆孔時，應根據土層類別、孔徑大小、鉆孔速度及供漿量來確定相應的鉆進速度，在淤泥和淤泥質土層中，應根據泥漿補給情況，嚴格控制鉆進速度，一般不宜大于一米每分鐘；在松散沙層中，鉆進速度不宜超過三米每小時；在硬土層中或在巖層中的鉆進速度以鉆機不發生跳動為準。

2.2 沖抓鉆孔法采用沖抓鉆機，施工時使三腳立架固定滑輪，繞過滑輪的鋼絲繩下端吊著由三塊鋼錐片組成的錐頭，錐頭張開的最大外圍尺寸與樁孔直徑相同。錐頭對準樁孔中心，放開制動，錐頭在自重作用下下落，打入孔底土層中，卷揚機提升拉索使錐頭合攏，沙土被封閉在錐頭內提出。錐體提出孔口后，在井口放置一塊鋼蓋板，將手推車放在鋼板上接受渣土。只要打開錐頭控制栓，錐頭自行張開，渣土排出。

注意事項：應小沖程穩而準的開孔，待錐具全部進入護筒后，再松錐進行正常沖抓。提錐應緩慢，沖擊高度一般為1.0到2.5mm。

2.3 沖擊鉆進法

2.3.1 采用沖擊鉆機使用卷揚機起吊錐頭時，卷揚機鋼絲繩通過三腳立架上端的滑輪與錐頭連接，放開卷揚機，錐頭自然下落，錐頭的沖擊作用使巖土破碎，部分被擠入孔壁。泥漿將渣土懸浮排出孔外，同時平衡部分孔壁土壓力和水壓力，保持孔壁穩定。

2.3.2 沖擊鉆孔作業要求開孔時應低垂密擊。開始鉆基巖時應低垂密擊或間斷沖擊，以免偏斜。如果發現鉆孔偏斜，應立即回填片石至偏孔處上部0.3到0.5m，重新鉆進。必須準確控制松繩長度，避免打空錘。

2.3.3 注意事項施工時應注意以小沖程開孔，使初成成孔堅實、豎直、圓順，起導向作用，鉆進深度超過鉆錐全沖程后才能正常沖擊。

3 常見通病及控制措施

3.1 通病1：泥漿池開挖太大，導致靠近泥漿池一排樁基離泥漿池太近，容易發生穿孔。控制要點：①開挖前由測量人員根據放坡精確放樣泥漿池開口大小，用白灰標示界。②根據地質情況，在樁基施工過程中，清理泥漿的時候，不要靠近泥漿池壁挖泥漿。③開挖的基坑不要長時間擱置不用，容易產生風化，導致泥漿池坑壁土質松散。

3.2 通病2：埋設護筒短，導致護筒底部被泥漿沖刷，形成大樁頭或串孔。控制要點：根據地質情況埋設符合工藝尺寸要求的護筒，并在埋設護筒時，用粘土將孔壁與護筒外側之間用粘土填塞并夯實。

3.3 通病3：鋼筋籠主筋對接偏心超出規范要求。（≧0.1d）。控制要點：①將鋼筋原材頂部彎曲或扁的部分在對焊前用砂輪鋸切掉，切平。②在對焊機上面，調整兩根對接鋼筋接頭吻合，并調制其在一條直線上。③閃光后，等對焊接頭冷卻后再從焊臺上往下取鋼筋，輕取輕放。

3.4 通病4：鋼筋籠主筋與加強筋連接時，咬筋現象嚴重，個別焊點不牢固，導致鋼筋籠散架。控制要點：①正式焊接前，調節焊機電流進行試焊，掌握好焊接參數再進行成批焊接。②焊接時，先從加強筋上面起弧，把握好咬入力度，焊點飽滿即可。③在第一道加強筋及吊點地方的加強筋與主筋連接處適當加焊。

3.5 通病5：鋼筋綁扎時箍筋綁扎不牢固，導致箍筋錯位和箍筋間距嚴重不均勻。控制要點：①每個綁扎點采用兩根扎絲，綁扎時用力扎緊。②綁扎點采用八字綁扎，扎絲不能保持同一個方向。③箍筋定位時采用模具卡住，保證箍筋間距。

3.6 通病6：鋼筋籠運輸過程中導致鋼筋籠變形。控制要點：①制作加長炮車，炮車材料采用型鋼，保證炮車的整體剛度和穩定性。②鋼筋籠上炮車時采用斜杠（坡道），人工滾動上車。坡道間距以2米或4米為宜，且最好與鋼筋籠加勁圈靠近。③鋼筋運輸車勻速慢行，避免沖撞。

3.7 通病7：鉆孔過程中，由于控制檢測不嚴格，造成超鉆，不但費人工，還浪費了混凝土。控制要點：①鉆孔過程中，勤量勤測，快要鉆至孔底時，適當放慢鉆進速度。用測繩適時測量進尺深度。②根據地質情況和鉆頭類型，鉆至孔底時，沉淀一段時間測量后再鉆到設計孔底位置。

3.8 通病8：鋼筋籠吊裝入孔后，對中不嚴格。導致鋼筋籠中心與孔位中心偏差太大。控制要點：①吊裝鋼筋籠時采用杉桿等加勁措施保證鋼筋籠豎直和不變形。②鋼筋安裝前，在鋼筋籠四周綁扎符合要求的混凝土保護層墊塊。③鋼筋安裝時，采用礦泉水瓶或垂球等措施調整鋼筋籠第一個加勁圈的中心位置與護樁中心位置重合。④用U型定位筋把鋼筋籠固定在護筒上。

3.9 通病9：導管安裝時接口不密封，導致導管進水。

控制要點：①安裝前檢查管口密封圈是否脫落或破損，如有以上情況，及時更換密封圈。②安裝前將管口及絲扣上面的混凝土渣子或土用刷子清理干凈。③拼裝道管時，導管應嚴格按順序編號連接拼裝，同時在導管絲扣處涂刷適量黃油。

3.10 通病10：清孔不徹底，導致灌注前孔底沉淀厚度超標。控制要點：①清孔時，換漿要形成循環（泥漿池與孔里面泥漿），保證孔底沉淀被有效換出去。②根據地質情況，適時量測和控制泥漿比重和含砂率符合清孔灌注要求。③清孔完成后，盡早進行混凝土灌注，之間間隔時間不要太長。

3.11 通病11：由于施工操作不當等因素造成水下混凝土灌注過程中發生堵管或卡管。控制要點：①檢查到場混凝土的坍落度和和易性，嚴禁指標不合格的混凝土進孔。②封底混凝土要連續不間斷。③水下混凝土灌注過程中，要適時拆除導管，避免導管埋深太大。④卸料時，嚴禁對著導管口下料，最好順著漏斗壁下料。

3.12 通病12：灌注水下混凝土過程中浮籠。控制要點：①鋼筋籠安裝定位時，對中完成后，用U型定位筋將鋼筋籠頂部與鋼護筒連接起來。②水下混凝土灌注過程中，灌注速度不能太快，要保持勻速放料。避免猛沖下料，尤其在混凝土面上升到鋼筋籠底部后。

4 結束語

沖擊鉆鉆孔灌注樁是近年來橋梁建設中采用的基本方法之一，怎么掌握好沖擊鉆鉆孔灌注樁的施工工藝及病害的處理也是難題之一。總之，采用正確的沖擊鉆鉆孔工藝和配制高質量的泥漿是保證成孔的關鍵，用不同型號的鉆錐正循環沖擊成孔，可加快成孔速度，正確判定樁端入巖深度是確保嵌巖樁質量的關鍵。

參考文獻：

[1]交通部第一公路工程總公司-公路施工手冊橋涵-人民交

通出版社.

[2]DZ/T 0155-95.鉆孔灌注樁施工規程.