在抗震設防烈度8度建設要求下沖積區漂石地質沖擊鉆成孔施工工藝

易波 許德明

摘 ? ?要：怒江綠色香料產業園項目為怒江州脫貧攻堅戰重點項目，工期緊、任務重，在單棟廠房33.6[×]18m小面積范圍內難以增加機械設備投入的情況下，以抗震設防烈度8度建設要求下沖積區漂石、浮石地質沖擊鉆成孔施工34根樁基，現有沖擊鉆施工工藝無法滿足項目工期要求。因此，我項目在目前現有科研成果及施工案例參考下，自行探究、優化施工方案，對沖擊鉆成孔施工技術進行研究，有利于對抗震設防烈度8度建設要求下沖積區漂石、浮石地質沖擊鉆成孔施工工藝的完善和改進，對今后同類型樁基施工提供經驗參考具有十分重要的意義。

關鍵詞：怒江;施工;抗震;工藝

1 ?引言

項目位于云南省瀘水市灣橋河流域，地處兩座山谷之間，為典型泥石流沖積區域且位于瀘水至騰沖地區地震帶上。場地地層結構屬多層型，地基土成層條件中等復雜，地表為人類近期活動形成的地層，其下為第四系沖洪積相的砂類土和碎石土，漂石、浮石較多，以花崗巖、片麻巖、白云巖為主，一般粒徑8cm～80cm，最大可達250cm。項目主體為10棟鋼結構廠房，抗震設防烈度8度，設計基礎為混凝土樁基，設計樁徑1.2m，樁長20m，共計340根，工程量較大。

2 ?工法特點

（1）結合沖積區同類樁基施工經驗以及地勘柱狀圖分析，通過鉆機鉆進情況預判漂石、浮石層地質情況，采用反復充填片石黏土或高標號水下混凝土的方式將孔壁沖擊擠壓密實以防止因偏孔造成的反復填充鉆進，提高施工進度。

（2）采用定型胎架集中加工鋼筋籠，能夠有效降低施工難度，使鋼筋骨架成品線型美觀、鋼筋間距均勻標準，極大的提高了鋼筋保護層合格率和鋼筋籠施工效率，節約了施工成本，對工程的整體質量和進度有著極大地促進作用。

（3）采用泥漿泵濾砂器，能有效的將泥漿含砂率降到2%以下，減少清孔時間，且耗能低、環水保，起到了節能減排的效果。

3 ?施工操作要點

傳統沖擊鉆施工工藝為：測量定位-埋設鋼護筒-配制泥漿-鉆孔-清孔-鋼筋籠制作-鋼筋籠吊裝-灌注水下混凝土，施工工藝已十分成熟，在此不再贅述，本文僅對抗震設防烈度8度建設要求下沖積區漂石、浮石地質情況下鉆孔-清孔-鋼筋籠制作這三個施工步驟的改進工藝進行說明。

3.1 ?鉆孔

傳統沖擊鉆施工工藝在漂石、浮石較多的情況下，施工進度不理想，為加快進度，當鉆機鉆進深度臨近地勘柱狀圖顯示漂石、浮石層深度時，應結合鉆進速度、纜繩擺動、渣樣分析來判斷漂石、浮石層地質情況。當遇到以下情況時，應采用反復充填片石黏土或高標號水下混凝土的方式將孔壁沖擊擠壓密實通過：

①鉆進速度較慢且纜繩左右擺動較大、渣樣強度不一時，可以判定為探頭石;②鉆進速度較快且纜繩左右擺動較大，渣樣強度不一時，很可能是卡鉆的前兆，可能存在不穩定的溶槽、暗溝、地下河或小塊探頭石等不良地質。

回填片石黏土或高標號水下混凝土時，必須回填至偏孔位置之上2m以上，先以小沖程反復沖砸，使孔底形成平臺，再加大沖程。一般選用沖程為1.5m左右，直至沖擊時不在發生偏孔為止，要不然達不到糾偏效果，或者效果并不理想。若一次不成功，可反復多次。在選用片石黏土或高標號水下混凝土時，直徑不要過大，30cm左右即可，還需含有部分小石塊，以便提高回填密實度。

3.2 ?清孔

對于孔徑、孔壁、垂直度等檢測項目采用智能超聲檢測儀進行檢測。孔檢測標準：孔的中心位置≤50mm;孔深、孔徑不小于設計規定;鉆孔傾斜度誤差小于1%。確認滿足設計要求后，方可進行孔底清理及安裝鋼筋籠的準備工作。確認滿足設計和驗標要求后，報請監理工程師驗收，驗收合格后，立即進行清孔。

傳統清孔工藝清孔時間長，清孔不干凈，擬采取增加濾砂器提升清孔效率。剛開始清孔時，先不安裝濾砂器;把較大的鉆渣和沉淀層循環出去，先清孔4個小時左右再安裝濾砂器，濾砂器完全不用單獨提供動力，僅靠泥漿池中的泥漿泵泵送泥漿進入濾砂器后，在錐形濾砂器中產生離心旋轉作用，使得砂粒首先沉淀出來，并從下方的排砂口排出，進入集砂池，凈化后的泥漿從出漿口經排漿管輸送至孔位進行循環清孔。

濾沙器是一種利用離心沉降原理將不同密度的混合物分離開來的機械設備。濾沙器的基本構造為一個分離腔、一個入口和兩個出口，分離腔為柱—錐形。入口采用切向入口，出口為軸向出口，分布在濾沙器的兩端，靠近進漿端的為溢流口，遠離進漿口的為底流口（排渣口）。底流口還有一小球閥專門控制排渣的速度及流量.排渣的速度及流量太大的話泥漿的利用不充分， 排渣的速度及流量太小的話起不到除渣的效果。泥漿通過泥漿泵從切向入口注入濾沙器，并在濾沙器腔內高速旋轉，產生幾千倍于重力場的離心力場， 在離心力、向心力、浮力和流體曳力的共同作用下，密度大的固相被甩向四周并順著壁面向下運動，作為底流由底流口排出，密度小的被帶到中間并向上運動，最后作為溢流口由溢流口流出，這樣反復持續用濾沙器就達到了清孔目的。

濾砂器（筒）連接時應在泥漿泵之后，并且二者之間的連接軟管盡量短，以保證泥漿的高流速，使用時應保持直立。較大的巖渣會加速加劇濾砂器（筒）的磨損，且容易堵塞出渣口，使用前應人工撈除較大的巖渣。出渣量和出渣速度通過球閥人工控制，同時要結合泥漿損失量適當補水。通過排渣補水，泥漿比重也會同時降低，因此排渣速度開始時不宜過快，防止泥漿比重過快降低，孔內較大的渣砂不能被及時托帶出來，造成沉淀物過多。清孔時要經常變換孔內底部管口的位置，保證孔底各部位都能清到。

經現場多次使用證明，濾砂器能有效的將泥漿含砂率降到2%以下，效果非常好，而且與緩沖箱、轉盤等除砂設備相比，其具有結構簡單、體積小、操作簡便、處理能力強、使用安全可靠、幾乎不需維護， 工作狀態穩定、節省場地等優點;同時，可在不間斷換漿過程中清除鉆孔中的沉渣和砂粒，避免了其他除砂方式存在水質二次污染的現象，除砂效率高、耗能低、環水保，起到了節能減排的效果。

3.3 ?鋼筋籠制作

傳統鋼筋籠制作工藝費時耗工，對工人技能熟練程度要求高，且鋼筋籠成品鋼筋間距合格率偏低，一般合格率僅在70%左右，安裝時還容易錯、漏鋼筋，普通工人很難準確操作，而且場地擺放零亂，不利于項目標準化管理。

通過研究和不斷完善，擬通過制作專用固定的鋼筋安裝臺座和鋼筋定位架來提高鋼筋籠成品合格率。胎座支撐橫梁每2m設置一道，型鋼均采用工字鋼;為了便于鋼筋籠提吊運輸，定位鋼板根據鋼筋籠設計尺寸做成2cm厚半弧型鋼板。在定位鋼板周圍，按主筋設計位置鑿出凹槽。制作時，將主筋逐根放入凹槽，然后按設計間距彎繞箍筋，并與主筋點焊連接，直到最后加工成型。

通過該方法能夠有效降低施工難度，使鋼筋籠成品線型美觀、鋼筋間距均勻標準，極大的提高了鋼筋保護層合格率和鋼筋籠施工效率，節約了施工成本，對工程的整體質量和進度有著極大地促進作用。

4 ?工藝成效

在抗震設防烈度8度建設要求下沖積區漂石、浮石地質情況下沖擊鉆孔樁施工工藝，明顯加快了鉆進速度，縮短了鋼筋籠加工時間，提高了清孔質量，符合國家鼓勵發展先進的施工工藝、先進設備和先進技術的政策，目前項目樁基已全部完成，經檢測均為一類樁，質量評定優，其良好的施工效果獲得業界的一致認可與好評。

參考文獻：

[1] 呂彥偉.漂石土層中鉆孔樁成孔施工技術探討[J].城市建設理論研究，2012（6）.

[2] 張全歡.沖擊鉆施工中偏孔問題分析及處理、預防措施[J].城市建設理論研究，2013（15）.