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沖孔灌注樁的施工技術(shù)措施

文檔作者：馮燕文檔來源：浙江南興建設(shè)工程檢測有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年09月02日
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第10卷第2期 石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) VOL．10 No．2
2011年6月 JOURNALOFSHIJIAZHUANG INSTITUTEOFRAILWAYTECHN0LOGY JUn．201 1
沖孔灌注樁的施工技術(shù)措施
馮 燕
(浙江南興建設(shè)工程檢測有限公司 浙江杭州 310051)
摘要：沖擊鉆進(jìn)對于堅(jiān)硬巖層有很強(qiáng)的適應(yīng)性，在很多公路鐵路橋梁施工中都被廣泛采用。但
在遇到地下深部存在大傾角傾斜堅(jiān)硬巖層層面時(shí)，沖錘在沖擊鉆進(jìn)中由于磨損及孔壁坍塌等原因也
常常出現(xiàn)卡錘、埋錘事故，如處理不當(dāng)可能造成工期延誤和重大經(jīng)濟(jì)損失。從實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)出發(fā)系
統(tǒng)總結(jié))中孔灌注樁施工中出現(xiàn)上述情況時(shí)的處理措施。
關(guān)鍵詞：沖孔灌注樁 斜面巖 卡錘 埋錘 爆破法
中圖分類號(hào)：U445．469 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673—1816(2011)02—0049-04
鉆孑L灌注樁施工中普遍采用回旋鉆進(jìn)與沖擊鉆進(jìn)兩種方法，前者適用于粘性土層及全、強(qiáng)風(fēng)化
巖層，對于弱風(fēng)化、微風(fēng)化等堅(jiān)硬巖層則往往采用沖擊鉆進(jìn)。堅(jiān)硬巖層區(qū)沖孔灌注樁以其使用范圍
廣、單樁承載力高等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用。當(dāng)?shù)叵律畈看嬖诖蠼嵌葍A斜巖層(斜面巖)時(shí)，處理不當(dāng)
可能引起斜孔。此外，在沖擊成孔過程中，沖擊錘由于磨損錘體底部容易形成上大下小的錘形，這
樣當(dāng)沖擊成孔至中微風(fēng)化巖層或未風(fēng)化巖層時(shí)，由于掉石、掉物或未及時(shí)修補(bǔ)沖擊錘就很容易造成
埋錘或卡錘事故。
由于事故發(fā)生在地下深處，操作鉆機(jī)的工人往往也不具備足夠的理論知識(shí)，而工程技術(shù)人員不
實(shí)際操作機(jī)器因此很難想出對策進(jìn)行事故處理。最后在無計(jì)可施的情況下只得要求更改設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)
變更的結(jié)果通常是將原樁作廢，另}b2顆樁代替。這種解決問題的方案，不僅給施工單位帶來較大的
經(jīng)濟(jì)損失，而且會(huì)延誤工期，特別是遇到因場地或其他原因無法變更設(shè)計(jì)時(shí)，往往使施工單位陷入
進(jìn)退兩難的窘境。因此打撈埋錘、采取適當(dāng)方法迅速處理斜面巖的工作顯得十分重要。以下是結(jié)合
具體工作經(jīng)驗(yàn)而采取的一些操作簡便且十分有效的處理上述問題的方法，供參考。
1 沖擊鉆進(jìn)過程中斜面巖的處理
1．1液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)
中條山銅礦峪小西溝礦區(qū)，巖(礦)層具陡傾、軟硬巖層交替頻繁、硬度級差大、各向異性強(qiáng)
烈、不規(guī)則狀脈石英穿插多等特點(diǎn)。因此，在以往施工中，一直存在嚴(yán)重的孔斜問題。過去曾采用
初級定向，大口徑防斜等措施，雖然都取得了一定的效果， 但未能從根本上得到解決，不得不一度
中斷施工。最后決定采用液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆探技術(shù)做為定向穩(wěn)斜鉆進(jìn)I】J。統(tǒng)計(jì)表明，該項(xiàng)技術(shù)在陡傾
斜巖層中能夠提高臺(tái)月效率，特別是在堅(jiān)硬巖石中提高單位小時(shí)效率幅度較大。對減少巖心堵塞、
收稿日期：2011—04—26
作者簡介：馮燕(1976一)，女，漢，浙江杭州人，本科，助理工程師，研究方向工程檢測。
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石冢莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) 201 1年第2期
保持巖礦心完整、提高回次進(jìn)尺也有一定的效果，有助于緩解鉆孔彎曲強(qiáng)度。
液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)是在原回轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上，增加了一個(gè)沖擊載荷。它只是起到輔助加載作用，對
巖石仍依靠回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。對于需要采取完整巖石塊體的礦山，該方法還是比較適用的。對于建筑工程
基礎(chǔ)施工而言，此方法技術(shù)要求過高，并不太適用。
1．2回填塊石沖孔法
在建筑工程鉆孑L樁基礎(chǔ)施工中，如地下深部存在由于軟硬不一的傾斜巖層或大傾角傾斜巖層面
時(shí)，沖擊鉆進(jìn)中沖錘就可能會(huì)沿著軟巖層或傾斜層面發(fā)生滑移的情況，易產(chǎn)生孔斜。
涪陵烏江大橋6號(hào)墩基礎(chǔ)施工中沖擊鉆機(jī)鉆孑L穿過松散層及堅(jiān)硬河床面時(shí)，由于烏江河床陡峭
(7o0)，表面不平整，鉆孔面軟硬不均勻，容易產(chǎn)生斜孑L。發(fā)生斜孑L時(shí)首先提起鉆頭，向孔內(nèi)拋填
小于15 em 的片石、碎石及粘土塊。將孔回填1．5 2．0 m。采取小沖程、低頻率的方式?jīng)_孔。并反復(fù)
向孔內(nèi)填片石夾粘土塊，直至穿過斜坡面進(jìn)入質(zhì)地比較均勻、穩(wěn)定完整的基巖內(nèi)1．0 m，然后提出鉆
頭，下1．8 m的鋼護(hù)筒嵌入基巖，換用直徑1．5 m鉆頭進(jìn)行正常鉆孔施工。如采用上述方法仍達(dá)不到目
的，利用鉆機(jī)進(jìn)行反循環(huán)清孑L，將孔底洗凈，用c2oN下混凝土(摻早強(qiáng)劑)封底1．5～2．0 m，待強(qiáng)
度達(dá)到20]VIPa時(shí)，繼續(xù)鉆孔l2】。
目前為止，該方法仍是沖孔灌注樁施工中處理斜面巖的最有效方法之一。該技術(shù)的主要要求是
控制回填塊石的質(zhì)量及回填深度。
2 卡埋錘事故處理
2．1提錘沖頂法
在沖孔中，當(dāng)錘被埋或卡在樁孔中某個(gè)位置時(shí)，可采用提錘沖頂法撈錘。操作方法：操作提錘
卷揚(yáng)機(jī)使樁錘下落20～30 cm，然后提錘、落錘、反復(fù)沖擊卡阻部位。在打撈前和打撈過程中要始終
保持孔內(nèi)泥漿循環(huán)，以免孔內(nèi)沉渣增加，泥漿濃度宜控制在1．3一1．5之間。操作要有耐心，不要急于
求成，樁錘在沖頂時(shí)要做到“點(diǎn)到為止”，避免超負(fù)荷拉拽，損壞樁機(jī)。當(dāng)用這種方法打撈無進(jìn)展
或樁錘被埋到孔底時(shí)，可嘗試以下幾種方法打撈。p
2。2小孔沉渣法
當(dāng)樁錘被埋在孔底時(shí)，可采用小孑L沉渣法，即在樁孔內(nèi)側(cè)沖一個(gè)小孑L，小孔比大孔深0．6—
1 m。用鋼管把循環(huán)泥漿送人大孔底，反復(fù)沖刷大錘四周，使沉積在大錘周圍的泥沙流人小孔中，
減小大錘上拔的阻力。所使用小錘直徑應(yīng)略小于樁孔的半徑，小錘沖程不宜過大，以免沖壞大錘
吊耳。通過泥漿循環(huán)排渣和護(hù)壁，孔深在50 m1)A內(nèi)，用正循環(huán)時(shí)可采用3 PNL型22 kW 泥漿泵。
這種打撈方法多使用于樁錘被粉質(zhì)土、砂、碎石或礫石等掩埋，不宜用于被塊石、強(qiáng)粘性土掩埋
的場合。
2．3空心錘沖孔法
空心錘沖孔打撈埋錘的方法，就是用一個(gè)特制的空心錘反復(fù)沖擊埋錘周圍的掩埋物，通過泥漿
循環(huán)排渣，清除埋錘四周的掩埋物，以便拔起埋錘。在使用空心錘沖孔過程中，應(yīng)保持泥漿循環(huán)排
渣。當(dāng)空心錘下端接近埋錘下端時(shí)，應(yīng)以小沖程施打，以避免空心錘與埋錘抱死。當(dāng)空心錘下端達(dá)
到孔底時(shí)，應(yīng)停止沖擊并提起空心錘，操作樁機(jī)拉拔樁錘，若還不能拔起樁錘，可借助吊機(jī)或千斤
頂來拉拔。這種打撈方法適用于各種地質(zhì)條件，特別適用于樁錘被塊石、礫石所卡阻或掩埋的場所，
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第2期 馮燕 沖孔灌注樁的施工技術(shù)措施
打撈成功率很高。
2．4爆破方法處理
發(fā)生卡錘現(xiàn)象時(shí)，有時(shí)通過加大提升力可以解決，但卡得比較緊時(shí)又往往很難奏效，此時(shí)就應(yīng)
該選用其它切實(shí)可行的方法取錘，其中采用爆破的方法就是一種。
由爆破引起的振動(dòng)，常常會(huì)造成爆源附近的地面以及地面上的物體產(chǎn)生顛簸或搖晃(針對
地面上的爆破而言，水下爆破也是如此)，凡是由爆破所引起的這種現(xiàn)象及其后果，叫爆破地
震效應(yīng)。用爆破法處理卡錘事故正是利用爆破地震效應(yīng)的原理，使沖擊錘顛簸或搖晃，從而達(dá)
到取出沖擊錘的目的。用爆破法處理沖孔灌注樁施工中卡錘事故的關(guān)鍵之一，是一次起爆藥量
的確定，胡文年 根據(jù)多次取錘的成功經(jīng)驗(yàn)以及有關(guān)爆破理論，建議一次起爆藥量的確定參照
下面的計(jì)算式：
Q=n．R
式中： 次起爆藥量(kg)；
，l——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般取n=2～5；
— — 錘瓣到爆破中心的最小距離(m)。
用爆破法處理卡錘事故的具體施工方法為：首先將孔內(nèi)沖擊渣清除干凈，特別是錘瓣間的沖擊
渣要清除干凈，保證清孔后能用測錘量到孔底(或卡錘位置)；然后用2—3節(jié)(40—60g)普通巖
石炸藥輔以必要的配重(不宜用鋼質(zhì)材料)沉至孔底(或卡錘位置)并置于錘瓣間，此步驟要由有
經(jīng)驗(yàn)的人員完成，避免炸藥貼著錘瓣而將沖擊錘炸壞；引爆炸藥，引爆的同時(shí)卷揚(yáng)機(jī)提升沖擊錘，
這樣取錘的成功率更高。 ．
爆破工作屬于特種作業(yè)，在進(jìn)行操作時(shí)還應(yīng)注意以下問題：
(1)爆破方案的設(shè)計(jì)要請專業(yè)的爆破技術(shù)人員配合；
(2)炸藥要從合法途徑獲得，爆破操作如裝藥、引爆必須由專業(yè)爆破人員完成；
(3)為確保周圍建(構(gòu))筑物的安全，要嚴(yán)格控制起爆藥量，盡量選用分段起爆；
(4)要注意裝藥的準(zhǔn)確性；選用抗水性能較好的炸藥；
(5)在進(jìn)行爆破作業(yè)時(shí)一定要取得當(dāng)?shù)毓矙C(jī)關(guān)的批準(zhǔn)。
但爆破法如果遇到復(fù)雜地形則容易造成較大的擴(kuò)孔，這樣會(huì)增加工程成本，所以在采用本方法
前必須對地質(zhì)情況做到充分了解。
3 工程實(shí)例
京滬高鐵南京鐵心橋段鉆孔施工過程中，鉆進(jìn)約lO余米后就出現(xiàn)約3 4 m的傾斜巖層，剛開始
遇到此巖層時(shí)，由于施工單位經(jīng)驗(yàn)不足，試圖進(jìn)行修改沖錘形狀來防止斜孔產(chǎn)生，后經(jīng)現(xiàn)場有經(jīng)驗(yàn)
的鉆機(jī)機(jī)長建議，鉆孔人斜面巖后先提出沖錘，后人工往孔內(nèi)灌人大塊石，逐段沖孔。鉆孔成型后
驗(yàn)孔合格，滿足設(shè)計(jì)要求。
該工程鉆孔樁施工中也常遇到?jīng)_錘被卡甚至被埋等事故，現(xiàn)場施工人員采用提錘沖頂、爆破等
方法，都將險(xiǎn)情一一排除，并積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。
杭寧高速14標(biāo)杭州段，主線橋樁基施工過程中I44墩在施工到距樁底5 m左右時(shí)卡錘，無法提升!
由于鉆機(jī)機(jī)長經(jīng)驗(yàn)不足無計(jì)可施，欺騙監(jiān)理已到樁底，但被監(jiān)理發(fā)現(xiàn)同時(shí)打撈黃金時(shí)間已過， 后找
S1
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來有經(jīng)驗(yàn)的鉆機(jī)長處理，先是采用提錘沖頂法但是不成功，最后決定采用爆破方法處理，首先清楚
孔內(nèi)沉渣，然后將計(jì)算好的一次起爆炸藥裝好由有經(jīng)驗(yàn)的人沉入孔底置于錘瓣間，引爆炸藥后爆破
成功提錘。
4 結(jié)語
沖孔灌注樁施工過程中往往面臨比較復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境，并常出現(xiàn)如斜孔、卡錘、埋錘等事故，
工程現(xiàn)場操作人員及技術(shù)人員一定得掌握相應(yīng)處理措施，在發(fā)生上述情況時(shí)冷靜、正確的處理，才
能保證工程安全、正常進(jìn)行。上述處理措施中有些還需完善，如遇斜面巖時(shí)填人大塊石，在一定程
度上雖然能有效避免斜孔，但施工時(shí)間的延長使施工單位的成本及工期提出了更高的要求。
參考文獻(xiàn)：
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[4】胡文年-爆破技術(shù)在沖孔灌注樁中的應(yīng)用．水文地質(zhì)與工程地質(zhì)，2000(4)49—50
Construction Technology M easures of Punching Holes Filling Pile
， FENG Yan
(Zhejiang Nanxing Test for Construction Co．，Ltd Hangzhou Zhejiang 3 1005 1 China)
Abstract：The impact hammer has very strong compatibility when it sneaks in the hard formation．It is
widely used in various construction process of road，railway and bridge．However the impact hammer will
cause jaInmiI and burying damage because of attrition or opening wall caving in，and all improper
treatment will result in the delay of completion an d heavy economic loss．This paper systematically
summ arizes the procedure of resolving the above mentioned problems oc curred in the proc ess of punching
holes filling pile．
Key words：punch holes tilling pile inclining crag jamming hammer burying hammer
blastingproc edure
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