冲击成孔灌注桩某工程中的应用

９５　山秦工案捉术　工　冲击成孔灌注桩某工程中的应用　何欢军　（浙江贤升建设有限公司，浙江绍兴３１２０００）　摘要：泥浆护壁钻孔灌注桩成孔的方式有多种，本工程根据的实际工程地质情况，采用了冲击成孔灌注桩，本文详细介绍了冲击成孔灌注桩　的施工工艺过程，并结合作者的实际经验提出了相关的改进措施，并对全程采用冲击成孔灌注桩施工工艺的优越进行了分析。　关键词：冲击成孔；施工工艺：泥浆护壁　１　工程概况　本工程建筑面积约为６万多ｍ　，工程范围内为８栋学生宿舍，　建筑高度为２９．６米，结构类型为框架一剪力墙结构，建筑使用年限　为５Ｏ年。工程采用钻孔灌注桩基础，桩径为８００，混凝土强度等级　采用Ｃ４０水下混凝土。根据地质勘测报告及施工现场实际情况，场　地地表为大粒径块石回填，厚度８－１０米，且粒径较大，部分达１．５　米及以上，块石以下原为滩涂，淤泥层较厚，呈流塑状态，易造成　缩颈甚至因反复坍塌而无法成孔。桩端⑩　层为中等风化石英正长　斑岩，设计要求桩端入岩大于等于４．５米。　２钻孔方案的确定　本工程采用钻孔灌注桩（泥浆护壁）。钻孔桩根据钻进成孔形　式可分为冲击钻进成孑Ｌ、回旋钻进成孔、旋挖成孔等几类，施工单　位根据业主当时提供的招标提供的工程量清单，上部１０米厚回填层　采用冲击钻机成孔，以下再采用回旋钻机成孔施工，采用冲击钻进　与回旋钻进成孔相结合的施工工艺。故施工单位对该方案试桩，结　果桩在用冲击钻进桩机击穿回填矿渣层后，更换成回旋桩机进入淤　泥层时，发生上部矿渣回填下坍现象，导致无法钻进。经多方努力，　提升钻头，移离桩机，重新回填后用冲击桩机钻进成孔，最终耗时７　天完成。针对这情况会同建设单位现场工程师及监理单位，对邻近　同为滩涂回填层的多个工地进行走访调查，了解到该地区类似地质　情况基本采用冲击成孔施工工艺。　３冲击成孔钻孔灌注桩施工工艺　３．１　测量定位　（１）桩位放样前，对基点进行闭合测量符合允许偏差后，再测　设桩位。　（２）挖埋护筒前测设桩位一次，埋设护筒后复测使护筒中心与　桩位偏差小于５０ｍｍ，并用水准仪测量护筒标高，钻机就位后复测并　检查锤中是否对准桩中心。　３＿２埋设护筒　采用钢制护筒，内径大于桩径１０～２０ｃｍ，上端设排浆口，并　高出地表２０ｃｍ左右，护筒中心与桩中心重合，外周用粘性土回填、　夯实，做到不漏泥浆。　３．３泥浆管理　（１）泥浆采用粘性土，粘度宜为２０—３５Ｓ，含砂率４－８％，胶体　化率大于９６％，锤击矿渣层和沙砾层时，比重宜为１．２５—１．４，。软土　层冲进时，比重宜为１　１０—１．２５。　（２）施工过程中应做好泥浆管理，定期对泥浆池进行清理，每　小时对泥浆比重、粘度、含砂率和胶体化率等进行测定，及时调整，　确保成孔优质安全。　３．４桩机就位及成孔　（１）桩机下铺设枕木和台板，保持稳固、水平。桩机就位后，　做好桩位对中工作，锤头与桩心偏差不应大于１５ｒａｍ，施工中经常检　测孔径、孔形和垂直度。　（２）开钻前检查冲锤直径，确保桩径在偏差容许范围。　（３）采取地层造浆和制备泥浆相结合的办法制造泥浆，定期检　查泥浆性能。　（４）正常成孔时，每一小时做一次进尺记录。进入持力层时，　要留取岩样；如遇地质资料与地质情况不符，立即通知勘察、设计　及有关人员进行处理。　３．５　灌注桩成子Ｌ　（１）开钻前先检查桩机的操作性能，向孔内投粘土，并加入适　量清水，同时低锤轻击，使粘土挤入孔壁，以达到不漏浆为原则，　起护壁作用。　（２）冲孔过程中，在钢丝绳上设置标记，提升落锤高度要适宜。　一般情况下，矿渣层以冲程１．５—２米为宜，淤泥层以１—１．２米为宜，　如有吸锤现象可向孔内加块石。在砂层冲程以２—２．５米为宜，进入　中风化岩层冲程不应大于２．５米。　（３）采用反循环法、吸渣法、掏渣法相结合的形式排渣，使用　桩机上副钢丝绳掏渣，每次捞渣后及时往孔内补给和调整泥浆，以　防塌孔。　（４）每工作班要２—３次将冲锤提出孔口清洗检查，检查锤头、　钢丝绳、大螺杆、大弹簧等，发现问题应及时报告并进行处理。每　工作班至少测孔深三次，进入基岩要及时取样，并通知现场监理工　程师确认，每次取出的岩样做好详细记录并保留作为工程验收依据。　冲孔过程中由操作人员做好各项原始记录，一般每两小时记录一次，　遇特殊情况每半小时记录一次，终孔后将原始记录交给资料员保留　作为工程竣工资料。　（５）冲孔中，如遇孔内突出孤石，应向孔内填块石至高出探头　石１米处，然后冲锤冲孔，开始冲程要适当降低，待块石冲实后，　冲锤冲时受力均匀，再提高冲程，将探头石及块石一起击碎，若此　后还有偏孔，重复上述方法继续修正。如遇到卡锤情况，应立即采　取措施进行处理，处理方法有以下几种：１）用桩机２群钢丝绳栓住　打捞钩，放入孔内钩住锤体保护钢箍，用主钢丝绳与２＃绳同时一松　一紧，拉锤将锤拔出。２）采用在桩机底盘前方栓上定滑轮，主钢丝　绳通过滑轮改变受力方向，与２≠≠钢丝绳同时紧拉拔锤，定滑轮可在　底盘正前方及左右两边多个角度安放，以便得到最佳拔锤位置。３）　利用现场挖机或汽车吊配合桩机同时拔锤。　３．６　清孔　清孔质量直接影响水下混凝土灌注施工、桩身质量与承载力的　大小。第一次清孔可采用渣桶清孔，可向孔内加入粘土或膨润土，　桩锤在孔底上下拉动定浆，测量锤在孔内上下拉动无阻力感，而且　泥浆比重等各项指标符合规范要求时，即为清孔完成，清孔完毕立　即测量孔深并做好记录。在下好钢筋笼和导管后进行第二次清孔，　二次清孔采用反循环法，用循环泥浆泵从导管向孔底灌注泥浆，起　到泥浆循环，将沉渣带出孔外，要求孔底沉渣小于５０ｒａｍ，清孔后的　泥浆比重在１．１～１．２之内，经现场监理确认后方可进行灌混凝土作　工程技术　业。　柬工案抛术　９６　钟内完成。浇注混凝土过程安排专人做好记录，每浇注一车应测量　孔内混凝土面标高，提拔导管时要准确测算埋管深度，混凝土浇注　（１）根据笼的整体长度、起重设备（钻架高度）等因素合理确　３．７　钢筋笼制作与安装　工作接近完成时，要加强桩顶标高的测定，浇注高度应高出设计标　现场随机取样，每桩一组试块，采用１５０×１５０×１５０标准试模，　隔日拆模和现场水中养护，定期送试验室，做好抗压强度的试验，　定分段长度进行制作。钢筋笼制作前，对进场的钢材按有关规定进　高一米。　行验收、复验与工艺性能试验，确认合格后方可用于钢笼制作。钢　材表面有污垢，锈蚀时应予清除。工人必须持证上岗，并在规定的　故的发生。先制作加强筋，按设计规格下料，在操作台上弯曲成型，　并焊好闭合点，将加强筋与主筋在制作支架上点焊牢，然后按钢筋　笼焊接质量要求焊接成型，再缠绕箍筋，每间隔２．０米加一道加劲　箍，以保证成型钢筋笼主盘直，误差小，箍筋圆，直观效果好，并　范围内进行焊接操作，劳保保护品齐全，严防烧伤、触电及火灾事　并及时做好试验报告的统计评定工作。　４提高施工质量的相关技术措施　本工程根据冲击成孔钻孔灌注桩工艺特点，结合现场实际情况、　地质条件和设计文件，提出以下几个技术方面的措施。　与主筋焊牢。同一平面（截面）的主筋接头数量不能超过主筋根数　（１）采用低冲程冲击：在锤头进入强风化前将锤头限高释放，　的５０％，接点应间隔错开，相邻两个套接接头中心的长度为不小于　如果冲孔锤冲程过高，就会扰动孔壁而引起塌孔、扩孔，所以提升　　ｌＯ００ｍｍ，每段钢筋笼的同一根主筋不得多于两个接头。加强箍筋与　锤头时速度均匀、平稳，防止因碰撞护简和孔壁而形成扩孔。主筋的连接点采用点焊连接，螺箍筋与主筋可采用直接点焊固定。　为了保证钢筋主筋不产生露筋现象，在钢筋上每间隔４米设置一道　保护垫块。　（２）配置合适的泥浆比重和泥浆粘度：在深厚淤泥层施工时，　严格控制钻进速度，控制好泥浆比重，当泥浆粘性很大时边冲孔边　向孔内投入适当的粗砂、石块用于加固孔壁，当孔内泥浆粘度过大，　　（２）钢筋笼安放前，质检员自检合格后会同监理验收，并填写　比重过高时，掏渣的同时向孔内泵入稀释的泥浆进行置换。（３）为了控制因回填引起的塌孔，护筒加长到４．５米以上，护　隐蔽工程验收单及有关质量记录。起吊安装时，要确保钢笼的垂直，　不变形，钢笼中心应与孔中心在同一直线上。钢筋笼在运输、起吊　和安装中应防止变形，并不得有焊接开焊和松脱。钢筋笼安放入孔　若遇阻碍，应查明原因，酌情处理后再继续下笼。钢筋笼在焊接时，　下节笼上端出操作平台高度宜１米左右；上、下节主筋位置应校直　对正，且上、下节笼呈垂直状态时方可焊接。焊接时宜两边对称焊接。　筒下部施工时，严格控制钻进速度。　（４）桩身砼浇筑到淤泥层时放慢浇筑速度，适当增加上部混凝　　时，应保持垂直状态，对准孔位徐徐轻放，避免碰撞孔壁。下笼时　土浇筑过程中的凝结时间，利于控制扩孔。５结束语　本工程全程采用冲击成孔施工工艺，同采用冲击钻进与回旋钻　焊接质量应符合规范要求。每节笼焊接完毕后，应补充焊接部位的　进成孔相结合的施工工艺相比，具有以下几个方面的优越性。第一　螺旋箍筋后，方可继续下笼进行下一节笼的安装。钢筋笼安装长度　避免桩机二次定位就位过程中触碰上部已成孔引起坍塌，同时在一　　应符合设计要求。钢筋笼全部安装入孔后，应根据设计桩顶标高计　定程度上缩短了成桩时间；第二采用冲击成孔工艺进入淤泥层时，算吊筋长度并将钢筋笼固定，以使钢筋笼准确定位，并做好钢筋笼　将冲锤底部石块挤入孔壁，对孔壁起到了很好的加固作用；第三对　的固定工作。　３．８　下导管　回填的大粒径块石（部分粒径达到１．５米左右）、地层中的漂石及桩　端⑩３层入岩达４．５米及以上部分采用冲击钻进施工工艺也较为有利。　浇注混凝土采用内径２５厘米的钢导管，每节１—３米，采用法　第四入岩施工是冲击钻进成孔桩机施工的优势，弥补了回旋钻进成　兰接头或拆管口连接，吊装前导管必须严格检查，有变形、破裂等　孔桩机入岩相对困难的缺陷。总之，冲击钻机成孔施工可使桩体一　　的导管严禁使用，管内不得留有残渣，法兰接头处不能使用已断裂　次性完成施工，简化了复杂的施工过程，加快成桩时间，降低塌孔、缩径等风险，保证了桩体质量。　的橡皮垫圈，接头的螺栓要均匀打紧，吊机起吊对准桩孔垂直放入，　防止碰撞孔壁将泥土带进孔低。按照实际成孔深度配置导管，导管　头部距离孔低３Ｏ一５Ｏ厘米。　３．９　水下混凝土灌注　参考文献：　［１】ＪＧＪ９４－９４建筑桩基技术规范［Ｓ］．　本工程采用商品混凝土，清孔开始之前应做好浇筑混凝土的各　种准备工作。灌注前先将储料斗放满，再将封堵钢板拉起，浇注应　连续不断。在浇注过程中导管埋深应控制在２—６米为宜，最浅不得　［２］　桩基工程手册》编委会．桩基工程手册［Ｍ］．北京：中国建筑　工业出版社．１　９９５．　１９７７一），助理工程师，一直从事施工现场管理工作。　小于１．５米，最深不要大于８米，每次拆管时间要快，一般在１５分　作者简介：何欢军（（上接第６８页）　全、稳定、长周期运行。　参考文献：　［１］古大田，方子风等．废热锅炉［Ｍ】．化学工业出版社，２００２．　３结论　重催装置余热锅炉通过对过热器及蒸发器进行改造后，运行一年　多来，能够连续、稳定、高效运行，为企业节能降耗、环保做出了较　［２］赵钦新，周屈兰，谭厚章．余热锅炉研究与设计【Ｍ】．中国标准出　大贡献，受到了用户的好评。余热锅炉作为化工生产中一个重要的工　版社．２０１０．　艺环节，同时还兼作生产中的动力装置，其运行的安全和可靠性直接　［３】陈学俊，陈听宽．锅炉原理［Ｍ］．机械工业出版社，１　９９０．　影响着整个装置的生产周期。设计及改造时必须要保证余热锅炉能安　［４］林宗虎，徐通模．实用锅炉手册［Ｍ］．化学工业出版社，１　９９９．