![冲击钻成孔灌注桩施工工艺[详细]](https://imgs-1438308264.cos.ap-hongkong.myqcloud.com/a54826a3cc7931b765ce15e6.webp)
冲击钻成孔灌注桩施工冲击钻成孔灌注拉系用冲击式钻机或卷扬机悬吊冲击钻头(又称冲锤)上下往复冲击,将硬质土或岩层破碎成孔,部分碎渣和泥浆挤入孔壁中,大部分成为泥渣,用淘渣筒掏出成孔,然后再灌注混凝土成桩.冲击钻成孔灌注桩的特点是：设备构造简单,适用范围广,操作方便,所成孔壁较坚实、稳定,塌孔少,不受施工场地限制,无噪声和振动影响等,因此被广泛地采用,本工艺标准适用于工业与民用建筑中的黄土、粘性土或粉质粘土和人工杂填土以及含有孤石的砂砾石层、漂石层、坚硬土层、岩层地基采用冲击成孔灌注桩的工程.第1章材料要求水泥：425号普通硅酸盐或矿渣硅酸盐水泥,新鲜无结块.砂子：用中砂或粗砂,含泥量小于5％.石子：卵石或碎石,粒径 5～40米米,含泥量不大于2％.钢筋：品种和规格均符合设计要求,并有出厂合格证及试验报告.外加剂、掺合料：根据施工需要通过试验确定,外加剂应有产品出厂合格证.火烧丝：规格18～22号.垫块：用1：3水泥砂浆埋22号火烧丝预制成.第2章主要机具设备1．机械设备CZ—22、CZ—30型冲击钻孔机或简易的冲击钻机、3～5t双筒卷场机、混凝土搅拌机、插入式振捣器、洗石机、皮带式运输机、翻斗汽车、机动翻斗车、水泵以及钢筋加工系统设备等.2．主要工具冲锤或冲击钻头、钢护筒、掏(抽)渣筒、钢吊绳;测渣铁航、混凝土浇灌台架、下料斗、卸料槽、导管、预制混凝土塞从小平锹、磅秤.三、作业条件1．施工前,必须取得所需的地质勘察报告、桩基施工图,并编制施工技术方案或措施.2．施工场地内所有地上障碍物和地下埋设物(如管线、电缆、旧坛上、石块、树根等)已经排除,附近有隔震要求的建筑物和危房已采取保护措施.3．场地已经整平,周围已设排水设施,对场地中影响施工机械进场的松软土层已进行适当碾压处理.4．施工临时供水、供电、运输道路及小型临时设施已经铺设或修筑,泥浆池及废浆处理池等已设置.5．桩基测量控制桩、水准基点桩已经设置并经复核,桩位已钉小木桩或撒白灰标志.6．已在现场进行成孔试验,数量不少于2个,摸清地质情况并取得有关成孔技术参数.第3章作业条件1．施工前,必须取得所需的地质勘察报告、桩基施工图,并编制施工技术方案或措施.2．施工场地内所有地上障碍物和地下埋设物(如管线、电缆、旧坛上、石块、树根等)已经排除,附近有隔震要求的建筑物和危房已采取保护措施.3．场地已经整平,周围已设排水设施,对场地中影响施工机械进场的松软土层已进行适当碾压处理.4．施工临时供水、供电、运输道路及小型临时设施已经铺设或修筑,泥浆池及废浆处理池等已设置.5．桩基测量控制桩、水准基点桩已经设置并经复核,桩位已钉小木桩或撒白灰标志.6．已在现场进行成孔试验,数量不少于2个,摸清地质情况并取得有关成孔技术参数.第4章施工操作工艺1．冲击钻成孔灌注桩施工工艺程序是：场地平整→桩位放线,开挖浆地、浆沟→护筒埋设→钻机就位,孔位校正→冲击造孔,泥浆循环,清除废浆、泥渣,清孔换浆→终孔验收→下钢筋笼和钢导管→灌注水下混凝土→成极养护.2成孔时应先在孔口设圆形6～8米米钢板护筒或砌砖护圈,护筒(圈)内径应比钻头直径大200米米,深一般为1．2～1．5米,然后使冲孔机就位,冲击钻应对准护筒中心,要求偏差不大于±20米米,开始低锤(小冲程)密击,锤高0．4～0．6米,并及时加块石与粘土泥浆护壁,泥浆密度和冲程可按表3－26选用,使孔壁挤压密实,直至孔深达护简下3～4米后,才加快速度,加大冲程,将锤提高至1．5～2．0米以上,转入正常连续冲击,在造孔时要及时将孔内残渣排出孔外.3．冲孔时应随时测定和控制泥浆密度,每冲击1～2米深应排渣一次,并定时补浆,直至设计深度.排渣用抽渣筒法,是用一个下部带活门的钢筒,将其放到孔底,作上下来回活动,提升高度在2米左右,当抽筒向下活动时,活门打开,残渣进入筒内;向上运动时,活门关闭,可将孔内残渣抽出孔外.排渣时,必须及时向孔内补充泥浆,以防亏浆造成孔内坍塌.4．在钻进过程中每1～2米要检查一次成孔的垂直度.如发现偏斜应立即停止钻进,采取措施进行纠偏.对于变层处和易于发生偏斜的部位,应采用低锤轻击,间断冲击的办法穿过,以保持孔形良好.5．成孔后,应用测绳下挂0．5千克重铁航测量检查孔深,核对无误后,进行清孔.可使用底部带活门的钢抽渣筒,反复掏渣,将孔底淤泥、沉渣清除干净.密度大的泥浆借水泵用清水置换,使密度控制在1．15～1．25之间.6．清孔后应立即放人钢筋宠,并固定在孔口钢护筒上,使在浇灌混凝土过程中不向上浮起,也不下沉.钢筋笼下完并检查无误后,应立即浇筑混凝土,间隔时间不应超过4h,以防泥浆沉淀和塌孔.混凝土灌注一般采用导管法在水中灌注,具体方法同“3．31地下连续墙施工”.第5章质量标准(一)保证项目1．灌注桩用的原材料和混凝土强度,必须符合设计要求和施工规范的规定.2．成孔深度必须符合设计要求,以摩擦力为主的桩,沉渣厚度严禁大于300米米;以端承力为主的桩,沉渣厚度严禁大于100米米.3．实际浇筑混凝土量严禁小于计算体积.4．浇筑后的桩顶标高、钢筋笼(插筋)标高及浮浆的处理,必须符合设计要求和施工规范的规定.(二)允许偏差项目冲(钻)孔灌注极的允许偏差及检验方法见表3－27.注：1．d为桩的直径;H为桩长;2．检查数量：按桩数抽查10％,但不少于3根.第6章成品保护1．冬期施工,桩顶混凝土未达到设计强度等级40％时,应采取适当保温措施,防止受冻.2．刚浇完混凝土的灌注桩,不宜立即在其附近冲击相邻桩孔,宜采取间隔施工,防止因振动或主体例向挤压而造成极变形或裂断.第7章安全措施1．认真查清邻近建(构)筑物情况,采取有效的防震安全措施,以避免冲击(钻)成孔时震坏邻近建(构)筑物,造成裂缝、倾斜,甚致倒塌事故.2．冲击(钻)成孔机械操作时应安放平稳,防止冲孔时突然倾倒或冲锤突然下落;造成人员伤亡和设备损坏.3．采用泥浆护壁成孔,应根据设备情况、地质条件和孔内情况变化,认真控制泥浆密度流内水头高度、护筒埋设深度、钻机垂直度、钻进和提钻速度等,以防塌孔,造成机具塌陷.4．冲击锤(钻)操作时,距落锤6米范围内不得有人员走动或进行其他作业,非工作人员不准进入施工区域内.5．冲(钻)孔灌注桩在已成孔尚未灌注混凝土前,应用盖板封严,以免掉土或发生人身安全事故.6．所有成孔设备,电路要架空设置,不得使用不防水的电线或绝缘层有损伤的电线.电闸箱和电动机要有接地装置,加盖防雨罩;电路接头要安全可靠,开关要有保险装置.7．恶劣气候冲(钻)孔机应停止作业,休息或作业结束时,应切断操作箱上的总开关,并将离电源最近的配电盘上的开关切断.8．混凝土灌注时,装、拆导管人员必须戴安全帽,并注意防止扳手、螺丝等掉入桩孔内;拆卸导管时,其上空不得进行其他作业,导管提升后继续浇注混凝土前,必须检查其是否垫稳或挂牢.第8章施工注意事项1．冲击钻具应注意必须连接牢固,总重量不得超过钻机或卷扬机使用说明书规定的重量,钢丝绳不得超负荷使用,以免发生意外事故.2．下钻时应注意先将钻头垂直吊稳后,再导正下人孔内.进入孔内后,不得松刹车,高速下放.提钻时应先缓慢提数米,未遇阻力后,再按正常速度提升.如发现有阻力,应将钻具下放,使钻头转动方向后再提,不得强行提拉.3．钻进中,当发现塌孔、扁孔、斜孔时,应及时处理.发现缩颈时,应经常提动钻具,修护孔壁,每次冲击时间不宜过长,以防卡钻.4．整个成孔过程中,应注意始终保持孔内液面比地下水位高1．5～2．0米,以液柱的静压和渗压保持孔壁稳定.。
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冲击钻成孔灌注桩的特点是：设备构造简单，适用范围广，操作方便，所成孔壁较坚实、稳定，塌孔少，不受施工场地限制，无噪声和振动影响等，因此被广泛地采用，本工艺标准适用于工程中的黄土、粘性土或粉质粘土和人工杂填土以及含有孤石的砂砾石层、漂石层、坚硬土层、岩层地基采用冲击成孔灌注桩的工程。
1、工程地质情况笔者参与的斯里兰卡汉班托塔海港发展一期项目油码头桥墩基础灌注桩直径为1.2m，深度在50～60m，其主要地质情况如下：（1）淤泥层，厚度10～15m，深灰色，饱和流塑状。
（2）亚粘土层，土层与砂层交错，层厚3～17m，主要为花岗岩风化土，有较好的造浆性能。
（3）砂层，主要为砂砾层，与亚粘土层交错，层厚5～6m，饱和、密实。
（4）强风化层，层厚4～8m。
（5）弱风化及微风化层，弱风化花岗岩层厚1.5m～7.7m，风化较强，裂隙发育，强度一般；微风化花岗岩，一般岩石完整，强度高。
2、钻孔机械选用根据本工程的地质特点及工期要求，大部分采用了旋挖钻成孔，少部分地质复杂，基岩强度高，旋挖钻成孔困难的孔位采用冲击钻成孔。
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3、冲击钻成孔施工要点3.1 孔壁保护在钻孔灌注桩施工中，为预防钻孔及关注过程中孔壁的坍塌和缩径，采取有效措施对孔壁进行施工过程中的防护是极为重要的，因此我们针对复杂地质条件，尤其是在松散流沙层和有承压水处，采取了一些有效措施，使钻孔得到有效保护，顺利完成了砼灌注桩的施工。
3.1.1 泥浆护壁泥浆在钻孔灌注桩中起护壁、排渣、冷却钻头的作用，泥浆的护壁作用是因为泥浆液柱压力作用在孔壁上，除平衡水压力土压力外，还给孔壁一个向外的作用力，部分水渗入底层，在孔壁表面形成一层固体颗粒的胶结物，泥皮。
性能良好地泥浆失水量小，泥皮薄而密，具有较高的粘结力，对维护孔壁稳定、防止塌孔起很大作用。
地层主要为粉砂土层，一般不适合原土造浆，必须外借粘性黄土或增加化学处理剂（纯碱和CMC）处理，各项指标经调制后检测合格后才能正式开钻。
冲击成孔灌注桩施工应用技术发表时间：2016-01-14T16:10:57.680Z 来源：《工程建设标准化》2015年9月供稿作者：邓伟[导读] 贵州建工集团第三建筑工程有限责任公司，贵州，贵阳泥浆密度的检测可用波美浓度比重计检测，泥浆的取样应选在距孔底500mm 处，不得以孔口取样代替。
邓伟（贵州建工集团第三建筑工程有限责任公司，贵州，贵阳，550002）【摘要】由于贵州省独特的喀斯特地貌特征，使得本地区的桩基工程，从设计到施工长期习惯于采用人工挖孔灌注桩，人工挖孔灌注桩,成孔机具简单，便于验证成孔质量等优点，深受广大设计、施工人员所青睐，但对于淤泥、泥岩土（草炭）、淤泥质粘土等软弱土层及地下水高的地层其局限性就显得较为突出，此时施工安全隐患大，处理费用高。
为解决此类复杂地质条件桩基施工问题，我公司以自身实践为例，将冲击成孔灌注桩施工工艺中在我司的应用情况进行总结、供大家探讨。
【关键词】冲击成孔；灌注桩；施工应用1．冲击成孔工艺原理1.1冲击成孔工作原理在有泥浆保护孔壁稳定的条件下，采用冲击式钻机或卷扬机带动一定重量的冲击锤，使冲击锤提升到一定高度，然后突然释放冲击锤，利用冲击动能反复击打孔位土层或破坏孔位岩层，冲击中部份碎渣被挤入孔侧壁，其余通过泥浆泵作进行置换、运输，从而完成复杂地质条件下孔桩的成孔工作。
1.2泥浆护壁原理在桩孔内注入适量密度比重的泥浆或通过冲击桩位原生粘性土并适量注水而制成相对密度在1.2～1.5的泥浆，泥浆在孔内会对孔壁产生一定的静水压力，（在不抽水条件下）可抵抗作用在孔壁上的侧向土压力和水压力，相当于一种液体支撑，可防止孔壁塌坍和剥落，为完成孔深进尺施工提供保障。
1.3泥浆携渣的作用原理泥浆本身具有一定的粘度和包裹性，它能将孔内因冲锤冲击、扰动而产生的土、石渣悬浮起来，并通过泥浆循环泵置换出桩孔外，完成运土、清渣的任务。
2．施工工艺流程及操作要点2.1工艺流程冲击成孔灌注桩施工工艺：场地平整→桩位放样、定位→冲孔机就位→冲锤对中检查→钢护筒埋设→冲击成孔（泥浆制备、泥浆比重检查、置换）→复核孔深是否满足设计、地勘要求→沉渣置换、泥浆检查→检测沉渣厚度→成孔验收→下钢筋笼、导管连接→泥浆置换、比重复查→检测沉渣厚度→砼初灌→测量已灌砼深度→灌注砼→再次测量砼灌注深度→继续灌注砼→完成本孔作业→下一孔桩放样、埋设护筒。
