浅谈冲击钻钻孔灌注桩施工工艺
摘要：随着公路桥梁和高层建筑在我国的飞速发展，我国的钻孔灌注桩也得到长足的发展，积累了丰富的施工经验。冲击钻钻孔灌注桩作为钻孔灌注桩的一种主要施工方法，在实际施工中适用性较强，基本上所有的钻孔桩施工都能用，虽然成孔速度相对较慢，但在含有砂卵石、回填土 、岩层等灌注桩施工中有其独特的优势。本文针对冲击钻钻孔桩在西四环项目的应用，对冲击钻钻孔灌注桩施工工艺进行总结性的叙述。
关键词：冲击钻 适用性 成孔慢 岩层 优势
一、工程概况
西四环是武汉市四环线工程的“西段”，起自东西湖区G107与十一支沟交叉处，沿线经过武汉市下辖的东西湖区、蔡甸区、汉阳区和武汉经济开发区，终于蔡甸区军山镇与汉洪高速相交处，路线全长约22.55Km。本论文涉及冲击钻钻孔桩位于南音湖大桥及后官湖特大桥。
二、工程地质情况及极具选择
桥址处主要地质情况：南音湖大桥桥址为剥蚀堆积垄岗地貌，底层结构简单，覆盖层为粘性土，下伏岩层主要为白垩-第三系（K-E)泥质砂岩。岩层风化厚度不均匀。后官湖特大桥桥址为剥蚀堆积垄岗地貌，底层结构简单，覆盖层为粘性土、砂土，下伏岩层主要为白垩-第三系（K-E)泥质砂岩、砾层。岩层风化厚度不均匀。
机具的选择：循环钻钻进速度快，成孔好，清空干净，但有有岩层处钻进困难；回旋钻钻进速度较快，经济适用，但仅适用弱于强风化的地层；冲击钻钻进速度慢，但能适用于几乎所有钻孔地层。结合工程地质情况，设计桩长均进入中风化岩层，两桥均选用冲击钻成孔。
三、冲击钻钻孔灌注桩施工工艺
冲击钻成孔灌注桩施工工艺程序如下：
陆地桩：场地平整→桩位放线、开挖泥浆池和泥浆沟→护筒埋设→钻机就位、孔位校正→冲击造孔、泥浆循环、清除废浆及泥渣→清孔换浆→终孔验收→下钢筋笼和钢导管→二次清孔→灌注水下混凝土→成桩检测
水中桩：筑岛或者搭设施工平台→桩位放线→护筒埋设→设置泥浆池和泥浆循环管道→钻机就位、孔位校正→冲击造孔、泥浆循环、清除废浆及泥渣→清孔换浆→终孔验收→下钢筋笼和钢导管→二次清孔→灌注水下混凝土→成桩检测 场地准备
K0+165桥钻孔灌注桩（冲击钻）施工方案
一、编制依据
1. 《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）。
2.本项目部编制的《实施性施工组织设计》、《总体施工进度计划》。
3.《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005规定。
4. 《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）。
5. 《公路工程施工安全技术规程》（JTJ 076-95）。
6. 省道204线渌井至县城西干道改线升级工程设计文件
7.现有机械设备条件、现场施工条件及施工准备情况。
二、工程概况及地质简介
K0+150桥采用简支体系预应力T梁，桥跨布置为2X25米，上部结构采用预应力混凝土T梁；下部构造为柱式墩、肋板台，基础均为钻孔灌注摩擦桩（冲击钻）基础。
本桥共40根桩，其中：0#台桩基16根，桩长15米，桩径1.0米；1#墩桩基8根，桩长20米，桩径1.8米；2#台桩基16根，桩长16米，桩径1.0米。
根据本桥桩基础设计说明要求本桥桩基均嵌入中风化泥岩不小于4米，相邻基础底连线倾角小于45度，桩身嵌岩深度以基岩面倾斜的下方嵌岩深度为准。
根据本工程设计文件结合实地踏勘情况分析：
0#台粉质粘土位于桩顶以下0-4米，强风化泥岩位于桩顶以下4-9米，以下为中风化泥岩。
1#台粉质粘土位于桩顶以下0-2米，强风化泥岩桩顶以下2-6米，以下为中风化泥岩。
2#台粉质粘土位于桩顶以下0-2米，饱水泥沼土位于桩顶以下2-11米，强风化泥岩桩顶以下11-12米，以下为中风化泥岩。
本桥0#台尾处有高压电线一跨，根据《公路工程施工安全技术规程》最小安全距离为3米，实测桩位距高压线投影最小距离为4.2米，可以保证正常施工需要。
三、钻孔机具的选择
根据本桥设计桩基穿过地层主要为粉质粘土、泥沼土、强风化及中风化泥页，并结合实施性施工组织设计安排，本标段钻孔机具拟选择CF20冲击钻成孔。 四、施工进度安排
冲击钻钻孔灌注桩施工方案
一、工程概况
该项目是一座居民小区的桩基工程，需要打800根冲击钻钻孔灌注桩。地质条件为黏土和砂土，孔径为1000mm，桩长为12m。
二、施工准备
1.设备准备：冲击钻、液压挖掘机、混凝土搅拌站
2.材料准备：混凝土、钢筋、灌浆材料
3.人员组织：现场安全负责人、设备操作人员、钢筋工、混凝土浇筑工
三、施工步骤
1.地面准备：清理施工现场，平整地面，并确保周围无障碍物。
2. 钻孔：使用液压挖掘机进行钻孔，孔径为1000mm，直径略大于钢筋，桩孔深度为12m。
3.钢筋安装：将预先准备好的钢筋在桩孔内用钢筋绑扎机械固定在孔底。
4.混凝土浇筑：在钢筋安装完成后，将混凝土由混凝土搅拌站通过输送管道输送到桩孔内，同时进行振捣以保证混凝土的密实度。
5.冲击钻施工：在混凝土浇筑完成后，使用冲击钻进行冲击加固，确保灌注桩的稳定性和承载力。 6.灌浆：等待混凝土完全凝固后，使用灌浆设备将灌浆材料注入桩孔内，以增强桩的抗震性能。
四、施工注意事项
1.施工现场应设置明显的警示标志，确保操作人员的安全。
2.在施工过程中，应定期检查设备的运行状态，确保其正常工作。
3.混凝土配合比应符合标准要求，确保混凝土质量。
4.在进行冲击钻施工时，应注意保护周围环境，防止土方坍塌等安全事故的发生。
5.灌浆过程中应注意控制灌浆压力和灌浆量，以避免桩基出现空洞和缺陷。
五、施工质量控制
1.施工过程中，应进行合理的检测和验收，确保施工质量达标。
2.桩基的设计要求和规范应得到严格的执行，包括桩径、孔深、混凝土强度等方面的要求。
3.施工记录和报告应详细记录每一道工序的数据和结果，便于后续工程的监控和评估。
六、施工进度安排
1.施工前期准备：1天
2.钻孔施工：10天
3.钢筋安装和混凝土浇筑：10天 4.冲击钻施工和灌浆：5天
5.施工总时间：26天
七、施工风险评估
1.液压挖掘机操作不当可能导致钻孔偏移或坍塌。
冲击钻钻孔灌注桩
一、施工准备
1、桩基施工前应做好现场调查和勘察，包括地下管线、地下构筑物、其他在建工程等，并做好相应的处理措施。
2、桩基施工前应编制施工组织设计，包括施工平面布置、施工流程、设备选择、劳动力组织、安全措施等内容。
3、施工前应准备好相关的施工设备和材料，包括冲击钻、混凝土搅拌机、钢筋笼等。
二、冲击钻钻孔灌注桩施工流程
1、定位放线：根据设计图纸，确定桩基的位置和编号，进行现场测量和定位放线。
2、埋设护筒：在桩位上埋设护筒，护筒深度根据设计要求确定，一般不小于2m。
3、钻孔：使用冲击钻进行钻孔，根据地质情况控制钻进速度和泥浆比重。 4、清孔：钻孔完成后，进行清孔处理，清除孔底的沉渣和泥浆。
5、安装钢筋笼：将钢筋笼按照设计要求安装在孔内。
6、灌注混凝土：将混凝土通过导管灌注到孔内，直到混凝土面达到设计高度。
7、养护：在混凝土达到设计强度后，进行桩基检测和验收。
三、质量控制
1、冲击钻钻孔灌注桩施工过程中，应严格控制钻进速度和泥浆比重，避免造成孔壁坍塌或沉渣过多。
2、清孔时，应彻底清除孔底的沉渣和泥浆，确保混凝土灌注过程中不会出现夹泥或沉渣问题。
3、钢筋笼安装时，应保证其位置正确、牢固，避免在灌注混凝土过程中出现浮笼或下沉问题。
4、混凝土灌注过程中，应控制好混凝土的配合比和坍落度，确保混凝土具有良好的和易性和充盈性。同时，应控制好灌注速度和导管插入深度，避免造成混凝土离析或夹泥问题。 5、在施工过程中，应做好记录和检测工作，包括钻进记录、清孔记录、钢筋笼安装记录、混凝土灌注记录等。同时，应对桩基进行检测和验收，确保其质量符合设计要求。
四、安全措施
1、在施工过程中，应设置安全警示标志和围挡设施，避免非施工人员进入施工现场。
2、在钻孔过程中，应定期检查机械设备的运行情况，避免因机械故障造成安全事故。同时，应对操作人员进行培训和教育，提高其安全意识和操作技能。
