漂、卵石地质中冲击成桩
施工方法及事故处理
冲击钻机适用于任何地质。在漂、卵石地质中具有其它机械成孔的优势，是克服坚硬地层和多种交错地层行之有效的方法。但是由于漂石、卵石比较松散，在冲击力的作用下，如果施工方法不当，很容易造成坍孔、卡钻、吊钻等现象，因此，解决以下问题是成桩的关键：
1．采用CZ—30型钻机，十字型钻头，利用冲击能破碎漂、卵石，
碎碴挤入孔壁、泥浆附壁，保证孔内圆顺稳定，同时可利用钻机
起吊，灌注砼，以节约成本。
2．采用钢护筒支护孔口，能有效地防止孔内泥浆外泄和外面水头注
入孔内造成孔口坍方事故。
3．施工中短松绳、勤松绳、勤换粘土、勤抽碴、勤观察，一短四勤
操作能提高钻进速度和成孔质量。
4．运用换浆法，悬浮孔内沉碴。用抽碴筒抽走孔底沉碴。下导管时
采用高压风吹孔底，保证了孔底沉碴厚度不超标。
5．成孔后及时灌注水下砼。控制初灌量是保证封底成功的关键，同
时避免断桩的可能。
一．护筒的制作和埋设
护筒一般采用3-5毫米的钢板制作，为增加刚度、防止变形，在护筒上下端和中部的外侧各焊一道加劲肋。它的直径根据设计桩径而定，护筒的内径比设计桩径大30~50厘米。埋设护筒的顶面高出施工水位1.5~2.0米，同时护筒内水位不能随外部水位的升降而变化，因此要求护筒与卵石、漂石相接处要牢靠，不渗水。
护筒的主要作用是保证孔口稳定、定位和导向。在旱地、河滩施工中一般采用挖坑法埋设。在水中施工时根据桥墩基础结构尺寸，考虑到冲击钻机施工需要筑岛围堰，迎水面采用竹笼装石围堰或钢丝笼填石围堰，内侧采用麻袋围堰，中间填土抽去围堰内的水。开挖前用十字交叉法将桩中心引至开挖区外，作四个护桩，埋设护筒时再将中心引回，使护筒中心与桩中心重合。埋设护筒的几种方法：
（1）先清平护筒位置的漂卵石，护筒四周夯填20~50厘米宽的粘土，外侧用麻袋填筑，隔断外侧水与孔内泥浆之间的联系，如图示。
（2）护筒四周灌注20~50厘米宽的C20砼，厚50厘米，上面用粘土回填，如图示。
（3）围堰内有水，用振冲器放在护筒口将护筒压入卵石层中，如图示。
（4）埋设好护筒后，钻机就位，开孔进尺0.5~1.0米后接长护筒，若发现孔口坍塌或护筒松动，重新定位，用十字钻头将护筒压到底部，把粘土投入孔内，冲击。将粘土压入护筒与孔壁之间的缝隙起到隔水、护壁、稳定护筒的作用。在灌注水下砼后及时拔出护筒，可作它桩重复使用。
二、泥浆的制备
1．在用冲击法施工时泥浆作用很大，泥浆不仅有护壁作用，而且还
有排碴的功能。漂、卵石本身不具备造浆功能，需用外部造浆。
泥浆的粘度以22~25秒、比重以1.4~1.6为宜。粘度过大，循环
的泥浆不易净化，泥浆泵的抽送阻力大，负荷增加，钻进时易产
生泥包和糊钻头现象。粘度过小，杂质迅速下沉，对钻进不利，在
冲孔过程中向孔内投入粘土，用冲击钻头造浆，用粘度计检查粘
度。
2．制浆粘土的用量计算
在漂、卵石中钻孔，事先备足粘土数量约为钻孔体积的70~80%，
每立方米泥浆所需的粘土量（吨）
M=[要求的泥浆容重（T/m3）-水的容重]/[粘土的容重（T/m3）—水的容重]
×（粘土的容重）
3、泥浆的循环
利用泥浆泵将贮浆池内的泥浆，通过泥浆管泵入孔底，经与孔底
沉碴混合后，成为悬浮液。从孔底向孔口上翻，流入沉淀池，沉
淀池一般设置比贮浆池深，表面的泥浆流入贮浆池，形成正泥浆
循环，同时设置多个沉淀池。沉碴晾晒后处理，以保护环境。
三、冲击成孔的操作方法和劳力组织
埋好护筒和备足护壁泥浆粘土后，将钻机就位，立好钻架，准桩孔中心，拉好缆风绳，可冲击钻进。
用冲击钻机施工时，注意查看钢丝绳回弹和回转的情况，耳听冲击声音，判别孔底地质情况，同时按勤松绳、少松绳的原则，冲孔过程中要勤掏碴、勤检查、勤换粘土，防止安全质量事故。
（1）开孔时护筒内多投粘土，加入一定数量的卵石，注入泥浆，用
冲锤把泥、石挤向孔壁，加固护筒脚。
（2）护筒脚漂、卵石层一般较松散。采用0.5~0.8米米kg/cm2gggggdfgg，时间不
宜太长，以孔底泥浆翻出孔口时为宜，以免造成孔内坍塌。
4、劳动力组织
用冲击钻机施工时，每台班共3人。其中司机兼记录1人，换粘土
兼掏碴2人，电焊工1~2人焊补钻头。
四、钢筋笼制作与安装。
1、钢筋笼严格按设计尺寸制作，同时应根据钻机起吊高度分段制作。
CZ—30型钻机，最大提升高度8米米m~0.5m）=6m+n（整节数）×2.0
2、导管接长后进行密封试验，检查法兰盘处是否漏气、漏水。否则，
灌砼注时管内形成真空，砼不外翻。
3、安装时防止导管弯曲撞击孔壁，造成坍孔。为保证其刚度，在法兰
盘处焊接加劲肋。
4、在装、拆时速度要快，以免造成砼个别地方成“蜂窝”。同时，灌
注时应经常移动导管使孔内砼均匀上翻，保证砼密实度。
六、灌注水下砼
1、灌注前的准备
（1）漏斗和储料斗容量计算：V=h1×πd2/4+HC×πD2/4h1：孔内砼高度Hc时,导管内砼柱与导管外水压平衡所需高度。
h1=Hwγw/γC
γC：砼容重=2.4吨/m3
Hc:初灌砼面至孔底高度。Hc=h2+h3
h2:初灌砼埋入深度至少1m。h2=1.0m
h3:0.3m~0.5m(有沉碴时适当加大)
d:导管直径。d=250mm=0.25m
Hw:孔内水面至初灌面之间高度=孔深-h2-h3
γw:孔内泥浆容重
例如:西环线府河中桥,孔径1.25米米,米h3=0.5m+0.1m=0.6m
h1=HWγw/γc=(13-1.0-0.6)×1.2/2.4=5.7m
Hc=h2+h3=1.0+0.6=1.6m
V=5.7×3.14×0.252/4+1.6×3.14×(1.25×1.1)2/4=2.65m3
2、运输砼时间和距离尽量短些，避免砼运输过程中出现离析，以
免影响塌落度和和易性，以保证管内砼能顺利上翻。
3、初灌注时采用拔球法施工。
4、混凝土用钻机提升，减少大型机械进场对孔壁的扰动。
5、水下砼灌注。采用连续灌注，专人负责测量砼浇注高度,并作好
记录，推算孔径大小，判别孔内塌方、缩孔和其它情况。以便作
出相应处理。
6、拔导管时先精确测量砼高度，计算拆导管后其埋入砼深度。不得
小于1米
2、焊接水口，使其成为圆形。
3、采用大冲程
4、经常测量泥浆浓度和稠度，不致超标。 用片、卵石混合粘土回填钻孔重新冲击。 2、钻孔偏斜 遇到探头石、漂石、地质软硬不均，钻机移位。 认真阅读设计要求，施工中作好钻进记录，了解孔内地质情况。 1、回填片石用冲锤冲击打掉探头石。
2、将钻机略移向探头石一侧，用冲锤高击猛打，斩断探头石，然后将钻机移回原位继续钻进。
3、用爆破方法。 3、坍孔 1、孔口与护筒连接不牢，冲击时震动孔口造成坍孔。
2、泥浆不浓，护壁不好。
3、钢笼、导管撞击护壁。
4、吹孔时间过长。 发现孔内水位升高或有气泡外翻及时提出钻头。 用片石、卵石夹粘土回填至坍孔以上，提高泥浆浓度或改善泥浆的性能。 4、卡钻 1、钻孔钻成梅花型，钻头被狭窄部位卡住。
2、伸入孔内的探头石未被打碎，卡住钻脚或钻顶。
3、孔内落入异物。
4、大绳放得太多，钻头倾倒，顶住孔壁。
5、半途之中换新钻头。 1、盖好孔口
2、孔口四周保持整洁。 1、如为梅花孔卡钻时，钻头下有活动余地，可松绳落钻，再转一下角度，强提。
2、用由下而上顶撞的办法轻打卡点的石头。
3、用打捞钩勾住钻头，与主绳一起同时提动，并多次上下左右摆动。
4、用半圆钻冲击卡住的石头，挤入孔壁或把钻头碰活动脱离卡点，然后提出。
5、用千斤顶强顶。 5、掉钻 大绳磨损严重，绳卡脱落。 经常检查。 用打捞钩打捞。 八、环境保护
现代化的高速发展，对建筑业在环境保护上的要求很高，在城市施工的营门口立交桥、城郊施工的西金厂特大桥、府河中桥施工中，我们有以下几点深刻的体会：
1、保证城市卫生检查需要。
2、保证雨、圬水管道的通畅。
3、保证行人安全。
4、保证交通畅通，不影响市民生活要求。
5、城市生活用水的要求。
具体做法：
1、沉淀池中泥浆晾晒干后运走或用干土加泥浆混合运走。
2、经常清理行车道、运输道、人行道溅洒的泥浆。
3、泥浆池、沉淀池以及孔桩位置采用醒目标志，同时夜间用彩灯照
明显示。
4、采用封闭的运输车辆，运输罐运输泥浆。
经成都市几次卫生大检查，检查达标。
九、采用以上施工方法取得的效果
1、1992年3月~1993年7月，在成都市营门口施工的192根φ1.0
米4根桩静载试验，34根桩声波探测，无断桩、无夹泥、无缩
孔现象，达到设计要求。
2、西金厂特大桥56根φ1.0米
漂、卵石地质中冲击成桩
施工方法及事故处理
龚平昌
中铁二局集团路桥公司
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