張 浩

（四川公路橋梁建設(shè)集團有限公司， 成都 611130）

0 引言

公路橋梁樁基沖孔樁是一種橋梁樁基的施工方法，沖孔灌注樁是一種深基礎(chǔ)，它具有很多優(yōu)良的性質(zhì)，比如適應(yīng)性強，施工噪音相對較小，施工安全系數(shù)較高等等，所以在世界范圍得到了很廣泛的應(yīng)用。在一些特殊地理位置，只能使用該方法進行施工。但在如遇到特殊地質(zhì)條件是時，導(dǎo)致該施工方法實施難度大，施工進度緩慢，機具損耗大。本文介紹了沖孔灌注樁的施工方法及遇到特殊地質(zhì)條件時的施工方法。

1 普通沖孔灌注樁的施工方法

沖孔灌注樁施工的主要工序是：測量放樣、埋設(shè)護筒、搭設(shè)鉆孔平臺、制備泥漿、沖孔、清孔、鋼筋籠制作與吊裝以及灌注水下混凝土等。

1.1 測量放樣

根據(jù)設(shè)計資料在施工現(xiàn)場布設(shè)測量控制網(wǎng)和施工水準(zhǔn)點，用全站儀采用坐標(biāo)法直接放樣至每個樁基的中心，并在每個樁基周圍沿橫橋向和順橋向放樣四個副樁，每個副樁距樁基中心2m左右。并用混凝土固定，便于施工中對樁基位置的復(fù)核。施工中要注意對各個副樁的保護。

1.2 埋設(shè)護筒

鋼護筒采用4～6mm厚鋼板卷制而成，高200cm～400cm，護筒直徑比設(shè)計樁徑大30cm，護筒底部加焊刃腳，護筒頂部加焊法蘭。防止護筒變形。埋設(shè)護筒時，可采用人工（或挖掘機）開挖方法挖掘一個直徑比護筒直徑大100cm、深200cm～300cm的樁孔，將鋼護筒吊裝入孔內(nèi)后定位，在護筒外側(cè)四周與孔壁間填充粘土夯實，以防止沖進過程中循環(huán)液從護筒外串通，造成孔口坍塌。鋼護筒頂面高出地面30cm以上（或水面1.5m～2.0m）,以提高孔內(nèi)水頭，增大水壓。護筒中心豎直線應(yīng)與樁中心線重合，平面允許誤差為50mm，豎直線傾斜不大于1%。在護筒埋設(shè)過程中一定要控制好護筒的中心位置偏差，垂直度偏差，以確保護筒埋設(shè)質(zhì)量。

1.3 設(shè)沖孔平臺

陸上沖孔樁，在平整施工場地后,在每個樁孔除護筒范圍外,縱向每隔50cm鋪設(shè)一根枕木, 鋪設(shè)長度要比沖擊機長度長200cm, 鋪設(shè)的枕木的標(biāo)高誤差不得超過2cm。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件差時,可用幾層枕木縱向和橫向交差鋪設(shè)。當(dāng)平臺搭好以后,用汽車吊把沖擊機吊到平臺上,調(diào)整水平固定以后再試機。沖孔平臺的平整度不超過2cm。臨近淺水河灘樁基，應(yīng)先采用圍堰與填筑交替進行的方法筑島，先用砂卵石土袋沿墩位四周圍堰 1米高左右，再在堰內(nèi)填以粘土，之后再圍堰再填筑，交替進行，直至施工水位以上0.5米為止。

1.4 沖孔

沖擊機開始沖孔時，應(yīng)稍提鉆頭，在護筒內(nèi)打漿，并開動泥漿循環(huán)泵進行循環(huán)，待泥漿均勻后開始沖進，要適當(dāng)控制進尺。在沖進過程中應(yīng)經(jīng)常注意土層變化，每進尺2m或在土層變化處撈取渣樣，判斷土層，記入沖孔樁記錄表并與地質(zhì)柱狀圖核對。同時在沖擊鉆進過程還需注意：

a、沖進過程中掌握好沖程，正?？刹捎?～1.5m的沖程，為正確掌握每次提升的沖程，可在鋼絲繩上綁扎紅繩標(biāo)出長度標(biāo)志；

b、沖進過程中要及時檢查泥漿粘度及相對密度；

c、投放粘土自造泥漿時，一次不可投入太多，以免粘錐、卡錐；

d、由于沖錐的振幅較大，在沖進過程中應(yīng)經(jīng)常檢查沖機門架位置，避免出現(xiàn)偏位的情況；

e、沖擊錐起吊應(yīng)平穩(wěn)，防止沖撞護筒和孔壁。進出孔口時嚴(yán)禁孔口站人，防止鉆錐撞人事故；

f、因故停機時，孔口應(yīng)加蓋保護，嚴(yán)禁沖錐留在孔內(nèi)，以免埋錐。

沖擊機施工時，應(yīng)有統(tǒng)一的指揮人員，多班作業(yè)時，應(yīng)堅持交接班制度，做好交接班記錄。沖進時應(yīng)仔細(xì)觀察進尺情況和排水出渣情況，排量減少或出水中含巖渣量較多時，應(yīng)控制沖進速度。根據(jù)不同的地質(zhì)條件，選擇適當(dāng)?shù)臎_進速度和沖錐提升高度，以便達(dá)到最佳的進尺效果。

1.5 檢孔及清孔

沖孔至設(shè)計標(biāo)高后，采用專用儀器檢查孔徑、孔形和傾斜度等。一般采用外徑等于沖孔樁鋼筋籠直徑加100mm（但不得大于鉆頭直徑），長度不小于4D～6D的鋼筋檢孔器吊入鉆孔內(nèi)檢測。如經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)有缺陷，例如中心線不符、超出垂直線、直徑減小、橢圓截面、孔內(nèi)有飄石等，應(yīng)立即采取適當(dāng)措施，妥善處理。采用換漿法清孔。清孔時，孔內(nèi)水位應(yīng)保持在地下水位或河流水位以上1.5～2m，以防止孔內(nèi)的任何塌陷。清孔后，應(yīng)立即按規(guī)范檢查泥漿性能指標(biāo)及孔底沉淀物厚度，該橋嵌巖樁孔內(nèi)沉淀厚度按規(guī)定不大于50mm。

1.6 檢孔合格后按照標(biāo)準(zhǔn)水下砼灌注法澆筑水下混凝土。

2 施工案例中特殊地質(zhì)條件下沖孔樁的施工方法

2.1 工程案例

我公司在2014年四川省綿竹至茂縣公路漢旺至牛圈溝段，K28+190.5干溝大橋沖孔樁施工時，由于綿茂公路處于龍門山斷裂帶，2008年“5.12”特大地震的影響，導(dǎo)致山體比較破碎。樁基位置處于河床堆積體，兩山夾一溝，山勢陡峭，只能使用沖孔灌注樁進行施工。

2號墩樁基設(shè)計樁長為33米，實際測量沖孔孔深為34.2米，地質(zhì)巖層主要為花崗巖。當(dāng)沖孔進尺在28米時，孔位內(nèi)巖層出現(xiàn)分部不均一半較硬，并且硬度很高，一半較軟，同一個樁位內(nèi)硬度差別較大，導(dǎo)致偏錘、沖孔無進尺。錘頭損耗大，平均沖孔設(shè)備工作 8小時焊錘一次，損壞非常嚴(yán)重，一個錘頭焊接一次錘頭齒需要十幾個小時，導(dǎo)致剩余8.2米樁基施工時間達(dá)到6個月才完成。

2.2 施工方法

（1）小進尺多循環(huán)轉(zhuǎn)心法

在樁位沖孔機對面搭設(shè)一臺深井打孔設(shè)備，使用直徑在10cm深井打孔轉(zhuǎn)頭事先在硬度較高的巖層轉(zhuǎn)出深度為30～50cm的孔，梅花狀均勻分布，已減小硬度較高巖層的密度，使樁基開放面與錘頭的接觸面受力更均勻，防止錘頭受力不均導(dǎo)致偏錘，以及巖層硬度較高使沖孔沒有進尺。小孔完成后，將打孔轉(zhuǎn)頭提起轉(zhuǎn)離樁位空口位置。再使用沖孔設(shè)備正常沖孔，以成型小孔的深度作為每一次沖孔的循環(huán)深度，每一次循環(huán)完成后檢孔深，出渣，在循漿出渣后，使用大功率電磁鐵對孔底進行一次打撈，防止錘頭掉落鐵屑過多影響沖孔進尺。以及使用檢孔器檢查樁孔的垂直度及直徑等，鉆孔同時對沖孔機錘頭損壞錘頭進行修復(fù)焊接，已小進尺多循環(huán)的方式?jīng)_孔。在沖孔一個循環(huán)完成出渣時再次使用深井設(shè)備對樁基巖層較硬端再次鉆孔，如此循環(huán)作業(yè)，以達(dá)到完成沖孔樁基作業(yè)的目的。

（2）小進尺多錘頭循環(huán)施工法

在搭好沖孔設(shè)備后，根據(jù)樁基巖層實際硬度，一臺設(shè)備配備二至三個專用錘頭，使用高碳鋼合金錘頭齒，在樁基沖孔無進尺、錘頭齒損耗嚴(yán)重時，就采用小進尺多循環(huán)方法進行施工，即第一個錘頭工作工作四小時后根據(jù)錘頭齒損耗情況更換第二個錘頭，第二個錘頭工作時，第一個錘頭更換錘頭齒，第二個錘頭使用四小時后再更換第三個錘頭，同時修復(fù)焊接第二個錘頭，第三個錘頭工作后第一個錘頭已可以再次使用，以此作為一個循環(huán)交替使用，避免了錘頭一直使用造成永久性損傷無法使用，減少人工焊接錘頭齒之間的間歇時間，使沖孔設(shè)備一直出處于工作狀態(tài)。這樣交替使用一組錘頭使用完成作為一個作業(yè)循環(huán)。

此方法是利用一臺設(shè)備，多配錘頭，在合理使用錘頭的情況下，減小錘頭損耗，造成嚴(yán)重?fù)p耗，采用多循環(huán)，合理的使用設(shè)備，增加設(shè)備使用率，不會導(dǎo)致在修復(fù)焊接錘頭時導(dǎo)致設(shè)備停機狀態(tài)的出現(xiàn)。雖然增加了設(shè)備投入，但在特殊地質(zhì)環(huán)境下，減少了設(shè)備循環(huán)時間，在小進尺多循環(huán)的方法下，保證了施工進度，

以上兩種方法是針對特殊地質(zhì)沖孔灌注樁使用的先對比較有效的沖孔進尺實施方法，其余的施工步驟與普通沖孔灌注一樣。隨著科學(xué)的發(fā)展，在以后的施工還會出現(xiàn)更多更好更有效的新的施工方法。

3 結(jié)論

（1）介紹了標(biāo)準(zhǔn)沖孔灌注樁基的施工方法，其中已實際施工工程中的實際案例介紹了特殊地質(zhì)環(huán)境下根據(jù)實際的地址情況下采用小進尺多循環(huán)轉(zhuǎn)心法施工，以及小進尺多錘頭循環(huán)施工法，推進了沖孔灌注樁的施工進度。

（2）隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，將不斷對施工提出新的要求，也將會出現(xiàn)不同的施工環(huán)境以及地址條件，今后將會出現(xiàn)更多的、適應(yīng)各種不同條件得施工方法。