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摘要:本文结合具体工程实例，就冲孔灌注桩施工工艺在岩溶地区的工程实践进行了探讨，
介绍了冲孔灌注桩的施工方案和施工工艺，提出了冲孔灌注桩施工中遇到岩溶的处理方法，并提出了施工中的安全注意事项，为类似工程提供参考。
关键词:冲孔灌注桩；岩溶地区；施工方案；施工工艺
中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号：
冲孔灌注桩，是将冲锤提升到一定高度，利用冲锤自由落地的冲击能量冲击打碎土层或岩石，利用泥浆循环出渣达到进尺成孔的目的。然而由于岩溶地区地质条件复杂多变，且不确定因素较多，桩基施工难度大。因此，冲孔灌注桩在施工前要对每根桩均进行钻探勘查，还要形成系统的施工控制技术，保证冲孔灌注桩在岩溶地区的施工质量。
1工程概况
某工程总占地面积约204959.44m2，框架剪力墙结构，±0.000绝对高程为156.700m，工程由主楼、会议厅、会堂、左辅楼、右辅楼组成。主楼地下1层，地上19层，建筑高度为76.80m；会议厅、会堂为地上1～4层，建筑高度为24.30m；左右辅楼为5～9层，建筑高度为40.65m。主楼的一层地下室其建筑面积为7972.22m2，为筏板式基础。
本工程建筑场地类别为Ⅱ类场地，地基基础设计等级为甲级。冲孔桩桩径为1500～2200mm，桩端持力层为较完整石灰岩层⑧-1层，其桩端阻力Qpk为7500kPa，个别桩端持力层为石灰岩层⑧-2层，其桩端阻力Qpk=4500kPa，冲孔桩桩端进入持力层大于0.5m。
2冲击成孔灌注桩施工方案
2.1施工顺序
根据冲孔桩平面布置，冲孔桩施工由西向东进行，桩间距小于2.5D(D为桩径)时，跳打施工，待桩混凝土强度达到强度设计值的75%时方可进行相邻桩施工。
2.2冲击钻成孔施工方法
用卷扬机在一定的高度内提升固定重量的锤头，然后脱钩使锤头自由降落，利用高位势能冲挤土层甚至破碎岩层形成桩孔，再用掏碴筒或泥浆悬渣法将钻渣、岩屑排出孔外。每次冲击之后，冲击钻头在钢丝绳转向装置带动下转动一定的角度，从而使桩孔得到规则的圆形截面。在易塌孔地层，需采用高粘度、高密度泥浆，或向孔内投入大量粘土来保护孔壁。
3冲孔灌注桩施工工艺
冲孔灌注桩施工工艺流程如图1所示。
图1 冲孔灌注桩施工工艺流程
3.1测量放线
使用经纬仪测量定位，做好标记，桩号按施工图纸编号。桩位放线允许偏差为：群桩20mm，单排桩10mm。
3.2冲孔桩护筒
孔位测量定位后，进行孔口护筒挖埋，护筒埋深在1.1m左右，并高于基坑表面400mm，护筒埋设后，利用十字线恢复原放桩位，测定护筒标高，并向监理报验复测，复测合格后，再进行施工。由于基坑底面为岩石，护筒埋设时，孔口开挖需石方爆破，由于基坑内有冲孔桩施工，爆破采用石方控制爆破，爆破时现场施工人员须完全撤离后方可引爆。爆破后的石块用履带式液压岩石破碎机破碎，人工修凿孔口，人工将孔口内的碎石块挖出，用履带式反铲挖掘机(斗容量1m3)运至坑外。炸药采用乳化炸药，雷管为毫秒延期导爆雷管和8号电雷管，爆破方案如下。
(1)根据爆破岩石地质结构情况，采用浅孔爆破方法进行施工，即采用孔径小于42mm、孔深不大于120cm、最小抵抗线小于80cm、孔间距小于40cm的减弱松动爆破。
(2)加强对爆破部位的安全覆盖，严格控制爆破飞石。
(3)严格控制单孔装药量和一次启爆药量，控制爆破产生的振动对周围建筑的危害。
3.3冲孔桩顶部模板做法
采用6mm厚钢板加工制作定型钢模板，2L63×6双角钢做龙骨，竖向间距300mm，3片模板组拼，螺栓连接(图2)。
图2 地下室冲孔桩顶部模板做法示意
3.4桩机就位
桩机就位时，应仔细调平机台中心，保证立轴垂直，并利用十字标记对中。
3.5冲孔
冲孔桩机就位后，即可开机冲孔，施工过程中，要根据不同地层采用不同的参数，以取得最佳的进尺速度。
3.6清孔
采用二次清孔法清孔，桩孔达到设计深度后，用换浆法进行第一次清孔，在灌注混凝土前用灌注导管进行二次清孔，确保孔底沉渣不超过50mm。
3.7安放钢筋笼
在第一次清孔后，安放钢筋笼，安放前对钢筋笼进行隐蔽工程检查验收，钢筋笼外设混凝土垫块，以确保钢筋笼保护层厚度符合设计要求，钢筋笼安放时应保持平、直、正。
3.8水下混凝土的灌注
钢筋笼制作完毕，应进行隐蔽工程验收，合格后方可下笼和下设导管，二次清孔完毕后即灌注水下混凝土。
3.8.1施工顺序
(1)安设导管；(2)使隔水栓与导管内水面紧贴；(3)灌注首批混凝土；(4)剪断铁丝，使隔水栓下落至孔底；(5)连续灌注混凝土，提升导管；(6)混凝土灌注完毕，拔出护筒。
3.8.2浇筑混凝土
(1)首批混凝土开始浇筑时，为使隔水栓能顺利导出，导管底部至孔底的距离为300～500mm。漏斗与储料斗间应有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土液面以下0.8m以上。(2)导管埋深为防止导管拔出混凝土面造成断桩事故，导管埋深一般不宜小于2m，同时也要防止埋管太深造成埋管事故。(3)连续浇筑混凝土，首批水下混凝土浇筑正常后，必须连续施工，不得中断。否则先浇的混凝土达到初凝，将阻止后浇的混凝土从导管中流出，造成断桩。(4)每根桩的浇筑时间按初盘混凝土的初凝时间控制，必要时可掺入匹配的缓凝剂。(5)控制桩頂接近顶部位时，应控制最后一次浇筑量，使桩顶的浇筑标高比设计标高高出0.8～1m，以使凿除桩顶部的浮浆层达到设计标高的要求，且必须保证暴露的桩顶混凝土达到强度设计值。
3.9移机
混凝土浇筑完毕后，及时将现场内泥浆清运出场地，将桩机移至下孔位，继续进行下一个桩孔施工。
4冲孔桩遇溶洞处理方法
(1)当溶洞高度为8m时，采用10mm厚钢板制作钢套筒控制桩成型，钢套筒内径等于桩径，钢套筒长度等于桩长。
(2)当溶洞高度小于8m时，采用钢筋笼外包钢丝网(钢丝网规格为5mm×5mm，丝径为0.6mm)约束混凝土，避免向溶洞内泄流，控制桩成型。钢筋笼内径为桩径+50mm，钢筋笼长度等于桩长。钢筋笼纵筋采用φ16钢筋，纵筋水平间距不大于300mm，箍筋为φ8@200(环向)。
(3)冲孔过程中遇溶洞或出现塌孔，可采用反铲挖掘机回填片石、水泥及粘土等制作护壁，保证成孔，反复抛填直至冲孔形成。水泥抛填冲击后，需间隔24h再进行冲孔。
(4)当遇溶洞为半边岩时，采用反铲挖掘机将毛石填入溶洞内，毛石要高出岩面0.3～0.5m，然后再进行冲孔，反复抛填直至冲孔形成。
5施工安全注意事项
5.1桩机运输
合理选用运输车辆，装车堆放要捆牢，避免超高、超宽。装卸要明确分工，统一指挥。钢丝索具要经常检查，如有问题，应立即更换或妥善处理。运输车上不允许乘坐装卸人员。起吊物件时，应遵守安全操作规程，要环视四周，不得碰撞。行车时要精神集中，遵守交通规则。
5.2桩机安拆
工作前班长应进行安全交底。装拆前，应详细检查各部机件是否安全可靠。工作区内禁止非工作人员入内。安拆机架时，底盘应放在平坦坚实的地面上。重大机件应运至距机身2m范围内，避免斜拉。高处作业要挂安全带，地面作业要戴安全帽。
5.3冲孔桩作业
作业前，工长要向班组进行全面交底，并有签认手续。各个工序均应遵守安全操作规程。班机长作业前，要明确分工，统一信号，统一指挥。在打桩作业区，非生产人员不得靠近。起吊桩构件不得碰撞，吊物下面不得有人通行。桩机移位时，场地需平坦、坚实、畅通。季节施工按有关规定执行，夜班施工要有足够的照明。双班作业要有安全交接班记录。多机多工种作业时，按方案流水段施工，以保证安全生产。打桩作业人员禁止饮酒，操作时精神要集中，发现异常情况立即停机，遇有恶劣气候时，按规定停止作业。打桩操作时，不得进行维修保养。所有电器设备须由专业电工接线，非电工人员不得擅自接线、改线，以防触电。高处作业与地面作业均须遵守安全规定。打桩作业停止时，应立即切断电源，桩机应停放在合适的位置。
6结语
冲孔灌注桩是近年来工程建设常用的基本方法之一，正确掌握冲击成孔工艺和配置高质量的泥浆是保证成孔的关键。然而在岩溶地区使用冲孔灌注桩，通常都要穿越溶洞、溶沟等地貌。因此，冲孔灌注桩在岩溶地区的应用难度是较大的，所以要解决冲孔灌注桩在岩溶地区应用的问题，就必须加快硬岩钻进的成孔速度和保证桩的承载能力，使清孔后的孔底沉渣厚度符合桩基技术规范和设计要求。
参考文献
[1] 钟华.岩溶地区的冲孔桩灌注桩施工技术探讨[J].科技信息,2012(17)
[2] 曾桂生;李德超.岩溶地区冲孔灌注桩主要施工处理方法[J].湖南水利水电,2010(05)
介绍了冲孔灌注桩的施工方案和施工工艺，提出了冲孔灌注桩施工中遇到岩溶的处理方法，并提出了施工中的安全注意事项，为类似工程提供参考。
关键词:冲孔灌注桩；岩溶地区；施工方案；施工工艺
中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号：
冲孔灌注桩，是将冲锤提升到一定高度，利用冲锤自由落地的冲击能量冲击打碎土层或岩石，利用泥浆循环出渣达到进尺成孔的目的。然而由于岩溶地区地质条件复杂多变，且不确定因素较多，桩基施工难度大。因此，冲孔灌注桩在施工前要对每根桩均进行钻探勘查，还要形成系统的施工控制技术，保证冲孔灌注桩在岩溶地区的施工质量。
1工程概况
某工程总占地面积约204959.44m2，框架剪力墙结构，±0.000绝对高程为156.700m，工程由主楼、会议厅、会堂、左辅楼、右辅楼组成。主楼地下1层，地上19层，建筑高度为76.80m；会议厅、会堂为地上1～4层，建筑高度为24.30m；左右辅楼为5～9层，建筑高度为40.65m。主楼的一层地下室其建筑面积为7972.22m2，为筏板式基础。
本工程建筑场地类别为Ⅱ类场地，地基基础设计等级为甲级。冲孔桩桩径为1500～2200mm，桩端持力层为较完整石灰岩层⑧-1层，其桩端阻力Qpk为7500kPa，个别桩端持力层为石灰岩层⑧-2层，其桩端阻力Qpk=4500kPa，冲孔桩桩端进入持力层大于0.5m。
2冲击成孔灌注桩施工方案
2.1施工顺序
根据冲孔桩平面布置，冲孔桩施工由西向东进行，桩间距小于2.5D(D为桩径)时，跳打施工，待桩混凝土强度达到强度设计值的75%时方可进行相邻桩施工。
2.2冲击钻成孔施工方法
用卷扬机在一定的高度内提升固定重量的锤头，然后脱钩使锤头自由降落，利用高位势能冲挤土层甚至破碎岩层形成桩孔，再用掏碴筒或泥浆悬渣法将钻渣、岩屑排出孔外。每次冲击之后，冲击钻头在钢丝绳转向装置带动下转动一定的角度，从而使桩孔得到规则的圆形截面。在易塌孔地层，需采用高粘度、高密度泥浆，或向孔内投入大量粘土来保护孔壁。
3冲孔灌注桩施工工艺
冲孔灌注桩施工工艺流程如图1所示。
图1 冲孔灌注桩施工工艺流程
3.1测量放线
使用经纬仪测量定位，做好标记，桩号按施工图纸编号。桩位放线允许偏差为：群桩20mm，单排桩10mm。
3.2冲孔桩护筒
孔位测量定位后，进行孔口护筒挖埋，护筒埋深在1.1m左右，并高于基坑表面400mm，护筒埋设后，利用十字线恢复原放桩位，测定护筒标高，并向监理报验复测，复测合格后，再进行施工。由于基坑底面为岩石，护筒埋设时，孔口开挖需石方爆破，由于基坑内有冲孔桩施工，爆破采用石方控制爆破，爆破时现场施工人员须完全撤离后方可引爆。爆破后的石块用履带式液压岩石破碎机破碎，人工修凿孔口，人工将孔口内的碎石块挖出，用履带式反铲挖掘机(斗容量1m3)运至坑外。炸药采用乳化炸药，雷管为毫秒延期导爆雷管和8号电雷管，爆破方案如下。
(1)根据爆破岩石地质结构情况，采用浅孔爆破方法进行施工，即采用孔径小于42mm、孔深不大于120cm、最小抵抗线小于80cm、孔间距小于40cm的减弱松动爆破。
(2)加强对爆破部位的安全覆盖，严格控制爆破飞石。
(3)严格控制单孔装药量和一次启爆药量，控制爆破产生的振动对周围建筑的危害。
3.3冲孔桩顶部模板做法
采用6mm厚钢板加工制作定型钢模板，2L63×6双角钢做龙骨，竖向间距300mm，3片模板组拼，螺栓连接(图2)。
图2 地下室冲孔桩顶部模板做法示意
3.4桩机就位
桩机就位时，应仔细调平机台中心，保证立轴垂直，并利用十字标记对中。
3.5冲孔
冲孔桩机就位后，即可开机冲孔，施工过程中，要根据不同地层采用不同的参数，以取得最佳的进尺速度。
3.6清孔
采用二次清孔法清孔，桩孔达到设计深度后，用换浆法进行第一次清孔，在灌注混凝土前用灌注导管进行二次清孔，确保孔底沉渣不超过50mm。
3.7安放钢筋笼
在第一次清孔后，安放钢筋笼，安放前对钢筋笼进行隐蔽工程检查验收，钢筋笼外设混凝土垫块，以确保钢筋笼保护层厚度符合设计要求，钢筋笼安放时应保持平、直、正。
3.8水下混凝土的灌注
钢筋笼制作完毕，应进行隐蔽工程验收，合格后方可下笼和下设导管，二次清孔完毕后即灌注水下混凝土。
3.8.1施工顺序
(1)安设导管；(2)使隔水栓与导管内水面紧贴；(3)灌注首批混凝土；(4)剪断铁丝，使隔水栓下落至孔底；(5)连续灌注混凝土，提升导管；(6)混凝土灌注完毕，拔出护筒。
3.8.2浇筑混凝土
(1)首批混凝土开始浇筑时，为使隔水栓能顺利导出，导管底部至孔底的距离为300～500mm。漏斗与储料斗间应有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土液面以下0.8m以上。(2)导管埋深为防止导管拔出混凝土面造成断桩事故，导管埋深一般不宜小于2m，同时也要防止埋管太深造成埋管事故。(3)连续浇筑混凝土，首批水下混凝土浇筑正常后，必须连续施工，不得中断。否则先浇的混凝土达到初凝，将阻止后浇的混凝土从导管中流出，造成断桩。(4)每根桩的浇筑时间按初盘混凝土的初凝时间控制，必要时可掺入匹配的缓凝剂。(5)控制桩頂接近顶部位时，应控制最后一次浇筑量，使桩顶的浇筑标高比设计标高高出0.8～1m，以使凿除桩顶部的浮浆层达到设计标高的要求，且必须保证暴露的桩顶混凝土达到强度设计值。
3.9移机
混凝土浇筑完毕后，及时将现场内泥浆清运出场地，将桩机移至下孔位，继续进行下一个桩孔施工。
4冲孔桩遇溶洞处理方法
(1)当溶洞高度为8m时，采用10mm厚钢板制作钢套筒控制桩成型，钢套筒内径等于桩径，钢套筒长度等于桩长。
(2)当溶洞高度小于8m时，采用钢筋笼外包钢丝网(钢丝网规格为5mm×5mm，丝径为0.6mm)约束混凝土，避免向溶洞内泄流，控制桩成型。钢筋笼内径为桩径+50mm，钢筋笼长度等于桩长。钢筋笼纵筋采用φ16钢筋，纵筋水平间距不大于300mm，箍筋为φ8@200(环向)。
(3)冲孔过程中遇溶洞或出现塌孔，可采用反铲挖掘机回填片石、水泥及粘土等制作护壁，保证成孔，反复抛填直至冲孔形成。水泥抛填冲击后，需间隔24h再进行冲孔。
(4)当遇溶洞为半边岩时，采用反铲挖掘机将毛石填入溶洞内，毛石要高出岩面0.3～0.5m，然后再进行冲孔，反复抛填直至冲孔形成。
5施工安全注意事项
5.1桩机运输
合理选用运输车辆，装车堆放要捆牢，避免超高、超宽。装卸要明确分工，统一指挥。钢丝索具要经常检查，如有问题，应立即更换或妥善处理。运输车上不允许乘坐装卸人员。起吊物件时，应遵守安全操作规程，要环视四周，不得碰撞。行车时要精神集中，遵守交通规则。
5.2桩机安拆
工作前班长应进行安全交底。装拆前，应详细检查各部机件是否安全可靠。工作区内禁止非工作人员入内。安拆机架时，底盘应放在平坦坚实的地面上。重大机件应运至距机身2m范围内，避免斜拉。高处作业要挂安全带，地面作业要戴安全帽。
5.3冲孔桩作业
作业前，工长要向班组进行全面交底，并有签认手续。各个工序均应遵守安全操作规程。班机长作业前，要明确分工，统一信号，统一指挥。在打桩作业区，非生产人员不得靠近。起吊桩构件不得碰撞，吊物下面不得有人通行。桩机移位时，场地需平坦、坚实、畅通。季节施工按有关规定执行，夜班施工要有足够的照明。双班作业要有安全交接班记录。多机多工种作业时，按方案流水段施工，以保证安全生产。打桩作业人员禁止饮酒，操作时精神要集中，发现异常情况立即停机，遇有恶劣气候时，按规定停止作业。打桩操作时，不得进行维修保养。所有电器设备须由专业电工接线，非电工人员不得擅自接线、改线，以防触电。高处作业与地面作业均须遵守安全规定。打桩作业停止时，应立即切断电源，桩机应停放在合适的位置。
6结语
冲孔灌注桩是近年来工程建设常用的基本方法之一，正确掌握冲击成孔工艺和配置高质量的泥浆是保证成孔的关键。然而在岩溶地区使用冲孔灌注桩，通常都要穿越溶洞、溶沟等地貌。因此，冲孔灌注桩在岩溶地区的应用难度是较大的，所以要解决冲孔灌注桩在岩溶地区应用的问题，就必须加快硬岩钻进的成孔速度和保证桩的承载能力，使清孔后的孔底沉渣厚度符合桩基技术规范和设计要求。
参考文献
[1] 钟华.岩溶地区的冲孔桩灌注桩施工技术探讨[J].科技信息,2012(17)
[2] 曾桂生;李德超.岩溶地区冲孔灌注桩主要施工处理方法[J].湖南水利水电,2010(05)