高壓氣動錘潛孔引孔應(yīng)用技術(shù)

梁兆漢

（廣東省第一建筑工程有限公司）

0 引言

引孔在管樁中是因為地層中有較為密實的地質(zhì)層位,在靜壓或錘擊施工中無法穿透,而由于抗拔或抗震需要必須到達(dá)設(shè)定的持力層，處理方法有兩種：①改樁位（避開孤石），將樁位變更至沒有孤石的位置，樁承臺相應(yīng)作出變更；②引孔（預(yù)先將樁位下埋藏的孤石處理掉，打爆的孤石、穿透孤石層），保證能夠按圖紙設(shè)計位置進(jìn)行工程樁施工，樁位和樁承臺無需變更。實踐表明：當(dāng)?shù)叵侣癫毓率鄬^多時，采用引孔技術(shù)處理是比較可行和經(jīng)濟(jì)合理的技術(shù)措施（在其它樁型個案當(dāng)中，如鉆孔樁、旋挖樁遇孤石也有采用潛孔引孔技術(shù)）。

常用的引孔方法主要有：①采用巖芯鉆機(jī)引孔打穿孤石（密實地層）后再進(jìn)行打樁；②高壓氣動錘穿透孤石；③回轉(zhuǎn)鉆切削穿透孤石層；④水沖法先壓到密實夾層后不易進(jìn)尺，此時用空壓機(jī)將高壓水槍從管樁中心伸到樁底，注水沖松地層，再行打樁。實踐工程中采用高壓氣動錘穿透孤石。

1 工程概況

珠海某山邊靠海的一高層外資商業(yè)住宅工程項目，2 層地下室，地基基礎(chǔ)分部工程中采用高強預(yù)應(yīng)力PHC管樁基礎(chǔ)。地質(zhì)報告顯示地下埋藏孤石較多，深淺與大小不一；根據(jù)設(shè)計圖紙管樁施工中采用引孔技術(shù)處理遇孤石難題。

地質(zhì)報告顯示，由地面以下土質(zhì)分別為：塊石回填土、粉砂、淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粘土、中砂、粉質(zhì)粘土、全風(fēng)化花崗巖、強風(fēng)化花崗巖、中風(fēng)化花崗巖。

2 工作原理

氣動潛孔錘的工作原理：在氣動潛孔錘鉆進(jìn)過程中，高壓空氣驅(qū)動沖擊器內(nèi)的活塞作高頻往復(fù)運動，將該運動所產(chǎn)生的動能源源不斷的傳遞到鉆頭上，使鉆頭獲得一定的沖擊功。鉆頭在該沖擊功的作用下，連續(xù)對孔底巖石施行沖擊，巖石在該沖擊功的作業(yè)，形成體積破碎，從而達(dá)到引孔目的（為樁基施工掃清障礙）。

3 施工工藝

3.1 機(jī)械設(shè)備及材料準(zhǔn)備

⑴專業(yè)引孔機(jī)具：如表1 所示，主要包括潛孔錘鑿巖鉆機(jī)、空氣壓縮機(jī)、潛孔錘、配套鉆具等。

表1 大直徑潛孔錘潛孔施工機(jī)械設(shè)備配套

⑵主要工具：鋼絲繩、鋼墊板等。

⑶測量工具：全站儀、J2 經(jīng)緯儀、S3 水準(zhǔn)儀、北斗衛(wèi)星定位儀、木折尺、鋼卷尺、標(biāo)尺等。

3.2 施工工藝流程

高壓氣動錘引孔施工工藝流程如下：平整場地→樁位測量定位→潛孔機(jī)安裝、調(diào)試、就位→打孔（引孔）→打孔機(jī)移位（下一樁位）→樁孔填土。

⑴場地平整：施工前，對施工場地進(jìn)行平整，以方便樁機(jī)順利行走；對局部軟弱部位換填，保證場地密實、穩(wěn)固，確保樁機(jī)施工時不發(fā)生偏斜。

⑵樁位測量定位：測點放樣前，認(rèn)真做好內(nèi)業(yè)準(zhǔn)備工作，校正儀器設(shè)備，擬定施測方案；樁位測量完成后，提交復(fù)核，無誤后交付現(xiàn)場使用。

⑶引孔樁機(jī)安裝、就位、調(diào)試：設(shè)備吊裝由專人指揮，做到平穩(wěn)，輕起輕落，非作業(yè)人員撤離作業(yè)范圍；引孔鉆機(jī)就位后，采用液壓系統(tǒng)調(diào)平，水平尺校正水平度，確保始終保持樁機(jī)水平；樁機(jī)設(shè)備使用前進(jìn)行檢修，并進(jìn)行試運轉(zhuǎn)。

⑷潛孔：樁機(jī)就位后，首先將潛孔錘鉆頭對準(zhǔn)樁位并調(diào)好垂直度；下放潛孔錘，啟動空壓機(jī)，進(jìn)行潛孔錘鉆進(jìn)；啟動空壓機(jī)驅(qū)動潛孔錘開鉆初鉆時，應(yīng)低速鉆進(jìn)，應(yīng)經(jīng)常復(fù)核鉆桿的垂直度，并應(yīng)及時調(diào)整；潛孔過程中，控制潛孔錘下沉速度，派專人觀察鉆具的下沉速度是否異常，鉆具是否有擠偏的現(xiàn)象，若出現(xiàn)異常情況應(yīng)分析原因，及時采取措施；潛孔過程中，派專人從相交垂直方向同時吊二根垂線，校核鉆具垂直度；做好現(xiàn)場施工記錄，包括潛孔樁號、樁徑、樁長、施工時間等。

⑸孔口清理巖屑：潛孔過程中，空壓機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣兼作洗井介質(zhì)，將潛孔錘破碎的巖屑攜出孔內(nèi)并堆積在孔口，現(xiàn)場派人不間斷進(jìn)行孔口巖渣清理；清理出的巖屑呈顆粒狀，應(yīng)集中堆放及時外運。

⑹潛孔穿透硬巖層：潛孔過程中，注意觀察鉆進(jìn)速度和孔口巖屑排出情況，按每條管樁所需要深度潛孔深度控制引孔標(biāo)高位置；潛孔滿足管樁深度要求后，即停止引孔，拔出鉆具；拔出鉆具時，空壓機(jī)正常工作，邊錘擊、邊旋轉(zhuǎn)、邊上拔，使孔內(nèi)巖屑順利排出，同時防止鉆具上拔時卡鉆。

⑺孔回填土：潛孔完成機(jī)具拔出后需及時進(jìn)行回填土，回填深度同地面為準(zhǔn)。潛孔完成，應(yīng)該進(jìn)行管樁試打，以檢驗潛孔工藝對鋼板樁施工效果，以便及時補孔。

4 質(zhì)量注意事項

4.1 樁位偏差

⑴潛孔樁位由測量工程師現(xiàn)場測量旗線；

⑵鉆機(jī)就位時，認(rèn)真校核潛孔錘對位情況，如發(fā)現(xiàn)偏差超標(biāo)，及時調(diào)整。

4.2 樁身垂直度

⑴潛孔鉆機(jī)就位前，進(jìn)行場地平整、密實，防止鉆機(jī)出現(xiàn)不均勻下沉導(dǎo)致引孔偏斜；

⑵鉆機(jī)用水平尺校核水平，用液壓系統(tǒng)調(diào)節(jié)支腿高度；

⑶潛孔時，采用二個垂直方向吊垂線校核鉆具垂直度，確保垂直度滿足要求。

4.3 潛孔

⑴潛孔過程中，控制潛孔錘下沉速度，派人觀察鉆具的下沉速度是否異常，鉆具是否有擠偏的現(xiàn)象，若出現(xiàn)異常情況應(yīng)分析原因，及時采取措施。

⑵潛孔時，由于鉆具直徑相對較大，潛孔過程中鉆桿與孔壁間的環(huán)狀孔隙小，對孔壁穩(wěn)定有一定的作用。擔(dān)在提鉆時，由于風(fēng)壓大，對孔壁穩(wěn)定有一定的破壞作用，此時應(yīng)控制提升速度，防止引起孔壁坍塌。

⑶潛孔時，派人及時清理孔口巖渣，防止巖渣二次入孔，造成孔口堆積、重復(fù)破碎，防止埋鉆現(xiàn)象發(fā)生。

5 減小引孔造成不得影響的施工控制方法

⑴通過跳也引孔的施工順序，減小擠土效應(yīng)。

⑵測量放線是保證引孔質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，根據(jù)施工圖和建筑紅線及業(yè)主管理方移交的控制點精確施放各軸線和樁柱，然后在樁位釘上鐵釘做好標(biāo)志，并報告監(jiān)理單位驗線，復(fù)核樁位。

⑶根據(jù)樁位普查地質(zhì)勘測報告資料，做好引孔深度的控制，確保工程樁施工順利。

⑷改進(jìn)樁尖，改用錐形樁尖，加強破土能力。

⑸采用與設(shè)計樁一樣大的引孔鉆頭，引孔施工完成后，用安全擋板覆蓋，減少雜物附落。

6 安全

施工前應(yīng)進(jìn)行安全技術(shù)交底，使操作人員清楚地認(rèn)識到該工程應(yīng)注意哪些不利因素，并加以高度預(yù)防。施工過程中每天班組堅持班前安全例會，交待安全注意事。

⑴機(jī)械設(shè)備操作人員必須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，熟練機(jī)械操作性能，經(jīng)專業(yè)管理部門考核取得操作證后上機(jī)操作。

⑵機(jī)械設(shè)備操作人員和指揮人員嚴(yán)格遵守安全操作技術(shù)規(guī)程，工作時集中精力，謹(jǐn)慎工作，不擅離職守，嚴(yán)禁酒后操作。

⑶作業(yè)前，檢查機(jī)具的緊固性，不得在螺栓松動或缺失狀態(tài)下啟動，作業(yè)中，保持鉆機(jī)液壓系統(tǒng)處于良好的潤滑。

⑷引孔前，以樁機(jī)的前端定位，調(diào)整導(dǎo)軌與鉆具的垂直度。

⑸當(dāng)外機(jī)移位時，施工作業(yè)面保持基本平整，現(xiàn)場統(tǒng)一指揮，無關(guān)人員撤離作業(yè)現(xiàn)場，避免發(fā)生樁機(jī)傾倒傷人事故。

⑹機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障后及時檢修，嚴(yán)禁帶故障運行和違規(guī)操作，杜絕機(jī)械事故。

⑺現(xiàn)場所有施工人員按要求做好個人安全防護(hù)，高空作業(yè)時系好安全全帶，特種人員佩戴專門的防護(hù)用具。孔口清理人員佩戴防護(hù)鏡，防止孔內(nèi)吹出巖屑傷害眼睛。

⑻現(xiàn)場用電由專業(yè)電工操作，持證上崗，電器必須嚴(yán)格接地、接零和使用漏電保護(hù)器。電工有權(quán)制止違反用電安全的行為，嚴(yán)禁違章指揮違章作業(yè)。

⑼所有現(xiàn)場作業(yè)人員和機(jī)械操作手嚴(yán)禁酒后上崗。

⑽施工現(xiàn)場所有設(shè)備、設(shè)施、安全裝置、工具配件以及個人勞動保護(hù)用品必須經(jīng)常檢查，確保完好和使用安全。

⑾對已施工完成的引孔采用孔口覆蓋、回填泥土等方式進(jìn)行防護(hù)，防止人員落入孔洞受傷。

7 工程檢測結(jié)果

土方開挖后，按《規(guī)范》要求以工程樁分別進(jìn)行了樁位偏差測量、低應(yīng)變、靜載檢測。結(jié)果表明，高強預(yù)應(yīng)力PHC 工程管樁承載力均全部滿足設(shè)計要求，樁身完整率100%，全部為Ⅰ類樁，樁基工程良好，達(dá)到設(shè)計和規(guī)范要求。

8 結(jié)語

采用高壓氣動錘潛孔引孔，解決了樁下埋藏孤石難題，為靜壓管柱施工清除了障礙，施工進(jìn)度快，操作簡易，經(jīng)濟(jì)效果好，獲得參建各方的一致認(rèn)可，值得社會推廣應(yīng)用的建筑技術(shù)。