正循環鉆孔灌注樁與沖擊鉆成孔灌注樁優劣勢淺析

【摘要】目前，我國對公路工程建設投資持續上漲，PPP項目方興未艾。本文就筆者正在施工的PPP項目實施過程中正循環成孔與沖擊鉆成孔灌注樁優劣勢的親身體會簡單整理如下，與讀者共饗。

【關鍵詞】公路工程 鉆孔樁 分析

Analysis of the advantages and disadvantages of the positive circulation drilling pile and the impact drilling bored pile

Sun Hao-zheng

（Shandong Highway Engineering Development Center， LuqiaoWeifangShandong261041）

【Abstract】At present， China's highway construction investment continued to rise， PPP project in the ascendant. The implementation of this article the author is the construction project in the process of PPP positive circulation hole and impact drill hole filling pile into the advantages and disadvantages of experience simply summarized as follows， and readers were famous.

【Key words】Highway Engineering；Bored pile；Analysis

1. 引言

某跨濰河大橋新建工程于2017年2月12日開工，樁基礎勞務分包隊伍執意采用正循環鉆孔機械鉆孔，耗時15天一棵樁也沒鉆出來，反倒是液壓油管破裂，造成一定的經濟損失不算，白白的浪費了工期，后來采用10臺沖擊鉆成孔，現已經成功灌注55顆樁基礎。今就正循環鉆孔灌注樁與沖擊鉆成孔灌注樁優劣勢分別闡述如下。

2. 正循環鉆孔灌注樁優缺點及適用范圍

2.1優點。

（1）鉆機小、質量輕、狹窄工地也能使用。

（2）設備簡單，在不少場合可直接或稍加改進借用地質巖心鉆探設備或水文水井鉆探設備。

（3）設備故障相對較少，工藝技術成熟，操作簡單，易于掌握。

（4）噪聲低，振動小。

（5）工程費用較低。

（6）能有效地用于托換基礎工程。

（7）有的正循環鉆機可打傾角10°的斜樁。

2.2缺點：由于鉆孔直徑大，正循環回轉鉆進時，鉆桿與孔壁之間的環狀斷面積大，泥漿上返速度低，夾帶泥漿上返速度低，夾帶泥漿顆粒較小，排除鉆渣能力差，巖土重復破碎現象嚴重。

2.3適用范圍：正循環鉆進成孔適用于填土層、淤泥層、黏土層、粉土層，也可在卵礫石含量不大于15%、粒徑小于10mm的部分砂卵礫石層和軟質泥巖中使用（硬質火成巖是絕對不能使用的）。

3. 沖擊鉆鉆孔灌注樁優缺點、適用范圍及施工要點。

3.1基本原理。沖擊鉆成孔施工法是鉆機或卷揚機帶動一定重量的沖擊鉆頭，在一定的高度內使鉆頭提升，然后突放使鉆頭自由降落，利用沖擊動能沖擊土層或破碎巖層形成樁孔，再用掏渣筒泥漿循環方法將鉆渣巖屑排出。每次沖擊之后，沖擊鉆頭在鋼絲繩轉向裝置帶動下轉動一定的角度，從而使樁孔得到規則的圓形斷面。

3.2優缺點及適用范圍。

3.2.1優點：

（1）用沖擊法破碎巖土尤其是破碎有裂隙的堅硬巖石所消耗的功率小，破碎效果好；同時，沖擊土層時的沖擠作用形成的孔壁較為堅固，孔壁穩定。

（2）在含有較大卵石層、漂礫石層中施工效率較高。

（3）設備簡單，操作方便，電腦等先進技術利用率高，鉆進參數容易操控，設備移動方便，機械故障少。

（4）鉆進時孔內泥漿一般是不循環的，只起懸浮鉆渣和保持孔壁穩定的作用，泥漿用量損耗小。

（5）鉆進過程中，只有提升鉆具時才需要動力，鉆具自由下落沖擊巖層是不需要動力的，能耗小，和回旋鉆相比，當設備功率相同時，沖擊鉆能施工較大孔徑的樁孔。

（6）在流沙層也能鉆孔，回旋鉆就望而卻步了。

3.2.2缺點：

（1）利用鋼絲繩牽引沖擊鉆頭進行沖擊鉆進時，大部分作業時間消耗在提升鉆頭和掏渣上，鉆進效率較低；隨著樁孔加深，掏渣時間和孔底清渣時間均增加很多。

（2）容易出現裝孔不圓的情況。

（3）容易出現孔斜、卡鉆、掉鉆頭等事故。

（4）由于沖擊能量的限制，孔深和孔徑較小。

3.2.3沖擊鉆適用于填土層、淤泥層、黏土層、粉土層，也適用于較硬巖石層、巖溶發育巖層和裂隙發育的巖層，而后者常常是回旋鉆進和其他鉆進方法施工困難的地層。

3.3沖擊鉆施工要點。

3.3.1鉆機底部一定要牢固，同時，必須保證鉆機鋼絲繩、鉆頭中心和樁基的中心重合，以免造成孔位偏差，這一般會造成疏忽的地方。開孔前。要研究明白地質柱狀圖。

3.3.2合理安排施工工序，盡量避免個孔施工間的相互擾動，避免“穿孔”事故發生。宜采用“跳打法”，或相鄰灌注樁混凝土關注完畢36h以上。

3.3.3護筒內泥漿高程要高于地下水位1.0m以上。

3.3.4沖擊鉆進要注意：

（1）要控制鋼絲繩放松量，少放勤放，防止“打空錘”。

（2）在卷揚機鋼絲繩上做好記號，防止沖擊鉆纏卷沖擊鉆具。

（3）要保證泥漿供給量。

（4）不要采用錘頭高沖程，防止卡鉆頭。

（5）經常檢查鋼絲繩質量，斷絲多了要趕緊換鋼絲繩。

（6）要經常補焊鉆頭。

（7）要經常檢查孔徑，防止縮孔。

3.3.5剛剛進入巖層時，要減緩進尺，輕提錘頭，待巖面平整后再加快進尺；沖擊鉆頭要平穩，盡量少碰撞井壁；進入巖層后，要清孔取樣，作好記錄，為樁基礎樁長變更設計提供依據。

3.3.6掏渣要遵守以下規定：開孔階段孔深不足4m，不宜掏渣，應盡量使鉆渣擠入孔壁；要及時掏渣，避免鉆渣被重復破碎，降低施工效率；每次掏渣后要及時補充泥漿或黏土，保持孔內水位高于地下水位1.5～2m。

4. 結語

正確選用鉆機，可以節約工期，降低費用，避免工程“前松后緊”。

[文章編號]1619-2737（2017）05-09-603

[作者簡介] 孫浩正，男，職稱：高級工程師，2007年1月畢業于南昌航空工業學院，長期從事工程管理工作。