冲击钻机砂土成孔施工技术详解

冲击钻机砂土成孔施工技术详解

冲击钻机成孔是一种常用的桩基施工方法，适用于各种地质条件和施工环境。本文详细介绍了冲击钻机砂土成孔施工技术，包括施工准备、护筒埋设、冲击成孔、清孔与验收、钢筋笼制作与安装、混凝土浇筑以及施工监测与管理等多个环节。

施工准备

场地平整：清理施工现场，确保场地平整、无障碍物，以满足钻机作业需求。

设备检查：检查成孔设备和混凝土浇筑设备是否完好，确保施工过程的顺利进行。

测量放样：根据设计要求，对桩位进行精确放样，并做好标记。桩位的确定应考虑施工机械和设备的操作空间，以及施工过程中的安全距离。

护筒埋设

护筒制作：护筒应采用厚度不小于5mm的钢板卷制而成，直径应略大于桩径（如φ1200mm的桩，护筒直径可选为1.2m~1.4m），长度根据实际需要确定，但应确保埋入地下的深度足够稳定孔口。

护筒埋设：在桩位上埋设护筒，护筒的作用是保护成孔口不坍塌，同时也可以作为钻头的导向。埋设时，要确保护筒中心与桩位中心重合，并控制好护筒的垂直度和稳定性。护筒埋设深度应不小于1m，且护筒顶端应高出地面一定高度（如0.3m），以防止地面水流入孔内。

冲击成孔

钻机就位：将冲击钻机吊起就位，确保孔中心、钻机天车滑轮前沿在同一铅垂线上。设备安装要做到平稳、对正、基础牢固，防止钻进过程中基础下沉导致孔斜事故的发生。

冲击成孔：使用冲击钻机进行成孔作业。冲击钻机通过冲击力将土石破碎，形成一定直径的桩孔。在冲击成孔过程中，要控制好冲击速度和泥浆质量。冲击速度应根据土质软硬情况调整冲程，最大冲程不宜超过4m~6m，并应防止空锤。泥浆应事先勾兑成混合堵漏液，投入孔内，解决漏失地层的漏失问题。同时，应勤抽渣，可用泥浆循环泵循环孔内泥浆，使孔内碎块石及岩渣排出地表。

监测与调整：在冲击成孔过程中，应随时检查钢丝绳和钻头磨损情况，以及转向装置是否灵活，预防发生安全质量事故。同时，应密切关注地质变化和周围环境的影响，如遇异常情况（如斜孔、弯孔、梅花孔、塌孔等），应立即停止施工，采取措施后方可继续施工。例如，可以采取回填粘土、片石或卵石反复冲击增强护壁的方法来处理斜孔、弯孔等问题。

清孔与验收

清孔作业：当钻至终孔位置时，应进行清孔作业。清孔的目的是清除孔底的沉渣和泥浆，保证混凝土的浇筑质量。清孔可以采用正循环或反循环方法，确保孔底干净、泥浆比重符合要求（一般小于1.2）。清孔应确保孔底沉渣厚度不大于50mm。

成孔验收：成孔完成后，应进行验收工作。验收内容包括孔的中心位置、孔径、倾斜度、桩长（孔深）、沉渣厚度等。各项参数应符合设计要求和相关规范标准。

钢筋笼制作与安装

钢筋笼制作：根据设计要求制作钢筋笼。钢筋笼的制作应符合相关规范和标准，受力钢筋应平直，表面不得有裂纹及其它损伤，锈迹及焊渣必须清除。钢筋骨架应有足够的施工刚度，以保证在浇注混凝土时位置准确。长桩骨架宜分段制作，分段长度根据现场吊装条件确定，应确保不变形，钢筋接头应相间错开50cm以上。

钢筋笼安装：钢筋笼制作完成后，应进行安装。安装过程中，要确保钢筋笼的位置和垂直度，避免出现偏斜和扭曲。钢筋笼应徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁造成塌孔事故。同时，应做好钢筋笼的固定工作，防止在混凝土浇筑过程中发生移位。

混凝土浇筑

混凝土浇筑准备：在钢筋笼安装完成后，应进行混凝土浇筑准备工作。包括检查混凝土浇筑设备是否完好、准备足够的混凝土材料、确定混凝土配合比等。

混凝土浇筑：采用导管法水下灌注混凝土进行施工。混凝土浇筑应连续进行，避免出现断层和夹渣。同时，要控制好混凝土的配合比和坍落度，确保混凝土的质量符合设计要求。在浇筑过程中，应保持孔内混凝土面均匀上升，导管的提升速度应与混凝土上升速度相适应。如果导管提升过快或过慢，会导致混凝土离析或堵管等问题。

施工监测与管理

施工监测：在施工过程中，应利用北斗卫星定位系统监测钻孔位置，利用电流传感器监测冲击孔深变化，判断钻机工作情况。通过控制终端对以上数据进行采集、处理和展示，确保施工过程的准确性和安全性。

施工管理：建立完善的施工管理体系，包括施工计划制定、进度控制、质量控制、安全管理等方面。通过远程管理系统实时上传施工数据至工程管理平台，实现施工过程的远程监控和管理。

综上所述，冲击钻机成孔（φ1200mm以内、孔深20m以内）砂（粘）土施工技术涉及多个环节和细节问题，需要施工人员严格按照设计要求和相关规范标准进行操作和管理，以确保施工质量和安全。