摘要：冲击钻孔桩具有安全性高、设备简单、操作方便、适用性强、桩承载力高、工艺成熟等特点，因此在公路桥梁与铁路桥梁的施工中获得了广泛的应用。同时，钻孔灌注桩属于隐蔽工程，具有工程质量控制难的特点，所以在施工中应做到按流程逐步控制，合理解决突发事故，这样才能保证工程的质量。
关键词：冲击钻孔,施工流程,施工要点,事故处理
一、冲击钻孔桩的施工工艺及质量控制
1、冲击钻孔桩的施工工艺流程
按照施工技术要求，冲击钻孔桩的施工工艺流程成为：施工准备→平整场地→测量放样、桩孔定位→埋设护筒→钻机就位对中→钻进成孔→一次清孔及验孔→下放钢筋笼→安装导管→二次清孔及灌注砼→拆除刚护筒→进行桩身无损探伤检测。
2、冲击钻孔桩的施工质量控制
属于隐蔽工程的钻孔灌注桩施工过程是一项复杂的质量控制工程，从开工到灌注完砼的每道工序都必须严格控制施工质量。冲击钻孔桩施工质量控制要点归纳起来有如下几点：
1)场地处理：钻孔桩施工前必须对钻机施工平台进行平整以保证钻机就位后施工时不产生滑移。在平整场地的时候应减少对桩孔位置的深度开挖，利用回填对打孔位置进行处理，主要是降低对稳定土体的扰动，必须换土或填土平整场地时应对换填土进行碾压夯实处理，以避免钻机施工过程中不均匀下沉造成偏孔。特别是在固定设备的位置应对松软土进行认真碾压夯实，必要时应在钻机底座下方支垫钢板或者枕木加固。
2)埋设钢护筒：钻进成孔成败的关键是防止孔壁坍塌，当孔内水位低于周围地下水水位的时候，地下水位以下的孔壁在周围地下水侧向压力作用下容易出现向内坍塌的情况，孔口孔壁在钻机施工时震动下造成孔口坍塌。因此冲击钻孔桩施工时在孔口处必须埋设护筒。护筒具有防止坍孔、隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置及钻头导向的作用。一般情况下，冲击钻孔桩施工采用钢护筒，制作护筒钢板厚度不小于1cm，护筒埋深不小于150cm，护筒露出地面不小于30cm，护筒内径大于设计桩径20～30cm。埋设护筒中心与设计桩位偏差不大于5cm，偏斜不大于1%，护筒固定好后周围用粘土回填封闭防止漏浆。
3)泥浆控制：钻孔用的泥浆也是影响施工质量的重要因素，其主要是水、黏土、添加剂的混合物。主要有悬浮钻渣、冷却设备、润滑增压的作用，同时可以在钻孔内形成一个泥皮，阻隔孔内泥浆外渗和防止坍孔等作用。施工中应根据地层实际情况控制泥浆稠度，过稠或者过稀的泥浆都不利于施工的开展，过稀排渣护壁效果差，过稠则容易降低钻进速度减弱钻具性能。
4)钻孔监控：冲击钻孔是一道持续时间较长的工序，因此是质量控制的关键，施工中应先对开孔的质量进行控制，为了保证桩孔垂直并不扰动固定好的护筒，刚开钻时钻头不应提过高，应慢提轻钻，等钻孔深度超过护筒埋深1m后逐渐提升钻头高度。钻孔过程中应不断的添加泥浆和抽渣，并随时检查钻孔的垂直度及钻头直径以保证桩孔垂直及桩径满足设计要求。因冲击式钻机施工时候还会影响周围钻孔的稳定性，所以在施工中应掌握整个场地的布桩情况，合理的组织钻孔的顺序，保证孔与孔之间的不会产生负面影响。最终成孔后还应对桩孔进行检测孔深、位置、孔径等，符合设计要求后方可进行下道工序。
5)一次清孔：在孔深、位置、孔径检验合格后应立即进行排渣清孔，主要是避免间隔时间过长而导致泥浆沉淀而引起坍孔，孔底沉渣清干净后进行下道工序。
6)下放钢筋笼及安装导管：钢筋笼是混凝土桩体的骨架，为了保证外侧钢筋保护层厚度，应每2～3m设置一块与桩身同标号的混凝土垫块或设置保护层定位筋。在吊放钢筋笼的时候应严格按照施工标准进行，在运输和吊装过程中保证钢筋笼的完好，避免出现变形情况。安装入孔的时候应保证竖直轻放、慢放，遇到障碍的时候应反复转动使之下落，如果不能继续放入严禁强行下放以免造成钢筋笼变形或损坏钢筋笼上的声测管，这时应吊出钢筋笼重新检测孔径或孔内是否有坍塌，等查明原因并处理好后再下放钢筋笼。钢筋笼下放到位后应先对中孔位再进行固定，钢筋笼与孔位对中偏差不应大于5cm。为了保证钢筋笼顶的设计标高，在钢筋笼的顶端焊接吊筋前应根据桩顶设计标高与护筒顶实际标高准确算好吊筋长度，钢筋笼就位后应利用吊筋将其固定在护筒上的平放枕木或钢管上，枕木或钢管两端超出护筒长度不应小于50cm，严禁直接把钢筋笼悬挂在护筒上。钢筋笼固定好后及时安装导管以缩短停止清孔的时间，导管连接处必须保证封闭密实不漏浆，首次使用的导管在下钢筋笼前就必须试拼检查气密性，检查合格后方可投入使用。
7)二次清孔：由于吊放钢筋笼和安装导管过程中已停止换浆清渣，经过一段时间后孔底重新产生一定的沉渣厚度，所以导管安装完后必须及时进行二次清孔，孔底沉渣清干净后注入清水调整泥浆比重，泥浆比重、稠度、含砂率三项指标均达到施工规范要求后方可进行水下混凝土灌注。
8)水下混凝土灌注：水下混凝土灌注要求混凝土有良好的和易性，灌注前混凝土的塌落度控制在18～22cm。灌注混凝土的时候为了保证施工质量应控制导管的买入深度，灌注前应根据桩径大小算出首批混凝土的量，首批混凝土的量应能满足导管埋深不小于80cm，进入正常灌注后导管埋入混凝土深度控制在2-6m内如图1。
当混凝土上升至接近钢筋笼的结合部时应放慢速度，防止出现浮笼的情况，导致成桩失败。灌注的时候拌合站应保证物料的充足及混凝土生产能力，水下混凝土必须一次性连续灌注完成，严禁中断，中途拆管间隔时间应保证在半个小时以内。灌注结束的时候考虑到桩顶存在浮渣的情况，所以实际灌注的高度要保证高出设计高程1m左右进行控制，以保证桩顶混凝土的质量符合承载要求。
二、冲击钻孔桩在施工中的事故处理措施分析
1、坍孔的处理
1)可以利用另接一个直径相同的护筒来解决坍孔问题，当成孔出现局部坍孔的时候，通常会导致护筒下沉，此时可以利用装有黏土的编制草袋进行回填夯实，然后另接一个直径相同的护筒保证与前面的护筒连接紧密且同心，其缺点是灌注后下面的护筒可能会永久性的保留在桩体上。
2)如果孔壁坍塌的面积过大，且影响了钻孔的位置与钻机稳定时，就应考虑采用回填夯实的措施，即对开钻的孔进行回填，并进行夯实后再进行钻孔施工。
2、预防坍孔的措施
在施工中可以采用小冲程的进行开孔，通常采用的是0.6m的冲程，使得初步成孔的紧密程度与垂直度、圆顺度都有所保证，然后随着钻进的深度增加，成孔稳定后在利用正常冲击钻进行施工;增加泥浆的比重，在开孔的时候可以适当的增加泥浆稠度，如使用管型钻头的时候，一般的地层质量其粘稠度为16-25s，松散地质为1.4-1.6时，稠度可以为19-28s。当利用实心钻头时应适当降低。同时对新配置的泥浆其含砂率应小于4%，胶体率应大于95%。最后，应在施工中及时监控钻孔内的水头高度，不足时应注水保证其压力与外部平衡。
3、卡钻事故处理
如果出现卡钻而钢丝绳没有断裂，应利用卷扬机使得钢丝绳绷紧并产生张力，然后利用一重物在一定高度下自由落下对钻头产生一个冲击，从而使得钻头受到振动而松脱卡钻障碍的束缚，而在钢丝绳的拉力下向上活动，然后利用卷扬机提出钻头。
如果钢丝绳已经断裂，应采用特殊的打捞工具，如打捞钩钩在钻头上的打捞环上，然后利用上面的方法对对其进行振动并打捞。或者将钢丝绳系在钢轨上，在钢轨前端利用千斤顶将钻头顶起。这个方法在应用时应测量钻头的位置以便顺利打捞。
4、偏孔事故处理
遇到偏孔时先检查是否钻机倾斜或滑移，如果是钻机的原因及时调整钻机底座水平和重新对中继续冲钻;如果是孔内地质软硬不均或遇到斜岩引起偏孔，应及时回填坚硬的片石至偏孔位置以上1m左右后用小冲程冲钻，钻过偏孔范围后再用正常冲程继续冲钻。总之，无论什么原因引起偏孔都应该及时纠偏，否则偏孔钻进越深越难处理。
三、结束语：
冲击钻孔桩施工是一项复杂的施工质量控制过程，在施工中疏忽任何一道工序质量控制要点都有可能影响桩基质量，甚至要付出惨重的代价。只有了解施工工艺，施工前做好准备工作，掌握质量控制要点，施工过程做到全程质量控制，遇到事故及时根据实际情况采用合理的措施进行处理，才能安全、顺利地完成质量合格的钻孔桩施工。
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