1 前言
??????? 我國(guó)許多地區(qū)表土或軟弱土覆蓋層以下是巖層，通過(guò)理論計(jì)算，嵌巖樁一般進(jìn)入弱風(fēng)化巖層2倍樁徑深度，同時(shí)也有設(shè)計(jì)為嵌巖（摩擦）樁的。
??????? 由于沖擊鉆機(jī)在較高強(qiáng)度巖層中鉆進(jìn)比其它鉆機(jī)具有優(yōu)越性，故得到了廣泛應(yīng)用。下面以高速公路施工實(shí)例，介紹沖擊鉆施工常見(jiàn)問(wèn)題及預(yù)防、處理措施。
??????? 2 地質(zhì)情況 (33#墩，Φ1.5m，K48+185，樁底標(biāo)高-43.3 )
??????? ⑴地面以下2.7m為粘土（標(biāo)高4.0～1.3m）；黃灰色，灰黃色，可塑，部分軟塑狀態(tài)，中等～中偏高壓縮性；屬第四系全新統(tǒng)沖積、海積成因，編號(hào)1-1層表土；鉆孔樁推薦容許承載力【σ0】=100～140kpa，鉆孔樁周土極限摩阻力τ=20～30kpa。
??????? ⑵下部有10.8m淤泥質(zhì)粘土（標(biāo)高1.3～-9.5m）；灰色，深灰色，流塑，部分軟塑狀態(tài)，天然含水量高、空隙比高、抗剪強(qiáng)度低，壓縮性高；屬第四系全新統(tǒng)海積、沖海積成因，編號(hào)1-2層淤泥質(zhì)粘土；推薦容許承載力【σ0】=40～60kpa，樁周土極限摩阻力τ=5～10kpa。
??????? ⑶下部有3.6m粘土（標(biāo)高-9.5～-13.1m）；灰黃色，硬塑～可塑狀態(tài)，中等壓縮性；屬第四系上更新統(tǒng)，沖洪積成因，編號(hào)3-1層粘土；推薦容許承載力【σ0】=200～240kpa，樁周土極限摩阻力τ=50～60kpa。
??????? ⑷下部有3.5m亞粘土混粉砂（標(biāo)高-13.1～-16.6m）；黃色，灰黃色，中密～密實(shí)狀態(tài)；屬第四系上更新統(tǒng)，沖洪積成因，編號(hào)3-2層亞砂土；推薦容許承載力【σ0】=150～240kpa，樁周土極限摩阻力τ=40～50kpa。
??????? ⑸下部有4.5m中粗砂夾粘土（標(biāo)高-16.6～-21.1m）；灰黃色，中密～密實(shí)狀態(tài)；屬第四系上更新統(tǒng)，沖洪積成因，編號(hào)3-3層粉細(xì)砂，推薦容許承載力【σ0】=220～350kpa，樁周土極限摩阻力τ=55～60kpa。
??????? ⑹下部有5.8m殘積土夾碎石（標(biāo)高-21.1～-26.9m）；灰黃色，綠灰色，灰白色，亞粘土夾風(fēng)化巖碎塊，部分夾碎石，密實(shí)狀態(tài)，低～中等壓縮性；中密～密實(shí)狀態(tài)；屬第四系上更新統(tǒng)，殘積成因，編號(hào)5-1殘積土夾碎石；推薦容許承載力【σ0】=300～350kpa，樁周土極限摩阻力τ=60～80kpa。
??????? ⑺下部有9.2m全風(fēng)化云母片麻巖（標(biāo)高-26.9～-36.1m）；灰黃色，灰白色，棕灰色，淺綠色；編號(hào)8a-1層全風(fēng)化云母片麻巖，推薦容許承載力【σ0】=300～350kpa，樁周土極限摩阻力τ=75～80kpa。
??????? ⑻下部有4.3m強(qiáng)風(fēng)化云母片麻巖（標(biāo)高-36.1～-40.4m）；淺灰色，褐灰色，棕灰色；編號(hào)8a-2層強(qiáng)風(fēng)化云母片麻巖，推薦容許承載力【σ0】=450～800kpa，樁周土極限摩阻力τ=80～150kpa。
??????? ⑼下部有5.7m弱風(fēng)化云母片麻巖（標(biāo)高-40.4～-46.1m）；灰白色，褐灰色；編號(hào)8a-3層弱風(fēng)化云母片麻巖，推薦容許承載力【σ0】=1100～1800kpa，樁周土極限摩阻力τ=140～260kpa。
??????? 3 沖擊鉆施工特點(diǎn)
??????? 沖擊鉆成孔灌注系用沖擊式鉆機(jī)或卷?yè)P(yáng)機(jī)懸吊沖擊鉆頭（又稱(chēng)沖錘）上下往復(fù)沖擊，將硬質(zhì)土或巖層破碎成孔，部分碎渣和泥漿擠入孔壁中，大部分成為泥渣，用淘渣筒掏出成孔，然后再灌注混凝土成樁。
??????? 沖擊鉆施工特點(diǎn)：設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單，適用范圍廣，操作方便，所成孔壁較堅(jiān)實(shí)、穩(wěn)定，塌孔少，不受施工場(chǎng)地限制，無(wú)噪聲和振動(dòng)影響等；適用于黃土、粘性土、粉質(zhì)粘土、人工雜填土、堅(jiān)硬土層、含有孤石的砂礫石層、漂石層、巖層，因此被廣泛地采用。弱風(fēng)化云母片麻巖中每小時(shí)可鉆進(jìn)7～10cm。
??????? 4 存在問(wèn)題
??????? 4.1 護(hù)筒下陷、移位。
??????? 鋼絲繩斷裂。鉆頭銷(xiāo)子斷裂。
??????? 卡鉆。
??????? 孔壁坍塌。孔壁傾斜。
??????? 4.2樁端持力層判別錯(cuò)誤
??????? 4.3終孔后發(fā)現(xiàn)孔深不夠。
??????? 探孔器不能順利到達(dá)孔底。
??????? 4.4鋼筋籠焊接質(zhì)量不高，速度慢，中心定位不準(zhǔn)，個(gè)別上浮,掉入孔中。
??????? 4.5首盤(pán)砼沒(méi)封住底，導(dǎo)管中進(jìn)入泥漿，斷樁，樁身夾泥。
??????? 導(dǎo)管堵管或下料困難、掉入孔中。
??????? 4.6砼超方。
??????? 5 原因分析、預(yù)防處理措施
??????? 5.1護(hù)筒下陷、移位
??????? (1)原因分析
??????? 直徑太小，埋設(shè)不密實(shí)。埋設(shè)護(hù)筒時(shí)挖除全部土，開(kāi)鉆進(jìn)尺過(guò)快。鉆孔時(shí)提升鉆頭時(shí)觸動(dòng)護(hù)筒?？字许敳磕酀{比重較小，造成護(hù)筒底部孔壁坍塌。
??????? (2) 預(yù)防、處理措施
??????? Φ1.5m鉆孔樁，最好使用Φ1.8m以上護(hù)筒。埋設(shè)護(hù)筒時(shí)，保留樁位處土體，護(hù)筒外側(cè)用黃土夯填密實(shí)。小沖程、低速開(kāi)鉆，開(kāi)孔時(shí)拋入黃土、片石，把護(hù)筒底部擠密實(shí)。提升鉆頭時(shí)，避免砸碰護(hù)筒。適當(dāng)加大泥漿比重，持續(xù)循環(huán)泥漿。必要時(shí)，把護(hù)筒固定在鉆機(jī)上。
??????? 5.2 鋼絲繩斷裂、鉆頭銷(xiāo)子斷裂
??????? (1)原因分析
??????? 產(chǎn)品質(zhì)量差。作業(yè)人員粗心，沒(méi)經(jīng)常檢查。有空錘現(xiàn)象。
??????? (2)預(yù)防、處理措施
??????? 購(gòu)買(mǎi)質(zhì)量好的鋼絲繩、銷(xiāo)子，準(zhǔn)備備用的鋼絲繩、銷(xiāo)子。施工時(shí)勤檢查鋼絲繩、銷(xiāo)子，避免打空錘現(xiàn)象。
??????? 鉆頭掉下后，不停泥漿循環(huán)，防止被沉淀埋住。先探測(cè)鉆頭位置、傾斜方向，用打撈錨鉤反復(fù)打撈，如卡住鉆頭腰帶撈不起，可以再下打撈錨鉤掛住，用吊車(chē)配合鉆機(jī)提吊。
??????? 根據(jù)鉆頭傾斜位置，對(duì)打撈鋼絲繩施加拉力，使鉆頭松動(dòng)?？烧?qǐng)專(zhuān)業(yè)爆破打撈人員進(jìn)行井下爆破，炸藥放置深度、數(shù)量須適當(dāng)，打撈鋼絲繩須吃勁，爆破時(shí)同時(shí)上拉。必要時(shí)，請(qǐng)潛水員下潛后把鋼絲繩套入鉆頭銷(xiāo)孔后提吊。
??????? 5.3 卡鉆
??????? (1) 原因分析
??????? 鉆進(jìn)速度太快，地質(zhì)情況不明，巖面傾斜、存在孤石（探頭石）、溶洞或被坍孔落下的石塊卡住，土層縮頸，梅花孔。
??????? (2) 預(yù)防、處理措施
??????? 應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行鉆孔作業(yè)?？ㄥN后不宜強(qiáng)提，只宜輕提，采用沖、吸等方法將錘周?chē)蓜?dòng)后再提出。
??????? 觀察鋼絲繩偏移情況，判定孔壁傾斜、孤石（探頭石）、縮頸、梅花孔深度，不停循環(huán)泥漿，防止鉆頭被沉淀埋住。
??????? 先探測(cè)鉆頭位置、傾斜方向，可以對(duì)打撈鋼絲繩施加拉力，使鉆頭松動(dòng)。可以用打撈錨鉤反復(fù)打撈，卡住鉆頭腰帶后用吊車(chē)配合鉆機(jī)提吊。如提不起，可以再下打撈錨鉤掛住，用大噸位吊車(chē)配合鉆機(jī)提吊。
??????? 可請(qǐng)專(zhuān)業(yè)爆破打撈人員井下爆破，炸藥放置深度、數(shù)量須適當(dāng)，鋼絲繩須吃勁，爆破時(shí)同時(shí)上拉，使鉆頭松動(dòng)。
??????? 如果摩擦樁孔底卡鉆無(wú)法取出，潛水員亦無(wú)法作業(yè)時(shí)，可以申請(qǐng)變更。
??????? 5.4 孔壁坍塌
??????? (1) 原因分析
??????? 護(hù)筒埋深不夠，鉆進(jìn)速度不合理，孔內(nèi)泥漿水位高度不夠、泥漿比重小，性能差，在地質(zhì)不好的情況下處理不及時(shí)。
??????? (2) 預(yù)防處理措施
??????? 確保護(hù)筒埋設(shè)已穿過(guò)軟土、粉沙層。在松散砂土鉆進(jìn)時(shí)，控制進(jìn)尺速度。適當(dāng)加大泥漿比重，持續(xù)循環(huán)泥漿。必要時(shí)，加入粘土等材料造漿。泥漿性能好，在長(zhǎng)期停鉆的情況下，沉積物很少，還可使孔壁形成一層粘性好、密度大、滲透性差的泥皮，可防止孔內(nèi)泥漿外滲，減緩孔內(nèi)水頭降低速度，使孔壁穩(wěn)定。鉆進(jìn)時(shí)及時(shí)補(bǔ)充孔內(nèi)泥漿，保證孔內(nèi)水頭相對(duì)穩(wěn)定。下鋼筋籠時(shí)，泥漿比重1.2，灌注時(shí)泥漿比重1.15～1.18。如坍塌嚴(yán)重，需要回填靜置，重新開(kāi)鉆。
??????? 5.5 孔壁傾斜
??????? (1)原因分析
??????? 　當(dāng)遇到巖面傾斜、大孤石、探頭石或地層變化，地面松軟導(dǎo)致鉆機(jī)沉陷，稍不注意就會(huì)造成斜孔。
??????? (2) 預(yù)防、處理措施
??????? 沖錐的鋼絲繩同鋼護(hù)筒中心位置偏差不大于2cm。鉆進(jìn)時(shí)檢查鋼絲繩偏移，隨時(shí)調(diào)整。如有探頭石、大孤石，低速打碎；當(dāng)遇到巖面傾斜，根據(jù)鋼絲繩偏移判定情況，放慢鉆進(jìn)速度，必要時(shí)拋填片石填平后再?zèng)_擊；遇到土層軟硬不勻，致使錘頭受力不均時(shí)，往孔內(nèi)填入底標(biāo)號(hào)混凝土，待混凝土凝固到一定強(qiáng)度再用錘低速打進(jìn)。
??????? 積水、松軟地面提前挖溝排水，鉆機(jī)就位時(shí)采取換填、多鋪墊枕木加大承載面積等措施，避免鉆機(jī)沉陷。
??????? 5.6樁端持力層判別錯(cuò)誤
??????? (1)原因分析
??????? 施工經(jīng)驗(yàn)局限，沒(méi)有進(jìn)行綜合判斷。
??????? (2) 預(yù)防、處理措施
??????? 對(duì)于非巖石類(lèi)持力層，判斷比較容易，可根據(jù)地質(zhì)資料的深度，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)取樣進(jìn)行綜合判定。
??????? 對(duì)于樁端持力層為強(qiáng)風(fēng)化巖或中風(fēng)化巖的樁，判定巖層界面難度較大，可以地勘孔資料為基礎(chǔ)，結(jié)合鉆機(jī)的受力、主動(dòng)鉆桿的抖動(dòng)情況、鉆進(jìn)速率和孔口撈取渣樣進(jìn)行綜合判定，必要時(shí)進(jìn)行原位取芯驗(yàn)證。嵌巖樁一般進(jìn)入弱風(fēng)化巖層2倍樁徑深度，正確判斷巖層后，對(duì)于確定終孔標(biāo)高十分重要。
??????? 5.7終孔后發(fā)現(xiàn)孔深不夠、探孔器不能順利到達(dá)孔底
??????? (1)原因分析
??????? 作業(yè)人員粗心大意。探孔器自重輕，孔壁傾斜，存在孤石（探頭石），土層中縮頸存在梅花孔。