冲击成孔灌注桩施工技术标准 1 特点和适用范围 (1)冲击成孔灌注桩的成孔原理是采用冲击式钻机或卷扬机带动一定重量的 冲击钻头，使钻头提升到一定高度，然后突然释放钻头，利用冲击动能冲挤土 层或破碎岩层形成桩孔，然后再用淘渣筒或其他方法将钻渣排出 成孔直径通常 为 600～1500mm，最大可达2500mm；钻孔深度一般为50m 以内，个别可达l00m (2)其特点是：用冲击方式破碎岩土尤其是破碎有裂隙的坚硬岩土和大的卵 石所消耗的功率小，破碎效果好，形成的孔壁较为坚硬；设备简单、 操作方便， 钻进参数易于掌握，设备移动方便；孔内泥浆仅作护壁及悬浮钻渣用，泥浆用 量少 (3)适用于黄土、 私性土、 粉质戮土和人工杂填土层中应用，特别适于含有孤 石的砂砾石层、 漂石层、 坚硬土层、 岩层中使用，在流砂层中亦能钻进 其缺点是： 钻进效率低，随着深度的增加，掏渣和孔底清渣都较困难和费时；容易出现孔 斜、卡钻、掉钻等事故，成孔不规则 2 机具设备 主要设备为冲击钻机（国产冲击钻机性能见表 5.6.5.1-1)或简易冲击钻机 （国内常用的简易冲击钻机见表 5.6.5.1-2）；所用钻具按形状分，常用的有 十字钻头和三翼钻头两种（见图5.6.5.1-1）； 十字钻头专用于砾石和岩层，三翼钻头适用于土层。
钻头和钻机用钢丝绳 连接，钻头重1.0～1.6t，直径600～1500mm掏渣筒用于掏取泥浆及孔底沉渣， 一般用钢板制成，见图5.6.5.1-2 3 施工工艺 (1) 工艺流程 场地平整→桩位放线、开挖泥浆池、泥浆沟→护筒埋设→钻机就位、孔位校 正→冲击造孔，泥浆循环，清除废浆、钻渣→清孔换浆→终孔验收→下钢筋笼 和钢导管→浇注水下混凝土→成桩养护 表5.6.5.1-1 国产冲击钻机性能 性能指标天津探机厂 张家口探 机厂 GJI-1500 洛阳矿机厂太原矿机厂 固安农 机 厂双丰 SPC- 300 H GJC- 40 H YKC-31 CZ- 22 CZ- 28 CZ- 30 KCL- 100 图 5.6.5.1-1 冲击钻钻头形式 (a) φ800mm 十字钻头；(b) φ920mm 三翼钻头 图5.6.5.1-2 掏渣筒 (a) 平阀掏菠筒；(b) 碗形活门掏渣筒 1—筒体；2—平阀；3—切削管袖；4—提环 收一250 钻孔最大直径 (mm) 7007002000(土 层） 1500(岩 层） 1500800 1000 1200 1000600 钻孔最大深度 （m) 808050120150150180150180 冲击行程（mm)500 650 500 650 100～ 1000 600～ 1000 350 ～ 1000 500 ～ 1000 350～ 1000 780- 970 冲击频率 （次/min) 20，50 ，72 20～ 72 0～3029，30 ，31 40，45，5 0 40，45，5038 冲 击 钻 质 量 （kg) 294015002500 1500 卷筒提 升力 （kN) 冲击钻 卷筒 303039.25520302027 掏渣卷 筒 25132013 滑车卷 筒 202030 驱动动力功率 (kW) 11811863602233403028 桅杆负荷能力 (kN) 150150250120 桅杆工作时高 度(m) 1111167. 5 钻机重量(kg)15000205006850 7600 1367 0 61002300 表5.6.5.1-2 国内常用的简易冲击钻机 性能指标型号 YKC-30YKC-20飞跃-22YKC-20-2简易式 钻 机 卷 筒 提 升 力3015201235 （kN) 冲击钻质量（kg)25001000150010002200 冲击行程（mm)500～1000 4500～1000 500～1000 300～760 2000～3000 冲击频率（次／min)40，45，5040，45，5040，45，50 56～685～10 钻机重量（kg)11500630080005000 行走方式轮胎式轮胎式轮胎式履带自行 走管移动 (2) 施工要点 1)护筒埋设：成孔前应先在孔口设圆形钢板护筒或砌砖护圈，钢板护筒的 钢板厚度为 6～8mm，护筒内径应比钻头直径大 200mm，深一般为 1.2～1.5m。
如上部松土层较厚，宜穿过松土层 护筒的作用是保护孔口、 定位导向、 保持泥 浆面高度，防止孔口塌方 2)钻机就位：冲击钻就位应对准护筒中心，要求偏差不大于士20mm 3)冲击造孔：开孔时应低锤密击，锤高 0.4-0.6m,并及时加石块或豁土泥 浆护壁，泥浆密度和冲程可按表 5.6.5.1-3 选用，使孔壁挤压密实，直至孔深 达护筒下 3～4m 时，才加快速度，加大冲程，将锤提高到 1. 5～2m 以上，转人 正常连续冲击 在造孔时，要及时将孔内残渣排出孔外，以免孔内残渣太多，出 现埋钻现象 表5.6.5.1-3 各类土层中的冲程和泥浆密度选用表 项目冲程(m) 泥浆密度 （t/m3） 备注 在护筒中及在护筒脚 下3m以内 0.9～ 1.1 1.1～1.3土层不好时宜提高泥浆密度，必要 时加人小片石和 黏土块 黏土1～2清水或稀泥浆，经常清理钻头上泥块 砂土1～21.3～1.5 抛黏土块，局部勤掏渣，防塌孔 砂卵石2～31.3～1.5 加大冲击能量，勤掏渣 风化岩1～41.2～1.4 如岩层表面不平或倾斜，应抛人200 ～300mm厚块 石使之略平，然后低锤快击使其成一 紧密平台，再进行 正常冲击，同时加大冲击能量，勤掏 渣 塌孔回填重成孔11.3～1.5 反复冲击，加黏土块及片石 4)冲孔时应随时测定和控制泥浆的密度。
如遇好的土层，亦可采取自成泥浆 护壁，方法在孔内注满清水，通过上下冲击使成泥浆护壁 每冲击1^-2m应排渣 一次，并定时补浆，直至设计深度排渣方法有泥浆循环法和抽渣筒法两种前 者是将输浆管插人孔底，泥浆在孔内向上流动，将残渣带出孔外 本法造孔工效 高，护壁效果好，泥浆较易处理 但对孔深时，循环泥浆的压力和流量要求高， 较难实施，故只适于在浅孔中应用 抽渣筒法是用一个下部带活门的钢筒，将其 放到孔底，作上下来回活动，提升高度在 2m左右，当抽渣筒向下活动时，活门 打开，残渣进人筒内；向上运动时，活门关闭，可将孔内残渣抽出孔外 排渣时 必须及时向孔内补充泥浆，以防亏浆造成孔内坍塌 5)在钻进过程中，每1～2m要检查一次成孔的垂直度情况 如发现偏斜应立 即停止钻进，采取措施进行纠偏 对于变层处和易于发生偏斜的部位，应采用低 锤轻击、间断冲击的办法穿过，以保持孔形良好 6)在冲击钻进阶段，应注意始终保持孔内水位高过护筒底口 0.5m 以上，以 免水位升降波动造成对护筒底口的冲刷，同时孔内水位高度应高地下水位 lm以 上 7)成孔后，应用测绳下挂 0.5 kg 重铁碗测量检查孔深，核对无误后，进行 清孔，可使用底部带活门的钢抽渣筒，反复掏渣，将孔底淤泥、沉渣清除干净。
密度大的泥浆借助水泵用清水置换，使密度控制在1.15～1.25之间 8)清孔后立即放人钢筋笼，并固定在孔口钢护筒上，使其在浇筑混凝土过 程中不向上浮起，也不下沉 钢筋笼下完并检查无误后，应立即浇筑混凝土，间 隔时间不应超过4h,以防泥浆沉淀和塌孔。