權(quán)利要求書： 1.一種旋挖鉆機(jī)遇堅(jiān)硬巖成孔成樁施工工藝，其特征在于：包括以下步驟：（1）首先利用改裝的長螺旋風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆機(jī)，在堅(jiān)硬巖石樁頭上鉆出多個(gè)基本均勻分布的小孔，小孔的深度為樁孔的設(shè)計(jì)深度；

（2）然后采用大功率旋挖鉆機(jī)進(jìn)行一次性鉆進(jìn)，鉆出即可達(dá)到設(shè)計(jì)深度同時(shí)也達(dá)到設(shè)計(jì)孔徑的樁孔；

（3）清理樁孔孔底后下入鋼筋籠；

（4）灌注混凝土成樁；

根據(jù)設(shè)計(jì)樁直徑大小，分別設(shè)置數(shù)量不同的小孔，相鄰小孔的中心距≥小孔孔徑的2倍，但≤3倍的小孔直徑，小孔邊緣距樁孔邊緣≥10cm；

所述的步驟（1）中，小孔鉆孔采取挨個(gè)鉆孔或“跳打”的方式鉆孔，“跳打”為每鉆一個(gè)孔后，在間隔一個(gè)孔或多個(gè)孔的位置再鉆第二個(gè)孔；

為安全起見，所述的小孔采用小風(fēng)壓鉆進(jìn)，孔口噴水抑制揚(yáng)塵，待鉆進(jìn)達(dá)到一定深度后，逐漸提高風(fēng)壓；到下部更堅(jiān)硬地層就采用高風(fēng)壓，以取得高的鉆進(jìn)效率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋挖鉆機(jī)遇堅(jiān)硬巖成孔成樁施工工藝，其特征在于：樁孔成孔后，由人工清理孔底，用高壓水沖洗孔底，或用鋼絲刷刷孔底；之后進(jìn)行孔底驗(yàn)收，確認(rèn)樁全斷面進(jìn)入完整巖石，方可終孔。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋挖鉆機(jī)遇堅(jiān)硬巖成孔成樁施工工藝，其特征在于：在進(jìn)行孔底驗(yàn)收時(shí)，如遇到非全斷面進(jìn)入堅(jiān)硬巖的情況，需進(jìn)行二次或多次超前勘察，繼續(xù)鉆進(jìn)，直至樁全斷面進(jìn)入完整堅(jiān)硬巖為止。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋挖鉆機(jī)遇堅(jiān)硬巖成孔成樁施工工藝，其特征在于：如果樁孔或小孔內(nèi)發(fā)現(xiàn)溶洞，需要進(jìn)行往下勘察鉆進(jìn)，重新勘察，具體勘察方法是：在小孔內(nèi)插入鋼管，并在周圍填土埋實(shí)，勘察鉆具從該鋼管內(nèi)下入，深度不小于5m，直至孔底下5m深度范圍內(nèi)全是完整巖石為止；然后對溶洞進(jìn)行填充處理，處理方法是采用低標(biāo)號混凝土灌入，待凝固后，旋挖鉆機(jī)二次透孔；之后再次抽水后清孔，直到孔底全斷面為完整巖石，方可再次經(jīng)過孔底驗(yàn)收。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋挖鉆機(jī)遇堅(jiān)硬巖成孔成樁施工工藝，其特征在于：所述的步驟（4）中，在灌注首批混凝土之前用水洗潤導(dǎo)管和漏斗，然后再放入混凝土，確認(rèn)初灌量備足后，即可灌入首批混凝土；首批混凝土量必須滿足導(dǎo)管埋深不能小于0.8m，所以漏斗和儲(chǔ)料斗及漏斗和輸送泵的混凝土儲(chǔ)存數(shù)量要充足；首批混凝土若埋深不足，混凝土下灌后不能埋沒導(dǎo)管底口，會(huì)導(dǎo)致泥水從導(dǎo)管底口進(jìn)入，如果出現(xiàn)這種導(dǎo)管入水現(xiàn)象應(yīng)立即將導(dǎo)管提出，將散落在孔底的混凝土拌合物用空氣吸泥機(jī)或抓斗機(jī)清出，然后重新下導(dǎo)管灌注。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋挖鉆機(jī)遇堅(jiān)硬巖成孔成樁施工工藝，其特征在于：首批混凝土灌注正常后，必須連續(xù)進(jìn)行，不得中斷；否則先灌入的混凝土達(dá)到初凝，將阻止后灌入的混凝土從導(dǎo)管中流出，造成斷樁；同時(shí)在灌注過程中，應(yīng)經(jīng)常用測錘探測混凝土面的上升高度，并適時(shí)提升、逐級拆卸導(dǎo)管，保持導(dǎo)管的合理埋深在2到6m；如果導(dǎo)管埋入混凝土過深，易使導(dǎo)管與混凝土間摩擦阻力過大，致使導(dǎo)管無法拔出造成事故；而提管過程中要緩緩上提，如過猛易使導(dǎo)管被拉斷；使用附著式震搗器，使導(dǎo)管周圍的混凝土不致過早的初凝，同時(shí)應(yīng)注意灌注速度。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋挖鉆機(jī)遇堅(jiān)硬巖成孔成樁施工工藝，其特征在于：為確保樁頂質(zhì)量，在樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上應(yīng)加灌0.5m高度的保護(hù)樁，待樁頂混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度

70％時(shí)，將該保護(hù)樁鑿除；在灌注將近結(jié)束時(shí)，如出現(xiàn)混凝土頂升困難，就在孔內(nèi)加水稀釋泥漿，將部分沉淀土掏出，使灌注工作順利進(jìn)行；在拔出最后一段導(dǎo)管時(shí)，拔管速度要慢，以防止樁頂沉淀的泥漿擠入導(dǎo)管下形成泥心。

說明書： 旋挖鉆機(jī)遇堅(jiān)硬巖成孔成樁施工工藝技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及一種新型成孔成樁方法，具體是一種旋挖鉆機(jī)遇堅(jiān)硬巖成孔成樁施工工藝，可用于包括抗壓樁、抗拔抗浮樁，以及護(hù)坡樁的施工；也可用于電梯井、集水坑的硬巖

挖除施工。屬于建筑地基基礎(chǔ)施工領(lǐng)域。

背景技術(shù)[0002] 目前國內(nèi)外為實(shí)施堅(jiān)硬巖石成孔成樁常用的方法包括：沖擊鉆機(jī)成孔、人工水磨鉆成孔、風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆進(jìn)法、旋挖鉆機(jī)筒鉆鉆進(jìn)法、全套管全回轉(zhuǎn)方法，等等?，F(xiàn)有的這些方

法中，沖擊鉆小噸位的比如2 4噸，在堅(jiān)硬巖中鉆進(jìn)幾乎無法實(shí)施，大噸位比如10噸或以上，

~

在堅(jiān)硬巖中效率也很低，以2m直徑20m深的樁完成1根可能要10天以上，而且需要泥漿冷卻

排渣。人工水磨鉆能克服堅(jiān)硬巖，如果地下水豐富，則無法實(shí)施，如果沒有地下水，其效率也

很低，同樣以2m直徑20m深的樁完成1根也在10天以上，如果遇到堅(jiān)硬層中夾溶洞情況則也

將無法實(shí)施；同時(shí)還有有限空間安全問題，需要額外審批。風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆進(jìn)法無論大直徑鉆

頭或捆綁式潛孔錘釬頭效率較高，但粉塵控制是難題，而且作業(yè)時(shí)細(xì)礫石漫天飛，就像下

“石子雨”，環(huán)境惡劣，在市區(qū)內(nèi)幾乎不能用，噪音、振動(dòng)也是公害，打孔時(shí)需要幾臺(tái)空壓機(jī)同

時(shí)工作，占地面積大自不待言，僅是柴油消耗一天就需幾萬元，成本較高。旋挖筒鉆鉆進(jìn)法，

如果鉆機(jī)型號選擇不當(dāng)，或筒鉆子彈頭合金選擇不當(dāng)，不僅不能有效鉆進(jìn)，甚至?xí)⑼层@合

金燒在孔底，拔鉆都困難，不少情況下出現(xiàn)合金“子彈頭燒流”情況，一個(gè)回次就是一萬多元

的成本；更有甚者，在某項(xiàng)目上，直徑2.1m，樁長僅5m，采用中車360型大功率旋挖鉆機(jī)，擬采

用“四級成孔法”：首先用直徑0.8m鉆頭成孔，之后采用1.5m直徑鉆頭擴(kuò)孔，再之后采用1.8m

鉆頭擴(kuò)孔，最后采用2.1m直徑鉆頭擴(kuò)成孔，之后下鋼筋籠灌注混凝土成樁，但僅0.8m直徑鉆

頭用時(shí)24小時(shí)才鉆進(jìn)不到1m的深度，更不用說擴(kuò)孔了，鉆機(jī)班組直呼“干不了，受不了”，全

套管全回轉(zhuǎn)方法目前還處于“陽春白雪”的境況，一般工程是用不起的，也無法普及，價(jià)格高

昂而且效率也并不高，是其不能普及的重要原因，同樣以2m直徑20m深的樁完成1根也在2天

以上，其單價(jià)也是普通旋挖鉆機(jī)的數(shù)倍。

發(fā)明內(nèi)容[0003] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明提供一種旋挖鉆機(jī)遇堅(jiān)硬巖成孔成樁施工工藝。

[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種旋挖鉆機(jī)遇堅(jiān)硬巖成孔成樁施工工藝，其特征在于：包括以下步驟：

[0005] （1）首先利用改裝的長螺旋風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆機(jī)，在堅(jiān)硬巖石樁頭上鉆出多個(gè)基本均勻分布的小孔，小孔的深度為樁孔的設(shè)計(jì)深度；

[0006] （2）然后采用大功率旋挖鉆機(jī)進(jìn)行一次性鉆進(jìn)，鉆出即可達(dá)到設(shè)計(jì)深度同時(shí)也達(dá)到設(shè)計(jì)孔徑的樁孔；

[0007] （3）清理樁孔孔底后下入鋼筋籠；[0008] （4）灌注混凝土成樁。[0009] 根據(jù)設(shè)計(jì)樁直徑大小，分別設(shè)置數(shù)量不同的小孔，相鄰小孔的中心距≥小孔孔徑的2倍，但≤3倍的小孔直徑，小孔邊緣距樁孔邊緣≥10cm。

[0010] 樁孔成孔后，由人工清理孔底，用高壓水沖洗孔底，或用鋼絲刷刷孔底；之后進(jìn)行孔底驗(yàn)收，確認(rèn)樁全斷面進(jìn)入完整巖石，方可終孔。

[0011] 在進(jìn)行孔底驗(yàn)收時(shí)，如遇到非全斷面進(jìn)入堅(jiān)硬巖的情況，需進(jìn)行二次或多次超前勘察，繼續(xù)鉆進(jìn)，直至樁全斷面進(jìn)入完整堅(jiān)硬巖為止。

[0012] 如果樁孔或小孔內(nèi)發(fā)現(xiàn)溶洞，需要進(jìn)行往下勘察鉆進(jìn)，重新勘察，具體勘察方法是：在小孔內(nèi)插入鋼管，并在周圍填土埋實(shí)，勘察鉆具從該鋼管內(nèi)下入，深度不小于5m，直至

孔底下5m深度范圍內(nèi)全是完整巖石為止；然后對溶洞進(jìn)行填充處理，處理方法是采用低標(biāo)

號混凝土灌入，待凝固后，旋挖鉆機(jī)二次透孔；之后再次抽水后清孔，直到孔底全斷面為完

整巖石，方可再次經(jīng)過孔底驗(yàn)收。

[0013] 所述的步驟（1）中，小孔鉆孔采取挨個(gè)鉆孔或“跳打”的方式鉆孔，“跳打”為每鉆一個(gè)孔后，在間隔一個(gè)孔或多個(gè)孔的位置再鉆第二個(gè)孔。

[0014] 為安全起見，所述的小孔采用小風(fēng)壓鉆進(jìn)，孔口噴水抑制揚(yáng)塵，待鉆進(jìn)達(dá)到一定深度后，逐漸提高風(fēng)壓；到下部更堅(jiān)硬地層就采用高風(fēng)壓，以取得高的鉆進(jìn)效率。

[0015] 所述的步驟（4）中，在灌注首批混凝土之前用水洗潤導(dǎo)管和漏斗，然后再放入混凝土，確認(rèn)初灌量備足后，即可灌入首批混凝土；首批混凝土量必須滿足導(dǎo)管埋深不能小于

0.8m，所以漏斗和儲(chǔ)料斗及漏斗和輸送泵的混凝土儲(chǔ)存數(shù)量要充足；首批混凝土若埋深不

足，混凝土下灌后不能埋沒導(dǎo)管底口，會(huì)導(dǎo)致泥水從導(dǎo)管底口進(jìn)入，如果出現(xiàn)這種導(dǎo)管入水

現(xiàn)象應(yīng)立即將導(dǎo)管提出，將散落在孔底的混凝土拌合物用空氣吸泥機(jī)或抓斗機(jī)清出，然后

重新下導(dǎo)管灌注；

[0016] 首批混凝土灌注正常后，必須連續(xù)進(jìn)行，不得中斷；否則先灌入的混凝土達(dá)到初凝，將阻止后灌入的混凝土從導(dǎo)管中流出，造成斷樁；同時(shí)在灌注過程中，應(yīng)經(jīng)常用測錘探

測混凝土面的上升高度，并適時(shí)提升、逐級拆卸導(dǎo)管，保持導(dǎo)管的合理埋深在2到6m；如果導(dǎo)

管埋入混凝土過深，易使導(dǎo)管與混凝土間摩擦阻力過大，致使導(dǎo)管無法拔出造成事故；而提

管過程中要緩緩上提，如過猛易使導(dǎo)管被拉斷；使用附著式震搗器，使導(dǎo)管周圍的混凝土不

致過早的初凝。同時(shí)應(yīng)注意灌注速度。

[0017] 為確保樁頂質(zhì)量，在樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上應(yīng)加灌0.5m高度的保護(hù)樁，待樁頂混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70％時(shí)，將該保護(hù)樁鑿除（由于樁頂一段極可能是浮漿，所以要多灌0.5m

高度的保護(hù)樁，然后鑿掉，確保鑿后樁頂是達(dá)到要求的混凝土）；在灌注將近結(jié)束時(shí)，如出現(xiàn)

混凝土頂升困難，就在孔內(nèi)加水稀釋泥漿，將部分沉淀土掏出，使灌注工作順利進(jìn)行；在拔

出最后一段導(dǎo)管時(shí)，拔管速度要慢，以防止樁頂沉淀的泥漿擠入導(dǎo)管下形成泥心。

[0018] 本發(fā)明依據(jù)巖石破碎學(xué)原理，在堅(jiān)硬巖石樁頭上設(shè)計(jì)合適的數(shù)個(gè)點(diǎn)位，利用改裝的長螺旋風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆機(jī)進(jìn)行超前小孔鉆進(jìn)，達(dá)到設(shè)計(jì)深度，進(jìn)行應(yīng)力釋放，然后采用大功

率旋挖鉆機(jī)進(jìn)行一次性鉆進(jìn)，即可達(dá)到設(shè)計(jì)深度同時(shí)也達(dá)到設(shè)計(jì)孔徑。之后人工清理孔底，

保證“0成渣”，下入鋼筋籠，灌注混凝土成樁。

[0019] 改裝的長螺旋風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)是其鉆桿外徑與釬頭外徑匹配，保證風(fēng)壓風(fēng)量一定情況下，孔內(nèi)巖渣可以全部順利吹出，孔內(nèi)干凈，且不易埋鉆。保證順利施工且

安全高效。而現(xiàn)有的設(shè)備就不一定了，因其鉆桿外徑偏小，環(huán)狀間隙大，致使巖渣排出不暢，

時(shí)間稍長就易埋鉆，不能保證順利安全高效施工。

[0020] 改裝的長螺旋風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆機(jī)只需一臺(tái)壓力2.17MPa耗氣量30m3/min空壓機(jī)帶動(dòng)就可工作，孔內(nèi)注水情況下風(fēng)塵就可控制，雖然也會(huì)有像下“石子雨”情況，但其量跟前述大

孔徑潛孔錘不是一個(gè)數(shù)量級的，還是可以接受的，其也有噪音振動(dòng)公害，但基本在可以接受

范圍內(nèi)。為安全起見，開孔采用小風(fēng)壓鉆進(jìn)，孔口噴水抑制揚(yáng)塵，待鉆進(jìn)達(dá)到一定深度后，才

逐漸提高風(fēng)壓，既照顧了安全施工，使得開孔時(shí)粉塵量不大，“石子雨”不致傷人，戴安全帽

就可在孔邊站著而不會(huì)受傷。到下部更堅(jiān)硬地層就可采用高風(fēng)壓，以取得高的鉆進(jìn)效率。

[0021] 鉆桿外徑與釬頭的匹配十分重要，同樣采用直徑219mm的釬頭，改裝的長螺旋風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆機(jī)采用外徑159mm的鉆桿，施工十分順利，從未發(fā)生過埋鉆現(xiàn)象。相反采用現(xiàn)成的

SL400風(fēng)動(dòng)潛孔錘水井鉆機(jī)，其鉆桿外徑為89mm，多次發(fā)生埋鉆情況，甚至將鉆具埋進(jìn)地下

不能自拔，在施工一段時(shí)間后，不得不停止施工。

[0022] 本發(fā)明與風(fēng)槍打眼，灌入膨脹水泥，封孔，靜等漲裂，再用“破碎炮”破碎，挖掘機(jī)挖走方法相比，更高效，更經(jīng)濟(jì)。不僅用于堅(jiān)硬巖樁施工，也可用于電梯井、集水坑的硬巖挖除

施工，適用范圍更廣。有效解決了現(xiàn)有技術(shù)一次成孔存在的施工效率低，設(shè)備容易損壞，施

工成本高的問題。經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益和社會(huì)效益顯著。

附圖說明[0023] 圖1是本發(fā)明旋挖鉆機(jī)遇堅(jiān)硬巖成孔成樁施工工藝流程圖；[0024] 圖2是不同類型樁頭上布置風(fēng)動(dòng)潛孔錘小孔的分布示意圖。具體實(shí)施方式[0025] 以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明的工藝流程進(jìn)行詳細(xì)說明。[0026] 參見圖1，本發(fā)明的工藝流程為：[0027] 1、測量放線定樁位：首先在平整場地上測量放線定樁位，兩端用測量儀器做好定位樁，防止樁位出現(xiàn)偏差時(shí)隨時(shí)復(fù)核；定樁位通常是用鋼釬或打孔器在地上打一深孔，灌入

白石灰粉，在樁位處插上鋼筋棍等明顯標(biāo)志。必要時(shí)，將該控制線投射到基坑墻壁上，隨時(shí)

復(fù)核用。所述的“樁位”包括樁孔的樁位和每一個(gè)樁孔（樁頭）內(nèi)的多個(gè)小孔的定位。

[0028] 2、將改裝的長螺旋風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆機(jī)就位鉆孔：利用雙線錘法分別從兩側(cè)對鉆機(jī)調(diào)平，保證鉆機(jī)水平，同時(shí)保證鉆具的垂直度偏差在0.5%范圍之內(nèi)。檢查鉆頭與巖芯管的尺

寸，確保良好匹配。啟動(dòng)空壓機(jī)開始鉆孔，可采取挨個(gè)鉆孔或“跳打”（可以跳一個(gè)孔或多個(gè)

孔）。為安全起見，開孔采用小風(fēng)壓（壓力值0.5～1.0MPa）鉆進(jìn)，孔口噴水抑制揚(yáng)塵，待鉆進(jìn)

達(dá)到一定深度（占總深度的比例1/5～1/4）后，才逐漸提高風(fēng)壓至1.0～2.MPa，既照顧了安

全施工，使得開孔時(shí)粉塵量不大，“石子雨”不致傷人，到下部更堅(jiān)硬地層就可采用高風(fēng)壓

（1.5～2.0MPa），以取得高的鉆進(jìn)效率。樁頭上的小孔數(shù)量可根據(jù)樁徑大小布置，如圖2所

示，ZH1型布置7眼，ZH5型布置17眼，ZH6型布置19眼，ZH7型布置33眼。小孔的直徑、數(shù)目和分

布方式遵循小孔中心距不小于2倍小孔直徑，但不大于3倍小孔直徑的原則而定。

[0029] 改裝的長螺旋風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆機(jī)（公開號為103046568A長螺旋潛孔錘振動(dòng)旋噴水泥土帷幕樁施工工藝的專利申請）的最大優(yōu)點(diǎn)是其鉆桿外徑與釬頭外徑匹配，保證風(fēng)壓風(fēng)量

一定情況下，孔內(nèi)巖渣可以全部順利吹出，孔內(nèi)干凈，且不易埋鉆。保證順利施工且安全高

效。而現(xiàn)有的設(shè)備就不一定了，因其鉆桿外徑偏小，環(huán)狀間隙大，致使巖渣排出不暢，時(shí)間稍

長就易埋鉆，不能保證順利安全高效施工。該改裝長螺旋風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆機(jī)只需一臺(tái)壓力

3

2.17MPa耗氣量30m/min空壓機(jī)帶動(dòng)就可工作，孔內(nèi)注水情況下風(fēng)塵就可控制，雖然也會(huì)有

像下“石子雨”情況，但其量跟前述大孔徑潛孔錘不是一個(gè)數(shù)量級的，還是可以接受的，其也

有噪音振動(dòng)公害，但基本在可以接受范圍內(nèi)。

[0030] 鉆桿外徑與釬頭的匹配十分重要，同樣采用直徑219mm的釬頭，改裝的長螺旋風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆機(jī)采用外徑159mm的鉆桿，施工十分順利，從未發(fā)生過埋鉆現(xiàn)象。而采用現(xiàn)成的

SL400風(fēng)動(dòng)潛孔錘水井鉆機(jī)，其鉆桿外徑為89mm，多次發(fā)生埋鉆情況，甚至將鉆具埋進(jìn)地下

不能自拔，在施工一段時(shí)間后，不得不停止施工。

[0031] 3、采用大功率旋挖鉆機(jī)進(jìn)行一次性鉆進(jìn)，鉆出即可達(dá)到設(shè)計(jì)深度同時(shí)也達(dá)到設(shè)計(jì)孔徑的樁孔。

[0032] 4、鋼筋籠制作（常規(guī)技術(shù)）：樁身鋼筋籠豎向鋼筋的接頭采用機(jī)械連接或焊接。焊接長度單邊10d（d為鋼筋直徑），雙邊長度5d。焊接接頭位置須相互錯(cuò)開，接頭率<50%，錯(cuò)開

距離>35d且不應(yīng)小于500mm。分段制作的鋼筋籠，搬運(yùn)時(shí)應(yīng)采取適當(dāng)措施，防止扭轉(zhuǎn)、彎曲。

[0033] 5、人工清底，為了充分發(fā)揮巖石的端承，在旋挖鉆機(jī)成孔后，如果是完整的巖石，則可以將孔內(nèi)水抽干，人工用轆轤皮桶鐵鍬等將孔底鉆渣清除干凈，常采用高壓水沖洗方

法，或加用鋼絲刷刷出孔底巖石面，方可通過驗(yàn)收。如果發(fā)現(xiàn)孔底不是全斷面完整巖石，則

需要埋管填土，重新勘察，勘察鉆具從埋的管內(nèi)下入，深度不小于5m，直至孔底下5m深度范

圍內(nèi)全是完整巖石為止。之后再次清孔，直到孔底全斷面為完整巖石，方可再次通過驗(yàn)收。

如果孔側(cè)發(fā)現(xiàn)溶洞，則同樣需要埋管填土，重新勘察，勘察鉆具從埋的管內(nèi)下入，深度不小

于5m，直至孔底下5m深度范圍內(nèi)全是完整巖石為止。溶洞處理是采用低標(biāo)號混凝土灌入，待

凝固后，旋挖鉆機(jī)二次透孔。之后人工再次抽水后清孔，直到孔底全斷面為完整巖石，方可

再次通過驗(yàn)收。

[0034] 6、混凝土的配制，攪拌站須對進(jìn)站的水泥、沙石子及外摻劑進(jìn)行復(fù)試，合格后方可使用。為滿足和易性需要及工業(yè)廢料利用，適量摻入粉煤灰，粉煤灰摻量可用10～15%（質(zhì)量

比），同時(shí)還有低標(biāo)號水泥作用。

[0035] 7、鋼筋籠吊入灌注混凝土，用起重設(shè)備將鋼筋籠吊起，下鋼筋籠時(shí)，要對準(zhǔn)孔位，吊直扶穩(wěn)，緩緩下沉，避免碰撞孔壁。鋼筋籠下放到設(shè)計(jì)位置后，應(yīng)立即固定。在灌首批混凝

土之前用水洗潤導(dǎo)管和漏斗，然后再放入混凝土，確認(rèn)初灌量備足后，即可灌入首批混凝

土。

[0036] 首批混凝土量必須滿足導(dǎo)管埋深不能小于0.8m，所以漏斗和儲(chǔ)料斗及漏斗和輸送泵的混凝土儲(chǔ)存數(shù)量要充足。首批混凝土若埋深不足，混凝土下灌后不能埋沒導(dǎo)管底口，會(huì)

導(dǎo)致泥水從導(dǎo)管底口進(jìn)入。如果出現(xiàn)這種導(dǎo)管入水現(xiàn)象應(yīng)立即將導(dǎo)管提出，將散落在孔底

的混凝土拌合物用空氣吸泥機(jī)或抓斗機(jī)清出，然后重新下導(dǎo)管灌注。

[0037] 首批混凝土灌注正常后，必須連續(xù)進(jìn)行，不得中斷。否則先灌入的混凝土達(dá)到初凝，將阻止后灌入的混凝土從導(dǎo)管中流出，造成斷樁。同時(shí)在灌注過程中，應(yīng)經(jīng)常用測錘探

測混凝土面的上升高度，并適時(shí)提升、逐級拆卸導(dǎo)管，保持導(dǎo)管的合理埋深。要注意正確控

制導(dǎo)管埋深，如果導(dǎo)管埋入混凝土過深，易使導(dǎo)管與混凝土間摩擦阻力過大，致使導(dǎo)管無法

拔出造成事故。而提管過程中要緩緩上提，如過猛易使導(dǎo)管被拉斷。所以埋管深度一般應(yīng)控

制在2到6m，或使用附著式震搗器，使導(dǎo)管周圍的混凝土不致過早的初凝。同時(shí)應(yīng)注意灌注

速度。

[0038] 為確保樁頂質(zhì)量，在樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上應(yīng)加灌0.5m高度，待樁頂混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70％時(shí)，將其鑿除。在灌注將近結(jié)束時(shí)，如出現(xiàn)混凝土頂升困難，可在孔內(nèi)加水稀

釋泥漿，將部分沉淀土掏出，使灌注工作順利進(jìn)行。在拔出最后一段長導(dǎo)管時(shí)，拔管速度要

慢，以防止樁頂沉淀的泥漿擠入導(dǎo)管下形成泥心。

[0039] 工程實(shí)施案例[0040] 1、工程概況[0041] 擬建北京長安中心場地位于北京市石景山區(qū)銀河大街西側(cè)，魯谷路北側(cè)。[0042] 根據(jù)設(shè)計(jì)公司提供的樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)圖紙，本工程樁直徑最小1000mm，最大2100mm，如下表1所示。

[0043][0044] 2、設(shè)計(jì)說明[0045] 2.1本工程建筑樁基設(shè)計(jì)等級為一級；[0046] 2.2本工程樁端以中風(fēng)化玄武巖8層及中風(fēng)化白云巖10層作持力層，對于平整、完整的基巖，樁端全截面進(jìn)入持力層的深度不小于0.5m。

[0047] 2.3對于傾斜的完整和較完整基巖，樁端應(yīng)全截面嵌入基巖，最小嵌巖深度為0.4d(d為樁直徑)。

[0048] 2.4樁身材料：[0049] （1）混凝土：混凝土應(yīng)采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，鋁酸三鈣含量不大于5%，混凝土的水膠比小于0.50，最大氯離子含量≤0.15%，最大堿含量≤3.0kg/m，水下灌注

混凝土必須具備良好的和易性，配合比應(yīng)通過試驗(yàn)確定；坍落度宜為180～220mm。

[0050] （2）鋼筋：HRB400級。[0051] （3）骨料：粗骨料應(yīng)選用級配連續(xù)的碎石或卵石，不得使用石灰石碎石，最大粒徑不大于40mm，且不得大于鋼筋間最小凈距的1/3;細(xì)骨料應(yīng)選用潔凈天然、級配合理、質(zhì)地堅(jiān)

硬的中、粗砂，不得使用未經(jīng)淡化的海砂。

[0052] 2.5樁身混凝土保護(hù)層厚度50mm?？椎壮猎穸葹?。[0053] 2.6樁嵌入承臺(tái)的長度為100mm。柱、墻縱向主筋應(yīng)錨入承臺(tái)35d。[0054] 2.7樁身內(nèi)預(yù)留超聲波檢測用鋼管，采用內(nèi)徑60mm鋼管。[0055] 2.8樁基檢測要求：[0056] （1）人工清理孔底后，應(yīng)進(jìn)行樁端持力層檢驗(yàn)，檢驗(yàn)孔底下4倍樁身直徑并不小于6m深度的范圍內(nèi)有無土洞、溶洞、破碎帶或軟弱夾層等不良地質(zhì)條件。樁端持力層巖石單軸

飽和抗壓強(qiáng)度不應(yīng)小于45MPa，樁端全斷面進(jìn)入巖層深度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并確定樁長。

[0057] （2）單樁單柱和核心筒下角樁必須全部采用鉆芯法檢測樁長、樁身混凝土強(qiáng)度、樁底沉渣厚度和樁身完整性；核心筒下其余基樁，隨機(jī)抽取3根采用鉆芯法檢測。

[0058] （3）樁身完整性檢測應(yīng)采取聲波透射法檢驗(yàn)。單柱單樁和核心筒下角樁必須全部采用聲波透射法進(jìn)行樁身完整性檢測；核心筒下其余基樁，隨機(jī)抽取30%采用聲波透射法進(jìn)

行樁身完整性檢測。

[0059] （4）單樁豎向承載力應(yīng)根據(jù)終孔時(shí)樁端持力層巖性報(bào)告結(jié)合樁身質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告核驗(yàn)；

[0060] （5)基樁檢測應(yīng)符合《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》（JGJ106?2014）。[0061] 3、工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件[0062] 3.1各地層詳細(xì)描述如下：[0063] 人工填土層（Q4ml）[0064] 雜填土①層：雜色，松散～稍密，稍濕，含磚塊、灰渣等，以粘性土充填，局部為原有建筑房渣土，鉆探揭露厚度0.6～6.8m。

[0065] 粉質(zhì)粘土素填土①1層：黃褐色，稍濕，稍密，主要為粉質(zhì)粘土，局部為粘質(zhì)粉土，含少量灰渣。

[0066] 碎石素填土①2層：雜色，稍濕，稍密，回填碎石，以粘性土充填，本次勘察僅1#鉆孔2.8～4.0m揭露該層。

[0067] 細(xì)砂素填土①3層：褐灰色，稍濕，稍密，以細(xì)砂為主，含少量灰渣，僅13#鉆孔4.0～5.5m揭露該層。

[0068] 坡洪積層（Q4dl+pl）[0069] 粉質(zhì)粘土②層：褐黃～黃褐色，濕～很濕，可塑～硬塑，含氧化鐵，局部夾粘質(zhì)粉土薄層，含少量碎石，鉆探揭露厚度0.5～8.2m。

[0070] 粘質(zhì)粉土②1層：褐黃色，密實(shí)，稍濕，含氧化鐵、云母及少量碎石等。[0071] 殘坡積層(Q4el+dl)[0072] 粉質(zhì)粘土③層：褐黃～棕紅色，濕～很濕，可塑～硬塑，含氧化鐵等，由砂巖、泥巖風(fēng)化形成，含少量碎石，鉆探揭露厚度2.0～21.6m。

[0073] 粘土③1層：褐黃～棕紅色，濕～很濕，可塑～硬塑，含氧化鐵等，由砂巖、泥巖風(fēng)化形成，含少量碎石。

[0074] 碎石③2層：雜色，密實(shí)，稍濕，成棱角狀，一般粒徑2～4cm，最大粒徑6cm，以約40%粘性土充填。

[0075] 塊石③3層：雜色，密實(shí)，稍濕，棱角形為主，粒徑超過50m，以少量粘性土充填。[0076] 破碎帶[0077] 破碎帶④層：雜色，稍濕～飽和，由巖層擠壓形成，破碎帶內(nèi)土層分布無明顯規(guī)律，含粘性土、碎石、塊石、中等風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化及全風(fēng)化基巖等，局部有空洞，28#、B4#鉆孔破碎帶

有煤泥存在，本次鉆探揭露厚度3.8～23.0m。

[0078] 侏羅系窯盆組（J1y）[0079] 強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖⑤1層，灰色，組織結(jié)構(gòu)已大部分破壞，礦物成分已顯著變化，巖質(zhì)較硬，呈碎石狀、碎塊狀，鉆探最大揭露厚度為18.4m。

[0080] 全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖⑤2層，灰黃色，結(jié)構(gòu)已基本破壞，巖石已風(fēng)化成密實(shí)土狀，干鉆可鉆進(jìn)。

[0081] 煤巖⑥層：黑色，劣質(zhì)煤，漏漿嚴(yán)重，螺旋鉆鉆進(jìn)進(jìn)尺較快，本次勘察最大揭露厚度為16.6m。

[0082] 中等風(fēng)化板巖⑦層：灰色、灰黑色，粉～細(xì)粒結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖芯呈短柱狀，本次勘察最大揭露厚度為10.3m。

[0083] 強(qiáng)風(fēng)化板巖⑦1層，灰色，組織結(jié)構(gòu)已大部分破壞，巖體被節(jié)理、裂隙分割成碎塊狀，干鉆不易鉆進(jìn)。

[0084] 侏羅系南大嶺組（J1n）[0085] 中等風(fēng)化玄武巖⑧層：灰色，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，杏仁狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖芯呈短柱狀，本次勘察最大揭露厚度為25.3m。

[0086] 強(qiáng)風(fēng)化玄武巖⑧1層，灰色，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，杏仁狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙很發(fā)育，巖芯破碎。[0087] 全風(fēng)化玄武巖⑧2層，灰色～灰白色，結(jié)構(gòu)已基本破壞，巖石已風(fēng)化成堅(jiān)硬土狀，局部以風(fēng)化碎石為主。

[0088] 石炭二疊系（C?P）[0089] 中等風(fēng)化砂巖⑨層，灰白～灰黃色，中風(fēng)化，主要為粉砂巖、細(xì)砂巖和巖屑砂巖，砂狀結(jié)構(gòu),層理構(gòu)造，膠結(jié)物主要為泥質(zhì)及鈣質(zhì)物質(zhì)，節(jié)理、裂隙較發(fā)育，巖芯完整，本次勘察

最大揭露厚度為15.0m。

[0090] 強(qiáng)風(fēng)化砂巖⑨1層，灰白色，主要為粉砂巖和巖屑砂巖，砂狀結(jié)構(gòu)，層理構(gòu)造，膠結(jié)物主要為泥質(zhì)及膠體物質(zhì)，節(jié)理、裂隙很發(fā)育，巖芯較破碎。

[0091] 全風(fēng)化砂巖⑨2層，灰色～灰白色，結(jié)構(gòu)已基本破壞，巖石已風(fēng)化成堅(jiān)硬土狀，局部以風(fēng)化碎石為主。

[0092] 薊縣系霧迷山組（JXW）[0093] 中等風(fēng)化白云巖⑩層，灰色～灰綠色，顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖芯呈短柱狀。局部為燧石條帶白云巖及硅脂白云巖，局部有空洞，本次勘察最大揭露厚度為

21.0m。

[0094] 強(qiáng)風(fēng)化白云巖⑩1層，灰色，塊狀結(jié)構(gòu)，節(jié)理裂隙很發(fā)育，巖芯破碎。[0095] 3.2水文地質(zhì)條件[0096] 地下水位觀測情況一覽表[0097][0098] 地下水類型為基巖裂隙水，分布于基巖強(qiáng)風(fēng)化區(qū)，受氣候影響較大，一般為暫時(shí)性水，主要補(bǔ)給來源及為大氣降水和地下徑流，主要排泄方式為蒸發(fā)及側(cè)向徑流，一般水量不

大，但隨季節(jié)變化較大，由于場地南部地勢及基巖面相對較低，易形成匯水區(qū)。

[0099] 施工期間場地局部排污水管外溢，受其影響，場地基槽開挖過程中局部可能存在上層滯水。

[0100] 擬建場地歷年最高地下水位絕對標(biāo)高60.0m左右，近3～5年最高地下水位絕對標(biāo)高約47.0m。

[0101] 該場地內(nèi)基巖裂隙水對混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性；對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋在長期浸水條件下具有微腐蝕性，在干濕交替條件下具有弱腐蝕性。

[0102] 擬建場地分布的第1層、第2層地下水水質(zhì)對混凝土結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋均具微腐蝕性。

[0103] 本工程基底設(shè)計(jì)絕對標(biāo)高為46.70m，根據(jù)本工程設(shè)計(jì)條件、地層分布特征及區(qū)域水文地質(zhì)資料，綜合考慮擬建物特點(diǎn)、基礎(chǔ)形式、地層分布特征等因素，建議擬建物抗浮設(shè)

防水位按絕對標(biāo)高60.0m考慮，建筑防水設(shè)防水位按設(shè)計(jì)室外地坪考慮。

[0104] 4、成孔工藝的選擇[0105] 針對A、B樓的破碎帶和白云巖地層，使用常規(guī)的機(jī)械成孔方式，諸如沖擊鉆、北京常規(guī)旋挖鉆機(jī)、反循環(huán)鉆機(jī)等等均無效。

[0106] 首先采取人工挖孔，對于挖孔過程中遇到的各種地層情況采取不同的措施。給工人配備相關(guān)的工具進(jìn)行施工，如風(fēng)鎬、風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)（風(fēng)鉆）、膨脹水泥等。以下是幾種人工挖

孔破巖的工藝對比：

[0107] （a）人工挖孔作業(yè)，輔助風(fēng)鎬的工藝。該法作業(yè)適用于常規(guī)作業(yè)，針對本工程的破碎帶以及白云巖，成孔效率極低，此工藝不能采用；

[0108] （b）人工風(fēng)鉆打眼灌膨脹水泥，風(fēng)鎬剔鑿的工藝。該工藝在沒有自由面的情況下，無法形成有效的巖石裂縫。另外，在有水的環(huán)境下，膨脹水泥的功能失效；此工法不被采用。

[0109] （c）人工使用水磨鉆，沿孔護(hù)壁周圈鉆芯，輔助風(fēng)鎬剔鑿的工藝。此工藝所需成本大，鉆芯消耗的合金鉆頭數(shù)量多。經(jīng)試驗(yàn)結(jié)果反饋，例如一個(gè)ZH2型樁，鉆機(jī)沿孔壁內(nèi)邊線鉆

孔，鉆孔直徑為16cm，鉆孔深度約為50cm，每個(gè)樁需要鉆孔24個(gè)。鉆機(jī)取出巖芯后，中間巖石

與周邊巖壁形成了臨空面。影響到鉆孔施工是，該硬質(zhì)合金鉆頭最多只能鉆7個(gè)孔。鉆完1米

的的消耗鉆頭個(gè)數(shù)約7個(gè)。另外，該工藝有個(gè)局限性是，該鉆頭只能在全斷面硬質(zhì)巖層中發(fā)

揮作用。

[0110] （d）結(jié)合長螺旋潛孔錘鉆機(jī)，再加上前3種工藝相結(jié)合。根據(jù)在基坑北側(cè)試驗(yàn)高壓旋噴樁的施工經(jīng)驗(yàn)，長螺旋潛孔錘鉆機(jī)進(jìn)行了試鉆孔，成孔效率滿足。

[0111] 根據(jù)樁型，在截面上布置潛孔錘的鉆孔，形成自由面，在輔助風(fēng)鉆、風(fēng)鎬、小型潛孔錘等其他措施，進(jìn)行靜力爆破和鑿巖。

[0112] 若遇到軟硬交界時(shí)，有卡鉆和毀壞鉆頭的情況發(fā)生。所以，該工藝也不能完全的適用。

[0113] 加之人工挖孔的局限性，豐富地下水情況下，人工挖孔十分艱難，孔深達(dá)到近30m時(shí)，又有溶洞及流泥，更有甚者，有限空間作業(yè)安全保障是一個(gè)十分嚴(yán)峻的問題。

[0114] 為此，決定采用大功率中車360型旋挖鉆機(jī)，從外地引進(jìn)成熟的經(jīng)驗(yàn)，機(jī)械含班組人員，工藝等。

[0115] 成樁順序：核心筒內(nèi)的非角樁，裙房的單樁，核心筒的角樁。[0116] 5、施工過程概述[0117] 采用人工挖孔方式不能有效完成樁施工任務(wù)時(shí)，立即改為大功率旋挖鉆機(jī)施工，從外地引進(jìn)中車360型旋挖鉆機(jī)并其成套的班組人員，由于在該地層施工沒有經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)常出

現(xiàn)合金截齒燒流的情況，正如鉆機(jī)操作手所言，一個(gè)回次，下去上來一萬塊就沒了。不得已，

需要經(jīng)?，F(xiàn)場更換，重新焊接，但壽命還是短。后經(jīng)多方咨詢，決定購買貴的德國寶峨公司

的截齒，實(shí)踐證明這個(gè)截齒可以滿足該地層的需要。施工過程中也經(jīng)常遇到反復(fù)重新變更

孔深的情況。最能體現(xiàn)反復(fù)變更孔深的情況的就是1號樁，樁型ZH6，樁徑1900mm，樁頂布置

19個(gè)直徑219mm的潛孔錘小孔，依據(jù)原勘察報(bào)告，巖層頂標(biāo)高39.67m，施工面標(biāo)高47.7m，設(shè)

計(jì)樁頂標(biāo)高46.7m，空鉆1.0m，成孔深度8.53m，有效樁長7.53m。而當(dāng)人工和旋挖鉆機(jī)接力挖

至孔深至8.53m時(shí)，人工清理至0沉渣，并用高壓水沖洗干凈，驗(yàn)孔時(shí)發(fā)現(xiàn)局部為破碎帶斷層

泥，在西側(cè)，約占1/5底面積，判斷為沒有全斷面進(jìn)入完整巖石，于是埋管填土，重新勘察，勘

察孔在目前孔底再往下5m，勘察后發(fā)現(xiàn)進(jìn)入完整巖石。于是，旋挖將孔內(nèi)土全部挖出，開始

繼續(xù)鉆進(jìn)5m，鉆至深度達(dá)13.53m，二次人工清理孔底泥水，并高壓水沖洗孔底干凈，二次驗(yàn)

孔，發(fā)現(xiàn)還是在西側(cè)邊緣有破碎帶斷層泥，面積占孔底面積的1/8左右。于是再次埋管，填

土，重新勘察，再下鉆不小于5m。旋挖鉆機(jī)重新將孔內(nèi)土全部挖出，繼續(xù)下鉆不少于5m，鉆至

孔深達(dá)20.2m，有效樁長19.2m。再次人工清理孔內(nèi)泥水，高壓水沖洗孔底，再次驗(yàn)孔，終于全

斷面進(jìn)入了完整巖石?？梢赃M(jìn)行下部工序，吊放鋼筋籠，灌注混凝土成樁。于是就由開始設(shè)

計(jì)的7.53m樁變成了19.2m的樁。

[0118] 最能說明樁頭事先打小孔的必要性的是49號樁孔。依據(jù)原勘察報(bào)告設(shè)計(jì)樁長是0m，后改為樁型ZH7，直徑2100mm，開孔48.18m，樁頂標(biāo)高46.7m，空鉆長度1.48m，樁底標(biāo)高

41.7m，有效樁長5m。根據(jù)鉆機(jī)機(jī)長的要求，不要在樁頭上打小孔，采用四級擴(kuò)孔鉆法應(yīng)該可

以完成，首次用800mm直徑鉆到5m深，換鉆頭采用直徑1500mm擴(kuò)至5m深，然后再采用1800mm

鉆頭擴(kuò)孔至5m，最后換直徑2100mm鉆頭擴(kuò)至5m深，清孔后完成。但讓人不可思議的是，第一

天上午約10:00移至該49號孔位，開始用800mm鉆頭鉆進(jìn)，直至第二天上午11:00還在鉆進(jìn)，

但只進(jìn)尺不到1m深，現(xiàn)場監(jiān)理都哈哈大笑，跟操作手說：“你們這是在干嘛呢，一天了，打這

么點(diǎn)兒，打不動(dòng)就別打了，換一個(gè)孔打吧。”這時(shí)操作手才移開鉆機(jī)去打另外一個(gè)孔。不得

已，又將風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆機(jī)和空壓機(jī)等設(shè)備調(diào)回來，重新在樁頭上布小孔，打完小孔后，移開

風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆機(jī)后，將360旋挖鉆機(jī)移回來，開始鉆進(jìn)，從早上9:00開始，到下午7:00左右就

完成了這個(gè)5m深的鉆孔，人工清理后驗(yàn)孔，符合要求，下鋼筋籠灌注混凝土成樁。完成了這

根5m深的又一個(gè)有故事的鋼筋混凝土灌注樁。同樣的故事發(fā)生在相鄰的46#樁，依據(jù)原勘察

報(bào)告設(shè)計(jì)樁長是0m，后改為樁型ZH4，直徑1300mm，開孔標(biāo)高47.38m，樁頂標(biāo)高46.70m，空鉆

長度0.68m，樁底標(biāo)高41.68m，有效樁長5.02m。這個(gè)工程難度很大，但故事更多。

[0119] 采用這種笨辦法，一根一根的完成了A樓的46根樁和B樓的52根樁，合計(jì)完成98根巖石樁。甚而，在基礎(chǔ)內(nèi)挖電梯井和集水坑時(shí)建設(shè)方也要求我司采用先打小孔后用大功率

旋挖鉆機(jī)方法挖堅(jiān)硬巖石，而替代當(dāng)時(shí)摸索出來的較先進(jìn)的在現(xiàn)場破巖廣泛采用的，用風(fēng)

槍打眼，澆入膨脹水泥，然后封口，靜停24小時(shí)，等待漲裂，然后采用大功率“破碎炮”破碎，

挖掘機(jī)挖走的方式。更高效，更經(jīng)濟(jì)。