一、潛孔錘引孔沉樁施工方案

在地質(zhì)勘查和現(xiàn)場(chǎng)踏勘的基礎(chǔ)上，我們發(fā)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力管樁在穿越礫質(zhì)粘性土層時(shí)，會(huì)面臨中風(fēng)化、微風(fēng)化球體或夾層的挑戰(zhàn)，這往往導(dǎo)致斷樁或打裂，阻礙樁的沉入持力層。為了應(yīng)對(duì)這一難題，我們決定采用大直徑風(fēng)動(dòng)潛孔錘引孔技術(shù)來穿越這些復(fù)雜地層。為此，我們專門編制了潛孔錘引孔的專項(xiàng)方案。二、潛孔錘引孔沉樁工藝與參數(shù)分析（一）潛孔錘引孔沉樁工藝風(fēng)動(dòng)潛孔錘，也被稱為風(fēng)動(dòng)沖擊器，在大直徑潛孔錘的幫助下，通過空壓機(jī)提供的壓縮空氣進(jìn)行工作。這種潛孔錘能對(duì)硬巖進(jìn)行高頻率的破碎沖擊。在鉆進(jìn)過程中，高壓空氣驅(qū)動(dòng)沖擊器內(nèi)的活塞進(jìn)行高頻往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而將運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)能傳遞給鉆頭，賦予其一定的沖擊功。鉆頭憑借這種沖擊功連續(xù)沖擊孔底巖石，使其發(fā)生體積破碎。同時(shí)，空壓機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣還作為洗井介質(zhì)，將潛孔錘破碎的巖屑從孔內(nèi)排出。該技術(shù)在塊石、孤石、中風(fēng)化和微風(fēng)化硬巖地層的鉆探中表現(xiàn)優(yōu)異，為預(yù)應(yīng)力管樁的順利成樁提供了有力支持。大直徑風(fēng)動(dòng)潛孔錘引孔工藝的創(chuàng)新之處在于將潛孔錘施工技術(shù)與預(yù)應(yīng)力管樁引孔技術(shù)相結(jié)合，從而有效解決復(fù)雜地層的沉樁難題。

a、采用潛孔錘進(jìn)行引孔作業(yè)；

b、接著進(jìn)行潛孔錘跟管鉆進(jìn)，直至引孔穿透礫石層，并深入中風(fēng)化或微風(fēng)化球體；

c、樁機(jī)就位后，起拔鉆具，并安裝預(yù)應(yīng)力管樁，開展沉樁工作；

d、沉樁至強(qiáng)風(fēng)化泥巖層后，依據(jù)收錘標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行收錘作業(yè)。所需機(jī)具設(shè)備：

為順利實(shí)施大直徑風(fēng)動(dòng)潛孔錘引孔施工，我們選配了以下關(guān)鍵設(shè)備：QZ26型氣動(dòng)潛孔錘及鉆頭（直徑560毫米），共計(jì)2套。

30m3/min英格索蘭中風(fēng)量空壓機(jī)，共計(jì)2臺(tái)，以確保氣動(dòng)潛孔錘的穩(wěn)定運(yùn)行。（二）潛孔錘引孔技術(shù)參數(shù)分析目前，國(guó)內(nèi)潛孔錘的應(yīng)用主要集中在300mm以下孔徑，而大于300mm的鉆孔則屬于大直徑潛孔錘鉆進(jìn)的范疇。在風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆進(jìn)過程中，風(fēng)壓和風(fēng)量是兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。這兩個(gè)參數(shù)不僅需要滿足驅(qū)動(dòng)沖擊器碎巖功率的需求，還要確?？變?nèi)巖屑能夠順利排出井外，避免不必要的重復(fù)破碎。不同的水文地質(zhì)條件、鉆孔結(jié)構(gòu)以及孔深孔徑參數(shù)都會(huì)對(duì)風(fēng)量和風(fēng)壓的需求產(chǎn)生影響。因此，在選擇潛孔錘參數(shù)時(shí)，必須綜合考慮這些因素。（1）風(fēng)量。該項(xiàng)目所采用的沖擊器額定風(fēng)量為30m3/min。為了確保孔底巖屑能夠及時(shí)排出并提高鉆進(jìn)效率，通常要求孔內(nèi)風(fēng)量上返速度不低于15m/s，以使氣流速度大于巖屑的懸浮速度。風(fēng)量可以根據(jù)鉆孔直徑、鉆桿外徑以及排渣通道的上返風(fēng)速等條件進(jìn)行計(jì)算，具體公式為：Q=1K1K2（D2-d2）V，其中Q代表送風(fēng)量，K1和K2分別為孔深修正系數(shù)和孔內(nèi)涌水系數(shù)，D和d分別代表鉆孔直徑和鉆桿外徑，V則表示上返風(fēng)速。（2）風(fēng)壓。QZ26型潛孔錘屬于低壓潛孔錘，其所需風(fēng)壓范圍為5～7MPa。風(fēng)壓對(duì)鉆進(jìn)效率有著直接影響，風(fēng)壓越大，沖擊功越大，從而碎巖效率也越高。因此，在大直徑風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆進(jìn)過程中，必須確保沖擊器能夠在其工作壓力下滿負(fù)荷工作，同時(shí)還需要克服沿程壓力、水位以下的水柱壓力以及排除孔內(nèi)巖屑的壓差等額外要求。三、引孔施工中的主要技術(shù)問題處理（一）引孔風(fēng)量不足的問題處理針對(duì)引孔風(fēng)量不足的問題，我們采取了潛孔錘跟套管鉆進(jìn)工藝進(jìn)行引孔。通過實(shí)際應(yīng)用，這種工藝有效地解決了風(fēng)量不足的問題，并在引孔施工過程中取得了較理想的效果。（二）巖屑串孔的應(yīng)對(duì)措施巖屑串孔問題主要是由于兩樁引孔間距較小，在高壓空氣作用下，鉆孔與鉆孔之間連通，導(dǎo)致高壓空氣壓力降低。然而，經(jīng)過研究分析發(fā)現(xiàn)，孔內(nèi)沉渣對(duì)預(yù)應(yīng)力管樁沉樁的影響較小。這主要是因?yàn)槌猎w粒較小、結(jié)構(gòu)松散，對(duì)沉樁阻力影響有限；同時(shí)，在管樁施工過程中，沉渣在孔內(nèi)水的作用下形成飽和砂層，產(chǎn)生砂土液化現(xiàn)象，進(jìn)一步減小了對(duì)沉樁的影響。因此，在施工過程中，我們并未對(duì)樁孔引孔進(jìn)行特殊處理，實(shí)際施工也證明，巖屑串孔現(xiàn)象對(duì)引孔沉樁未造成較大影響。（三）如何控制引孔垂直度為了控制引孔垂直度，我們啟動(dòng)空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)潛孔錘進(jìn)行開鉆。在初鉆時(shí)，我們采用低速鉆進(jìn)，并經(jīng)常復(fù)核鉆桿的垂直度，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)，我們采用潛孔錘跟套管鉆進(jìn)工藝引孔，這一工藝不僅解決了出口風(fēng)量不足的問題，還有效地控制了引孔垂直度。四、潛孔錘引孔工期的保證本項(xiàng)目中風(fēng)化、微風(fēng)化球體或夾層集中區(qū)域需要引孔的預(yù)應(yīng)力管樁約有200根。為了確保工期，我們安排了2臺(tái)潛孔錘鉆機(jī)進(jìn)場(chǎng)施工，每臺(tái)鉆機(jī)每天能引孔約5根，每天完成約10根樁的引孔作業(yè)，預(yù)計(jì)20天內(nèi)能完成該區(qū)域的引孔工作。在引孔作業(yè)完成后，我們留下一臺(tái)潛孔錘鉆機(jī)作為備用，以應(yīng)對(duì)其他