阅读说明：本技术 一种潜孔钻配合冲击钻桩基成孔施工方法 (Down-the-hole drill and impact drill matched pile foundation pore-forming construction method ) 是由 惠鹏嘉 李秉强 杨映军 张恩健 刘章宝 胡九林 杨立君 杨树鹏 于 2020-06-02 设计创作，主要内容包括：本发明属于桥梁基础工程领域,是一种潜孔钻配合冲击钻桩基成孔施工方法,在冲击钻钻进前,首先采用潜孔钻在桩位处钻孔、松动爆破预裂,破坏岩层的整体性,增加岩石摩擦撞击面,在随后的冲击钻冲击成孔时增加破碎岩石间的摩擦、撞击,进而加快施工进度、缩短施工周期。本发明的有益效果：本法可操作性强,有效地解决了坚硬岩层区域灌注桩钻进困难的问题,缩短冲击钻成孔时间,缩短了桩基施工周期,降低了施工成本。(The invention belongs to the field of bridge foundation engineering, and relates to a down-the-hole drill and impact drill pile foundation pore-forming construction method. The invention has the beneficial effects that: the method has strong operability, effectively solves the problem of difficult drilling of the cast-in-place pile in the hard rock stratum area, shortens the hole forming time of impact drilling, shortens the construction period of the pile foundation and reduces the construction cost.)

一种潜孔钻配合冲击钻桩基成孔施工方法

技术领域

本发明属于桥梁基础工程领域，涉及坚硬岩层的桩基成孔技术。

背景技术

随着我国交通事业的快速发展，桥梁工程在公路建设中的比例逐渐增大，钻孔灌注桩基础是应用最广泛的一种桥梁基础，多采用旋挖钻成孔、冲击钻成孔方式。当遭遇坚硬岩层时，旋挖钻成孔钻头磨损快，机型要求高，施工成本大，同时受地形等自然条件影响严重；传统冲击钻成孔周期长，钻头磨损快，焊锤时间长，施工资源浪费严重。

发明内容

本发明的目的是为提高钻孔效率，提出一种潜孔钻配合冲击钻桩基成孔施工方法。

本发明的技术方案：一种潜孔钻配合冲击钻桩基成孔施工方法，1)事前准备，根据岩层探测数据和桥梁基础设计数据，制定***施工方案，确定钻孔数量、间距、孔深及用药量；2)整修钻孔作业平台，暴露出潜孔钻钻孔作业面；3)确定潜孔钻钻孔点与冲击钻孔相对位置，围绕冲击钻孔中心设置潜孔钻钻孔点，潜孔钻钻孔点沿一个圆周均匀布设；4)潜孔钻设备与潜孔钻钻孔点对位，对位完成后将潜孔钻设备固定，矫正钻杆垂直度；5)开始钻孔，钻孔深度控制在桩底设计标高60cm以上；6)潜孔钻钻孔完成后，移走潜孔钻，安装PVC衬管，装填***、***、连接导爆管，******对坚硬岩层进行预裂；7)冲击钻就位、钻孔，若冲击钻钻孔不顺，则重新进行潜孔钻钻孔、***步骤，最后冲击钻完成桩基孔的钻孔。

优选的：当冲击钻的孔径是170cm时，潜孔钻钻孔点与冲击钻孔中心的间距为50cm，潜孔钻孔径10cm，PVC衬管内径8cm。

优选的：潜孔钻钻孔有三个，孔心的连线构成等边三角形。

优选的：步骤4)的潜孔钻设备与潜孔钻钻孔点对位的孔位偏差控制在20mm以内。

进一步的：采用多次***，避免超爆而影响桩底承载力；首次***时，单孔延米用药量控制在0.6kg以内；根据***效果，在原***基础上增减用药量、增减***孔数量继续***。

优选的：步骤4)钻杆垂直度偏差控制在0.5％以内。

本法的工艺原理是：潜孔钻在坚硬岩层中进行小孔径钻孔效率高；在冲击钻钻进前，首先采用潜孔钻在桩位处钻孔、松动***预裂，破坏岩层的整体性，增加岩石摩擦撞击面，在随后的冲击钻冲击成孔时增加破碎岩石间的摩擦、撞击，进而加快施工进度、缩短施工周期。

本发明的有益效果：本法可操作性强，有效地解决了坚硬岩层区域灌注桩钻进困难的问题，有效缩短冲击钻成孔时间，进而缩短了桩基施工周期，降低了施工成本。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图；

图2是实施例冲击钻孔与***钻孔布置图。

具体实施方式

一种潜孔钻配合冲击钻桩基成孔施工方法，1)事前准备，根据岩层探测数据和桥梁基础设计数据，制定***施工方案，确定钻孔数量、间距、孔深及用药量；2)整修钻孔作业平台，暴露出潜孔钻钻孔作业面；3)确定潜孔钻钻孔点与冲击钻孔相对位置，围绕冲击钻孔中心设置潜孔钻钻孔点，潜孔钻钻孔点沿一个圆周均匀布设(数量三个以上)；冲击钻孔的孔径170cm，潜孔钻钻孔点与冲击钻孔中心的间距为50cm；4)潜孔钻设备与潜孔钻钻孔点对位(孔位偏差控制在20mm以内)，对位完成后将潜孔钻设备固定，矫正钻杆垂直度(垂直度偏差控制在0.5％以内)；5)开始潜孔钻钻孔，孔径10cm，钻孔深度控制在桩底设计标高60cm以上；6)潜孔钻钻孔完成后，移走潜孔钻，安装PVC衬管(内径8cm)，装填***、***、连接导爆管，******对坚硬岩层进行预裂；7)冲击钻就位、钻孔，若冲击钻钻孔不顺，则重新进行潜孔钻钻孔、***步骤，最后冲击钻完成桩基孔的钻孔。

为了避免超爆而影响桩底承载力，采用多次***。首次***时，单孔延米用药量控制在0.6kg以内；根据***效果，在原***基础上增减用药量、增减***孔数量继续***。

表1主要材料

表2主要施工设备

序号	设备名称	单位
			1	履带式潜孔钻	台
2	冲击钻	台

本法的效益分析：与传统冲击钻施工工艺每根桩基(Ф1.7m，桩长12m)工期可缩短一半，节省工期22天左右，节约用电7750度左右，节约人工、机械22台班。

经济效益按每根桩基具体计算对比(Ф1.7m，桩长12m)

现有正常的冲击钻施工费用核算：

(1)人工费用：12m/0.4m/天*1.5(焊锤间歇)*1人*150元/天＝6750元。

(2)钻机台班费用(含附属机具等)：12m/0.4m/天*1.5(焊锤间歇)*1台*220元/天＝9900元。

(3)电费：(12m/0.4m/天*10小时/天*45KW/h+100度/次*20次焊锤)*0.6元/度＝9300元。

(4)零星材料费(电焊条、锤牙等)：2000元。

成本合计：6750+9900+9300+2000＝27950元。

本法潜孔钻配合冲击钻成孔施工工法费用核算：

(1)潜孔钻施工费用：150元/m*11m/孔*3孔＝4950元(含进出场费、零星材料费)。

(2)***及服务费用：0.6kg/孔/m*11m/孔*3孔*15元/kg+30000元/50根＝897元。

(3)人工费用：12m/0.8m/天*1.5(焊锤间歇)*1人*150元/天＝3375元。

(4)钻机台班费用(含附属机具等)：12m/0.8m/天*1.5(焊锤间歇)*1台*220元/天＝4950元。

(5)电费：(12m/0.8m/天*10小时/天*45KW/h+100度/次*10次焊锤)*0.6元/度＝4650元。

(6)零星材料费(电焊条、锤牙等)：1000元。

成本合计：4950+897+3375+4950+4650+1000＝19822元。

经核算，潜孔钻配合冲击钻桩基成孔施工工法较正常的冲击钻施工节约8128元/根。

应用实例

工程名称：陕西安康平利至镇坪高速公路LJ-10合同段

工程地点：陕西省安康市镇坪县

施工工期：2017年8月至2020年1月

工程造价：3.31亿元

工程概况：平镇高速LJ-10合同段位于安康市镇坪县牛头店镇，线路沿南江河布设，全长4.03km。主要工程量包含：特大桥1822m/1座、大桥1546m/7座、中桥397m/5座(其中包含：钻孔灌注桩559根、系梁319道、承台14个、墩柱477根、肋板28个、U型桥台8个、盖梁(台帽)252个、梁板预制968片、现浇箱梁3跨/1联)。该项目桥梁桩基岩层坚硬，尤其是竹叶关1^#特大桥桩基设计岩层为辉绿岩，强度介于30MPa-80MPa之间；传统冲击钻施工进度在25cm-40cm/天，施工进展缓慢。为加快桩基施工进度，缩短项目总体工期，本项目桩基施工采用了潜孔钻配合冲击钻桩基成孔施工工法，有效节约桩基施工工期3个月左右，节约直接成本40余万元，取得了很好的效果。