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摘要：冲击成孔施工作为一种传统的桩基施工工艺，具有设备简单、操作方便、不易塌孔和成桩质量好等特点，在高层房屋建筑及桥梁桩基施工中得到广泛应用，主要适用于地层情况复杂、砂砾石层、坚硬岩层及岩溶裂隙地层。本文主要介绍了桩基工程遇人防空洞时，采用冲击成孔工艺是一种行之有效的方法，并详细阐述了工程中的施工难点和处理方法。
关键词：人防空洞；冲击成孔；施工难点
1 工程概况
南昌悦达家乐福购物广场拟建于南昌市青云谱区，位于井冈山大道与三店西路交叉口之西北角。桩基础工程原采用反循环机械钻孔灌注桩，总桩数为194根，桩直径有700mm，800mm，900mm三种。因场地内有地下人防，大致分布于南北走向，北面较宽，南面长而窄，并且向南延伸至本场地以外。人防深度约为10～12m位置，防空洞高度约4.0—4.2m，顶板厚度约20cm。根据业主说明，防空洞已经做过回填处理，但根据勘察情况反映，充填情况不好，也不能明确。经努力，在地下人防位置上及附近有73根桩无法采用回转钻进成孔，根据这种情况，经施工方与业主商讨决定采用冲击成孔进行钻进。且与设计单位进行交流，设计将其中16根双桩承台桩变更为8根单桩承台桩，共有65根桩采用了冲击成孔工艺施工。
2 施工工艺的选择
根据本工程的地质条件和工程特点，以及我公司在南昌地区以往的施工经验，为保证该工程顺利完工，本工程地下人防位置的灌注桩采用冲击钻进成孔和水下导管混凝土灌注成桩的施工工艺。
沖孔桩工艺流程如下：
测量放线——护筒埋设——钻机就位——冲孔——第一次清孔——钢筋笼安放——第二次清孔——砼浇筑——成桩——移机就位下孔开钻
3 主要施工难点及处理方法
3.1在采用冲击成孔工艺施工时，主要存在以下施工难点：
（1）根据业主提供的《岩土工程勘察报告》和《地下人防补充勘察报告》，桩基持力层为中风化砂岩，施工场地有地下人防，范围较广，地下人防位于地面下10-12米处见条石顶板，防空洞高度约4.0-4.2米左右，底板厚度20cm左右，走向为南北向，南面狭长型，主要集中在北面。根据业主说明，防空洞已经做过回填处理，但根据勘察情况反映，充填情况不好，也不能明确。因此施工过程中遇防空洞时极易出现漏浆、护壁塌孔、孔斜、地面塌陷等诸多施工问题。
（2）由于场地地下防空洞呈条带状分布，处理防空洞时，需多次反复进行，冲孔孔径、桩孔垂直度难以保证，特别是处理防空洞边沿的桩时，锤头沿顶板边冲孔易发生桩身倾斜事故。
（3）混凝土灌注过程由于巨大的压差可能导致防空洞断面处被压垮而导致混凝土面迅速下降，从而造成在防空洞位置上断桩。
（4）遇到漏浆和塌孔情况相当严重的桩，可能需要采用钢护筒下放到防空洞部位进行隔离，钢护筒埋设的垂直度如何控制。
（5）在处理防空洞时间长短无法估算，施工工期难以把握。
（6）本次成孔为冲击成孔，孔内沉渣主要靠泥浆浓度悬浮排出，应适时掌握泥浆浓度。
（7）冲锤的冲击易使冲锤处已回填处理好的防空洞松动，造成防空洞处理不可预见性问题。
（8）二次清孔采用泵吸反循环，虽然孔底沉渣干净，但因反循环清孔导致泥浆比重过低，可能导致防空洞部位的护壁不稳定而垮孔，导致成孔工作的二次反复。
3.2主要施工难点的处理方法
（1）施工前熟悉本施工场地岩土工程勘察报告，施工图纸，把钻孔中可能遇到的防空洞标示在桩位平面上，统计分析各桩位可能遇到防空洞的深度、洞高等登记造册，分发各机长、质检人员，以便在施工中心中有数，有的放矢。
（2）各桩位施工前，应备足该桩位防空洞处理所需的水泥、石料、黄土、编织袋等材料，并在附近开挖足够大的储浆池储备一定量的泥浆，在泥浆池上架设好泥浆泵和管线。
（3）施工过程中遇大量泥浆漏失，进尺较快，有明显的吊锤的现象，此时，应及时停止冲击，及时将锤头提离孔底，并补充大量的泥浆，保护孔壁，观察泥浆漏失速度，记录详细情况。假如补浆不足，应及时回填块石和黄土水泥等材料，如发现孔壁塌坍严重，施工人员应迅速离开危险地段，使用大型挖机回填整个钻孔。
（4）防空洞的处理方案：
根据桩位溶洞大小，在出现漏浆时需引起高度重视，漏浆分为防空洞漏浆和裂隙漏浆两种情况。
防空洞漏浆：
a.一旦出现大量漏浆，将块石、整袋粘土抛入孔内，在填粘土包时，分层加入一定量的整包水泥，回填高度超过漏浆位置高度。然后轻轻放下重锤挤压块石、粘土包及水泥包，使之充填防空洞和缝隙之中。再用重锤轻打，使水泥和粘土混合，形成水泥土浆。一但孔内成浆之后，需停工12h，待水泥土凝固，且具有一定强度，在桩孔周围形成了一水泥土护壁层，在保证能正常向下施工时，再进行冲击成孔。但施工时也可能出现一次填料不能形成稳定或充实的孔壁，需进行二次或多次的充填直至形成稳定的孔壁为止。
b.如上述方法仍不能解决，则需进行全孔回填，锤头加大20～30cm重新成孔，同时下同径的钢护筒直至防空洞底板，具体处理方法根据现场情况与业主、监理协商确定。
裂隙的漏浆，粘土可不必装袋，可直接倒入孔内，水泥需整袋抛入，使其沉底，操作方法同上。
（5）桩孔的垂直度问题：首先要求设备必须安装稳固，调平、调直，在施工过程中每1-2m，质检技术员应检查钻塔的垂直度。发现偏斜及时纠偏，此时，应低锤（小冲程）冲击，待通过该层后开始大冲程冲击。
（6）孔底沉渣的控制问题：施工过程中注意泥浆浓度，根据不同地层采用不同的泥浆浓度，在保证护壁条件下，适量稀释。勤捞渣，勤排浆，终孔时排渣彻底。
（7）灌注过程中防空洞穿孔的处理问题：在砼灌注过程中可能会产生混凝土侧压力过大，砼面会出现突然大幅下降，这种情况就属于防空洞穿孔的现象，该种情况只能拔管重新成孔、灌注。 （8）泵吸反循环清孔尽可能不在防空洞部位的桩上使用，如果需要使用，泥浆比重不能太低，确保在1.2以上，另外清孔要保持水头。
4 施工过程中应注意的事项
（1）钻机就位对好桩位中心点、调整钻机水平必须经现场质检员检验同意后方可开钻；钻进过程中要经常观测钻机水平，如钻进出现倾斜应及时纠正。
（2）施工前弄清各个桩的具体情况，是否曾经出现漏浆还是位于人防上。
（3）在場地中必须挖设较大的储浆池，旁边需架设好一台泵，以便发生大量漏浆时能够及时补浆。
（4）在钻机旁备好足够的水泥、石块、黄土和编织袋等，并且是在挖机可以使用的范围内，以便出现垮孔时能够及时回填。
（5）现场出现漏浆、严重跨孔或意外情况时应首先保证人身安全；在确保人身安全的情况下进行事故处理。
（6）施工过程中遇大量泥浆漏失，进尺较快，有明显的吊锤的现象时应及时停止冲击，及时将锤头提离孔底，并补充大量的泥浆，保护孔壁，观察泥浆漏失速度，记录详细情况。
（7）注意现场泥浆比重和孔深的测量，切实弄清塌孔及回填的具体位置。发生局部塌孔时，回填3米左右。
（8）做好灌浆前的准备工作，包括挖机铺路、铺设钢板等。
（9）孔底沉渣的控制问题：施工过程中注意泥浆浓度，根据不同地层采用不同的泥浆浓度，在保证护壁条件下，适量稀释。勤捞渣，勤排浆，终孔时排渣彻底。
（10）二次清孔采用泵吸反循环，专门安排清孔班组。清孔时根据具体情况，如严重塌孔则尽量不采用泵吸反循环，采用正循环清孔，泥浆不能太稀，比重应在1.2-1.3之间，并确保沉渣满足要求，保证沉渣厚度≤50mm。
（11）灌注过程中防空洞穿孔的处理问题：在砼灌注过程中可能会产生混凝土侧压力过大，砼面会出现突然大幅下降，这种情况就属于防空洞穿孔的现象，该种情况只能拔管，重新成孔、灌注。所以灌注时应经常测量砼面高度，做到心中有数。
5 结束语
随着城市建设的发展，人民生活水平的提高，越来越多的旧城老区等无法满足现代化的城市需要，在这些旧城改造当中，会遇到各种各样的问题，一旦遇到了人防空洞时，可以考虑采用冲击钻孔施工工艺。冲孔灌注桩是一项质量要求高、施工工序多，并须在一个短时间内连续完成的地下隐蔽工程。只要在开工前认真做好各项施工准备工作，建立好完善的施工管理制度，认真考虑到各种可能出现的问题及复杂情况，就可以保证工程顺利的完成。
作者简介：
孙金柱（1981-），男，湖北枣阳人，工程师，主要从事各类地基与基础工程施工及技术管理，现任江西省昌水建设工程有限公司三分公司副经理。
关键词：人防空洞；冲击成孔；施工难点
1 工程概况
南昌悦达家乐福购物广场拟建于南昌市青云谱区，位于井冈山大道与三店西路交叉口之西北角。桩基础工程原采用反循环机械钻孔灌注桩，总桩数为194根，桩直径有700mm，800mm，900mm三种。因场地内有地下人防，大致分布于南北走向，北面较宽，南面长而窄，并且向南延伸至本场地以外。人防深度约为10～12m位置，防空洞高度约4.0—4.2m，顶板厚度约20cm。根据业主说明，防空洞已经做过回填处理，但根据勘察情况反映，充填情况不好，也不能明确。经努力，在地下人防位置上及附近有73根桩无法采用回转钻进成孔，根据这种情况，经施工方与业主商讨决定采用冲击成孔进行钻进。且与设计单位进行交流，设计将其中16根双桩承台桩变更为8根单桩承台桩，共有65根桩采用了冲击成孔工艺施工。
2 施工工艺的选择
根据本工程的地质条件和工程特点，以及我公司在南昌地区以往的施工经验，为保证该工程顺利完工，本工程地下人防位置的灌注桩采用冲击钻进成孔和水下导管混凝土灌注成桩的施工工艺。
沖孔桩工艺流程如下：
测量放线——护筒埋设——钻机就位——冲孔——第一次清孔——钢筋笼安放——第二次清孔——砼浇筑——成桩——移机就位下孔开钻
3 主要施工难点及处理方法
3.1在采用冲击成孔工艺施工时，主要存在以下施工难点：
（1）根据业主提供的《岩土工程勘察报告》和《地下人防补充勘察报告》，桩基持力层为中风化砂岩，施工场地有地下人防，范围较广，地下人防位于地面下10-12米处见条石顶板，防空洞高度约4.0-4.2米左右，底板厚度20cm左右，走向为南北向，南面狭长型，主要集中在北面。根据业主说明，防空洞已经做过回填处理，但根据勘察情况反映，充填情况不好，也不能明确。因此施工过程中遇防空洞时极易出现漏浆、护壁塌孔、孔斜、地面塌陷等诸多施工问题。
（2）由于场地地下防空洞呈条带状分布，处理防空洞时，需多次反复进行，冲孔孔径、桩孔垂直度难以保证，特别是处理防空洞边沿的桩时，锤头沿顶板边冲孔易发生桩身倾斜事故。
（3）混凝土灌注过程由于巨大的压差可能导致防空洞断面处被压垮而导致混凝土面迅速下降，从而造成在防空洞位置上断桩。
（4）遇到漏浆和塌孔情况相当严重的桩，可能需要采用钢护筒下放到防空洞部位进行隔离，钢护筒埋设的垂直度如何控制。
（5）在处理防空洞时间长短无法估算，施工工期难以把握。
（6）本次成孔为冲击成孔，孔内沉渣主要靠泥浆浓度悬浮排出，应适时掌握泥浆浓度。
（7）冲锤的冲击易使冲锤处已回填处理好的防空洞松动，造成防空洞处理不可预见性问题。
（8）二次清孔采用泵吸反循环，虽然孔底沉渣干净，但因反循环清孔导致泥浆比重过低，可能导致防空洞部位的护壁不稳定而垮孔，导致成孔工作的二次反复。
3.2主要施工难点的处理方法
（1）施工前熟悉本施工场地岩土工程勘察报告，施工图纸，把钻孔中可能遇到的防空洞标示在桩位平面上，统计分析各桩位可能遇到防空洞的深度、洞高等登记造册，分发各机长、质检人员，以便在施工中心中有数，有的放矢。
（2）各桩位施工前，应备足该桩位防空洞处理所需的水泥、石料、黄土、编织袋等材料，并在附近开挖足够大的储浆池储备一定量的泥浆，在泥浆池上架设好泥浆泵和管线。
（3）施工过程中遇大量泥浆漏失，进尺较快，有明显的吊锤的现象，此时，应及时停止冲击，及时将锤头提离孔底，并补充大量的泥浆，保护孔壁，观察泥浆漏失速度，记录详细情况。假如补浆不足，应及时回填块石和黄土水泥等材料，如发现孔壁塌坍严重，施工人员应迅速离开危险地段，使用大型挖机回填整个钻孔。
（4）防空洞的处理方案：
根据桩位溶洞大小，在出现漏浆时需引起高度重视，漏浆分为防空洞漏浆和裂隙漏浆两种情况。
防空洞漏浆：
a.一旦出现大量漏浆，将块石、整袋粘土抛入孔内，在填粘土包时，分层加入一定量的整包水泥，回填高度超过漏浆位置高度。然后轻轻放下重锤挤压块石、粘土包及水泥包，使之充填防空洞和缝隙之中。再用重锤轻打，使水泥和粘土混合，形成水泥土浆。一但孔内成浆之后，需停工12h，待水泥土凝固，且具有一定强度，在桩孔周围形成了一水泥土护壁层，在保证能正常向下施工时，再进行冲击成孔。但施工时也可能出现一次填料不能形成稳定或充实的孔壁，需进行二次或多次的充填直至形成稳定的孔壁为止。
b.如上述方法仍不能解决，则需进行全孔回填，锤头加大20～30cm重新成孔，同时下同径的钢护筒直至防空洞底板，具体处理方法根据现场情况与业主、监理协商确定。
裂隙的漏浆，粘土可不必装袋，可直接倒入孔内，水泥需整袋抛入，使其沉底，操作方法同上。
（5）桩孔的垂直度问题：首先要求设备必须安装稳固，调平、调直，在施工过程中每1-2m，质检技术员应检查钻塔的垂直度。发现偏斜及时纠偏，此时，应低锤（小冲程）冲击，待通过该层后开始大冲程冲击。
（6）孔底沉渣的控制问题：施工过程中注意泥浆浓度，根据不同地层采用不同的泥浆浓度，在保证护壁条件下，适量稀释。勤捞渣，勤排浆，终孔时排渣彻底。
（7）灌注过程中防空洞穿孔的处理问题：在砼灌注过程中可能会产生混凝土侧压力过大，砼面会出现突然大幅下降，这种情况就属于防空洞穿孔的现象，该种情况只能拔管重新成孔、灌注。 （8）泵吸反循环清孔尽可能不在防空洞部位的桩上使用，如果需要使用，泥浆比重不能太低，确保在1.2以上，另外清孔要保持水头。
4 施工过程中应注意的事项
（1）钻机就位对好桩位中心点、调整钻机水平必须经现场质检员检验同意后方可开钻；钻进过程中要经常观测钻机水平，如钻进出现倾斜应及时纠正。
（2）施工前弄清各个桩的具体情况，是否曾经出现漏浆还是位于人防上。
（3）在場地中必须挖设较大的储浆池，旁边需架设好一台泵，以便发生大量漏浆时能够及时补浆。
（4）在钻机旁备好足够的水泥、石块、黄土和编织袋等，并且是在挖机可以使用的范围内，以便出现垮孔时能够及时回填。
（5）现场出现漏浆、严重跨孔或意外情况时应首先保证人身安全；在确保人身安全的情况下进行事故处理。
（6）施工过程中遇大量泥浆漏失，进尺较快，有明显的吊锤的现象时应及时停止冲击，及时将锤头提离孔底，并补充大量的泥浆，保护孔壁，观察泥浆漏失速度，记录详细情况。
（7）注意现场泥浆比重和孔深的测量，切实弄清塌孔及回填的具体位置。发生局部塌孔时，回填3米左右。
（8）做好灌浆前的准备工作，包括挖机铺路、铺设钢板等。
（9）孔底沉渣的控制问题：施工过程中注意泥浆浓度，根据不同地层采用不同的泥浆浓度，在保证护壁条件下，适量稀释。勤捞渣，勤排浆，终孔时排渣彻底。
（10）二次清孔采用泵吸反循环，专门安排清孔班组。清孔时根据具体情况，如严重塌孔则尽量不采用泵吸反循环，采用正循环清孔，泥浆不能太稀，比重应在1.2-1.3之间，并确保沉渣满足要求，保证沉渣厚度≤50mm。
（11）灌注过程中防空洞穿孔的处理问题：在砼灌注过程中可能会产生混凝土侧压力过大，砼面会出现突然大幅下降，这种情况就属于防空洞穿孔的现象，该种情况只能拔管，重新成孔、灌注。所以灌注时应经常测量砼面高度，做到心中有数。
5 结束语
随着城市建设的发展，人民生活水平的提高，越来越多的旧城老区等无法满足现代化的城市需要，在这些旧城改造当中，会遇到各种各样的问题，一旦遇到了人防空洞时，可以考虑采用冲击钻孔施工工艺。冲孔灌注桩是一项质量要求高、施工工序多，并须在一个短时间内连续完成的地下隐蔽工程。只要在开工前认真做好各项施工准备工作，建立好完善的施工管理制度，认真考虑到各种可能出现的问题及复杂情况，就可以保证工程顺利的完成。
作者简介：
孙金柱（1981-），男，湖北枣阳人，工程师，主要从事各类地基与基础工程施工及技术管理，现任江西省昌水建设工程有限公司三分公司副经理。