斜岩层钻孔桩施工技术总结

李江南

摘要：本文主要是针对岩溶地区冲击钻成孔，在常规办法无法实施或施工成本极大的情况下，根据不同类型采用水下爆破辅助成孔的一种新的施工工艺，具有一定的推广价值。

关键词：岩溶钻孔桩爆破成孔

中图分类号： U443.15文献标识码： A

钻孔桩基施工，遇到斜岩层地质，由于岩面一边高一边低，钻锤就会往岩面底的一侧倾斜，很容易造成斜孔。在这种情况下，一般对于岩石硬度较低的斜岩常规采用回填片石的方法来处理；但是对于岩石较硬的斜岩采用回填片石处理需要耗费大量的人力物力，并且钻进速度缓慢。采用“先预裂爆破斜岩层后再钻”施工工艺，能够有效的解决桩基在斜岩层地质中钻进难的问题，既能保证桩基质量，又能加快施工进度。

一、施工原理

对岩面倾斜的岩层进行预裂爆破，使得岩石处于松散状态，然后再采用钻机钻进，此工艺最大的优点就是施工进度快、效益高。

二、施工流程

1）施工前准备

平整场地------测定桩位中心------埋设钢护筒-------冲击钻就位。钢护筒中心、桩基中心、以及钻锤中心应一致。

2）施工监测判断

桩基施工前首先查看地质勘探资料，了解桩基地质岩石强度、岩层的倾斜角度。如果桩基岩层地质强度较高，达到1000kpa，且岩面倾斜，和正常钻孔桩施工一样，先采用冲击钻正常钻孔，并在钻孔过程中随时观察冲击钻钢丝绳偏离孔中心位置的距离，钢丝绳出现偏斜超过1%的孔深时立即停止钻进，回填与桩基地质同等强度的片石2m后继续冲孔，控制冲击钻的冲程不超过1m，钻进至原来位置时，如果钢丝绳还是出现偏斜，停止钻进。

3）桩基清孔

经判断确认使用小钻机预裂爆破之前要认真清孔，保证泥浆的比重、含砂率和稠度。泥浆比重控制在1.1，含砂率控制在1.5%，稠度控制在20s，有效的控制沉渣厚度和速度，进而保证炮孔不被堵塞。

4）钻机移位，小钻机就位。

桩基清孔完成后，移开冲击钻钻机，将小钻机就位于孔桩位置。小钻机采用XY-1开孔直径为110mm的岩芯钻机。

5）预裂爆破炮眼布孔

根据孔径直径，设计爆破孔眼布置。一般情况桩基孔径在1.25m以内，在桩孔中间设置一个掏槽眼，掏槽眼直径110mm，在桩孔四周设置三个炮眼，炮眼直径91mm，炮眼呈等腰三角型布置，炮眼距桩边100mm；当桩基孔径大于1.25m时，可在桩孔四周增设炮眼。

6）小钻机钻孔

在钻孔的过程中根据岩芯芯样判断倾斜岩层厚度，确定钻孔深度，钻孔深度超过倾斜岩面0.5m。但不能超过设计孔底标高，距离设计孔底高度为0.5m。每钻完一个炮眼后，立即安装75mm的PVC管，按照以上步骤钻完剩余孔（掏槽眼不安装PVC管）。

7）串药安装

用胶带将乳化炸药和雷管绑扎在非导体（木条）上面，形成一个串状体，乳化炸药长度与岩层深度一致。采用毫秒微差控制爆破，尽量减少一次齐爆药量，严格控制爆破规模。导爆管连接时注意导爆索的搭接长度不少于20cm，务求接触紧密，绑扎牢固，上部用结实的细绳作为下方承受物。

8）安装炸药

在安装炸药之前先撤离小钻机，并测量炮眼孔深是否堵塞，如果测量孔深小于实际钻孔深度则需要清孔。清孔采用清水泵清孔，清水泵出水口接直径20mm的硬质塑料管，将硬质塑料管插入炮孔里面，利用水的压力将炮孔里面的沉渣清出来。

9）炸药起爆及检查

待炸药全部安装完毕后将施工人员撤离至

安全位置，做好安全防护，确认无误后由爆破员

将孔内的炸药一起起爆，待爆破员查看情况确保

安全后将冲击钻重新定位，继续钻孔。如冲击钻

钻至一定深度后还是出现斜孔现象，则继续按以

上步骤处理，直至桩基成孔为止，预裂爆破钻孔

布置示意图如右图所示。

三、施工注意事项

1）孔内实施爆破时，严格按照设计布眼以及控制 药量，设置警戒范围，闪电雷鸣时禁止装药，接线施工操作严格按照安全规程办事。

2）小钻机在钻进的过程中必须保证钻杆竖直。

3）小钻机开钻之前要认真清孔，保证泥浆的比重、稠度和含砂率，有效的控制沉渣厚度和速度。

4）桩基爆破时，首先要确认相邻桩基是否浇筑了混凝土。混凝土强度达到100%时，才能爆破，否则会对相邻桩基的实体质量产生一定的影响。

四、应用实例

本工艺成功运用于沪昆高铁学足村大桥，学足村大桥位于湖南省涟源市白马镇。大桥全长364m，设计车速为350km/h。桥跨布置为11-32双线简支箱梁，桥墩基础采用钻孔灌注桩基础，桩基直径1m。本桥地质勘探显示岩面倾斜，地质条件为粉质黏土和白云质石灰岩，白云质石灰岩强度为1200kpa。

1）施工情况

学足村大桥桩基础从2010年11月份开始施工。当钻机钻到斜岩时，采用回填与桩基地质强度相同的片石来处理，每处理一处斜岩，需要反复回填片石。截止2011年7月份，9台冲击钻施工，一共完成桩基46根（桩基平均桩长15m），每台冲击钻平均每天完成孔深0.3m，耗用片石总计3100吨。从2011年10月底开始采用“先预裂爆破斜岩后再钻”施工工艺处理斜岩问题。截止2012年10月份，4台冲击钻施工共完成桩基60根（桩基平均桩长25m），每台冲击钻平均每天完成孔深2.5m。所以通过“先预裂爆破斜岩层后再钻”施工工艺，既缩短了施工工期，又节约了成本，从而提升了经济效益。

2）工程质量：本工程施工期间，施工安全可靠，桩基质量符合设计及规范要求，工程验收质量合格率100%，得到业主和监理的好评。