由云南省第四建筑工程公司完成的工法喀斯特地質嵌巖泥漿護壁沖孔灌注樁基礎施工工法01形成原因操作原理材料設備工法特點泥漿護壁沖孔灌注樁施工質量控制目錄030502040607安全措施效益分析榮譽表彰環保措施應用實例目錄0901108010基本信息《喀斯特地質嵌巖泥漿護壁沖孔灌注樁基礎施工工法》是云南省第四建筑工程公司完成的建筑類施工工法，完成人是王自忠、孫培熙、楊慶。該工法適用于喀斯特地貌地區施工，特別是地下水位高、巖溶節理裂隙極為發育、地下石芽石筍林立、溶槽溶洞縱橫、巖石風化破碎、軟硬變化大、持力層埋藏較深、樁身須穿越成串珠型的多層溶洞或須穿越暗置多變的大孤石、半邊巖、懸臂巖及大溶溝槽等障礙后才能進入到下臥層巖石厚度滿足設計規范的地基?！犊λ固氐刭|嵌巖泥漿護壁沖孔灌注樁基礎施工工法》主要的工法特點是：設備構造簡單，操作方便，所成孔壁較堅實、穩定，塌孔少，不受施工場地限制，無噪聲和振動影響，適用范圍廣。2008年1月31日，《喀斯特地質嵌巖泥漿護壁沖孔灌注樁基礎施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2005-2006年度國家二級工法。形成原因形成原因喀斯特是云貴高原特有的地質形態，高層建筑設計因考慮建筑物不均勻沉降及基礎承載力因素，普遍采用嵌巖灌注樁基礎。由于喀斯特地質的特殊性和復雜性，它給施工帶來困難和挑戰；采用泥漿護壁沖孔灌注樁工藝，可有效解決地下水位高、巖溶節理裂隙極為發育，地下石芽、石筍林立，溶槽、溶溝、溶洞縱橫，巖石風化破碎等喀斯特復雜地質條件下的灌注樁施工技術難題，在云貴高原內具有推廣價值。結合我司施工的國家經貿委昆明培訓中心工程、貴州六盤水涼都大酒店工程、金泰大廈工程施工成功經驗，通過不斷地提高和完善，形成《喀斯特地質嵌巖泥漿護壁沖孔灌注樁基礎施工工法》。

工法特點工法特點《喀斯特地質嵌巖泥漿護壁沖孔灌注樁基礎施工工法》的工法特點是：1、設備構造簡單，操作方便，所成孔壁較堅實、穩定，塌孔少，不受施工場地限制，無噪聲和振動影響，適用范圍廣。2、采用“沖擊成孔泥漿護壁導管法水下混凝土灌注”等施工工藝，可克服并解決了喀斯特地質中溶洞、裂隙、流泥、地下水及坍塌、偏孔、成孔不圓、墜錘和混凝土流失等施工技術難題。3、施工機械化程度高，勞動強度低，成孔直徑可從600~1800毫米，施工樁長最大可達50米。4、采用導管法灌注水下混凝土具有能向水深處迅速灌注大量混凝土，不用排水，作業設備簡單，操作安全性強，工程質量能較好控制。

操作原理適用范圍施工工藝工藝原理操作原理適用范圍《喀斯特地質嵌巖泥漿護壁沖孔灌注樁基礎施工工法》的適用范圍如下：1、適用于喀斯特地貌地區施工，特別是地下水位高、巖溶節理裂隙極為發育、地下石芽石筍林立、溶槽溶洞縱橫、巖石風化破碎、軟硬變化大、持力層埋藏較深、樁身須穿越成串珠型的多層溶洞或須穿越暗置多變的大孤石、半邊巖、懸臂巖及大溶溝槽等障礙后才能進入到下臥層巖石厚度滿足設計規范的地基。2、也適用于黃土、黏性土或粉質黏土和人工雜填土層，對有流砂地層亦可克服。

工藝原理《喀斯特地質嵌巖泥漿護壁沖孔灌注樁基礎施工工法》的工藝原理敘述如下：一、沖擊成孔原理沖擊成孔原理相似于滴水穿石的原理，所不同點主要在于沖擊力的大小不同，沖錘的重量一般在3~8噸重，根據樁直徑的大小不同來選擇沖錘的重量，而沖錘的重量又隨著沖錘的直徑在變化。1、沖錘重量與沖錘直徑的對應選擇關系如下表。2、沖錘的形狀分為十字形、五角形、米字形等形狀，錘底形狀又隨錘身形狀在變化，沖錘的底部錘肋上每間隔30~40毫米等距離焊上像斧頭形狀的沖頭，沖擊過程中主要沖擊力集中在這些斧頭形狀的沖頭上。它的工作原理是：沖錘通過鋼絲繩被卷揚機提升到一定高度（1~4米）后突然放松，沖錘便靠自身的重力加速度下落，將勢能轉化為動能，使錘底的各個沖頭分別作用在孔底巖石的表面作沖切做功，對巖石表面造成破壞。通過反復不斷地對巖石面進行沖切便在巖石面沖擊出一個比沖錘直徑大（直徑約大100~200毫米）的樁孔，即為沖擊成孔。3、沖孔必須保持孔洞呈圓形，為了防止沖錘底部的各條錘肋反復作用在相同部位而使樁孔孔底沖成梅花形斷面，沖錘在豎向運動中必須不斷旋轉換位，這主要依靠沖錘錘把上的大直徑高強彈簧制成的自轉裝置實現。由于沖錘的錘把與鋼絲繩相連接，錘把可以在自轉裝置及鋼絲繩受力回旋作用下在孔內作360度旋轉，保證了在錘直徑內的巖石都受到沖擊，從而確保所成樁孔呈圓柱狀（見下圖）。施工工藝《喀斯特地質嵌巖泥漿護壁沖孔灌注樁基礎施工工法》的工藝流程：場地平整→樁位放線、開挖漿池、漿溝→護筒埋設→樁機就位、孔位校正→沖擊造孔、泥漿循環，清除廢漿、泥渣，清孔換漿→終孔驗收→鋼筋籠吊裝→混凝土導管安裝→水下混凝土澆筑→成樁養護→樁身質量檢測。

《喀斯特地質嵌巖泥漿護壁沖孔灌注樁基礎施工工法》的操作要點如下：一、樁位測量必須要復測，反復核對符合精度要求時，請建設、監理、設計、勘察等單位人員驗線簽證。

二、樁口護壁可挖1~2米深且內徑比樁徑大200毫米，澆筑20毫米厚C20混凝土進行護壁，上口可翻邊300~500毫米。也可用鋼護筒，在鋼護筒的上口面下200毫米的位置割開200毫米×200毫米的方孔作泥漿外溢用。護筒上口比自然地表高300~500毫米左右。鋼護筒用8~10毫米的鋼板由卷管機卷成，焊接成圓筒狀，圓筒長度以1~2米為宜，在圓筒上、中、下外壁各加固一道寬150毫米的鋼板帶箍以增加剛度。不論采用哪一種方式做護壁，孔中心垂直度都必須滿足設計及規范要求。泥漿護壁沖孔灌注樁施工泥漿護壁沖孔灌注樁施工《喀斯特地質嵌巖泥漿護壁沖孔灌注樁基礎施工工法》泥漿護壁沖孔灌注樁施工技術難題分析和處理如下：一、施工技術難題分析1、漏漿在喀斯特地貌地區施工，特別是在巖溶極為發育的地下，溶隙溶縫多、溶槽溶洞多，樁身穿越這些部位時都難以避免會漏漿。特別是遇到溶洞及溶槽內無填充物時，更增高了漏漿的可能性和嚴重性。在不同的土中沖孔時，樁身穿越土洞時也是漏漿的多發部位（見下圖）。漏漿的原因2、塌孔泥漿的稠度不夠，泥漿產生的水平側壓力小于孔壁的水平側壓力，造成不平衡失穩坍塌。漏漿后，樁身通過的土層，特別是流砂層、淤泥層的孔壁完全失去了維系平衡條件造成坍塌。塌孔將對沖孔造成一定的危害，輕者適當提高泥漿的濃度后，能保持孔壁的穩定，可以繼續沖孔；重者是造成孔口混凝土定位護壁（或定位鋼護筒）下落移位，或是將鋼護筒擠壓成漏斗形狀，沖錘無法下落繼續沖孔；再重者是造成沖樁機械設備跌落到所坍塌的深坑中，可能導致設備及人身的安全事故。更嚴重的是造成沖錘來不及提出便被埋入孔中提不出來，造成樁、錘及樁位報廢。若是在澆筑樁身混凝土過程中出現塌孔，更容易壓壞輸送混凝土的導管，不得不中途中止混凝土澆筑，造成斷樁（見下圖）。材料設備材料設備《喀斯特地質嵌巖泥漿護壁沖孔灌注樁基礎施工工法》所用的材料及設備明細如下：沖孔灌注樁的施工要按特殊工序做好過程的連續監控。這就要求對分包方的資質、技能和業績等進行評價鑒定、對沖孔設備的技術性能是否滿足產品特性所需要的能力進行評價鑒定、所有進場原材料必須經檢驗合格后，方可使用。一、沖孔機械的規格及型號選擇沖樁機械按不同技術性能分為輪胎式沖機、履帶式沖機和走管移動式沖機。應根據卷揚機提升能力、沖錘重量、沖擊行程、每分鐘沖擊次數、機身的重量、行走方式等進行選擇；主要設備為CZ-22、CZ-30型沖擊成孔機。二、沖機數量及變壓器選擇在確定設備的數量時，應依據沖樁的數量直徑、樁長、總長、工期日計劃完成量、機械性能、型號來綜合考慮沖孔機械配置數量。再根據選定的設備總功率來確定變壓器的型號、臺數及安裝位置。三、沖機質量選擇在選定設備中，應注意機械的新舊程度及完好率等。一般功率大，能沖大直徑的沖孔機，只要更換相應直徑的沖錘便能沖小直徑的樁，但功率小的沖孔機卻不能起吊大噸位的沖錘來沖大直徑的樁。質量控制質量控制《喀斯特地質嵌巖泥漿護壁沖孔灌注樁基礎施工工法》的質量控制要求如下：一、灌注樁用的原材料質量和混凝土強度必須符合施工規范的規定和設計要求。二、樁位、成孔深度必須符合設計要求，沉渣厚度不得大于100毫米。三、鋼筋籠制做應對鋼筋規格、焊條規格、品種、焊口規格、焊縫長度、焊縫外觀及質量、主筋和箍筋的制做偏差等進行檢查。四、灌注樁實際澆筑混凝土量嚴禁小于計算用量。五、澆混凝土后的樁頂標高、鋼筋籠標高的浮漿的處理，必須符合設計和施工質量驗收規范要求。六、樁應取總數1%，且不少于3根作靜載試驗，取樁總數的10%~15%作動力測試，檢驗樁體豎向承載力；用應力反射法對樁體質量進行檢驗，不得有縮頸、夾層、混凝土不密實等缺陷。七、施工質量控制一般項目應符合《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》GB50202—2002相關規定。

安全措施安全措施采用《喀斯特地質嵌巖泥漿護壁沖孔灌注樁基礎施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：一、制定防止坍塌、觸電、墜錘、機械傷人、孔內窒息、中毒、水下爆破傷害等各類事故防治措施，以及從沖擊成孔到樁身結構施工各階段技術措施。二、設立施工安全辨識、評價、控制領導小組，對施工中可能產生的危險源進行辨識，評價、確定重大危險源，并制定相應管理方案；對安全措施實際情況、現場存在問題情況進行監督檢查，發現安全設施不符合要求、安全操作不符合規范以及技術措施可操作性差時立即糾正；三、按建筑施工安全檢查標準進行職能分解，建立安全體系、工長責任制及班組安全值班制，堅持安全教育、技術交底、持證上崗、現場十不準及檢查制度。四、加強沖孔樁施工安全防護。樁基成孔后不能及時灌注時，設安全警示標牌，防止人員、機具等落入孔內。五、所有機械操作人員均應經培訓持證上崗，嚴禁非專業操作人員操作。六、對地上、地下的管線進行標識和安全保護，嚴禁施工過程中被破壞。

環保措施環保措施《喀斯特地質嵌巖泥漿護壁沖孔灌注樁基礎施工工法》的環保措施如下：一、在施工界限范圍內設置圍擋，施工辦公區及生活區應相對分隔，并進行標識。二、施工現場內應按規范設置排水溝、沉淀及過濾池洗車臺，施工廢水經沉淀過濾后，方可排至城市排水管網。三、嚴禁隨意棄渣，沖擊成孔棄渣運至指定地點，保護生態環境。四、施工產生的泥漿和廢渣，應采取脫水和過濾的辦法進行處理，避免污染環境。五、施工噪聲較大的工序，要選擇合適的時間進行施工，并采取相適宜的隔聲、降噪措施，降低施工噪聲對環境的影響。六、施工場地及道路應硬化，并經常灑水降塵，運輸車輛要采取覆蓋措施，確保市區環境不受污染。

效益分析效益分析《喀斯特地質嵌巖泥漿護壁沖孔灌注樁基礎施工工法》的效益分析如下：采用沖擊成孔泥漿護壁施工，成功解決了國家經貿委昆明培訓中心工程、六盤水涼都大酒店工程、金泰大廈工程樁基施工中遇有地下溶溝、溶槽、溶洞、偏孔、塌孔、水下澆筑混凝土等技術難題，為工程順利施工奠定基礎，施工質量得到了業主、監理、設計各方的好評，為公司開拓貴州六盤水建筑市場創造了社會聲譽；同時也取得較好的經濟效益，其中六盤水涼都大酒店項目施工節約資金66萬元；六盤水金泰大廈項目施工節約資金37萬元；國家經貿委昆明培訓中心工程施工節約資金23萬元。

注：施工費用以2005-2006年施工材料價格計算應用實例應用實例《喀斯特地質嵌巖泥漿護壁沖孔灌注樁基礎施工工法》的應用實例如下：一、貴州六盤水市涼都大酒店五星級賓館，是六盤水市政府的標志性建筑，建筑面積5.3萬平方米，建筑高度107.8米，該工程場地為喀斯特地貌地區，地質的巖溶裂隙非常發育，地下溶洞、溶槽、溶溝、溶隙較多，且地下水相當豐富，水位高，水量大；工程設計共有沖孔樁207棵，樁徑Φ1000~Φ1800毫米，樁長15~43.7米。二、貴州六盤水市金泰大夏，建筑面積3.7萬平方米，建筑高度67米，該工程場地也為喀斯特地貌地區，地質的巖溶裂隙非常發育，地勘結果顯示有兩層溶洞，第一層在17.3~25.0米之間，有充填物，第二層為溶隙，在-29.6~-31.0米之間，地下水較豐富；工程設計共有沖孔樁96棵，樁徑為Φ800~Φ1800毫米，樁長10~31.3米。三、國家經貿委昆明培訓中心工程，位于昆明市青年路北段兩側緊鄰圓通山，總建筑面積2.96萬平