预制桩引孔施工方案

一、潜孔锤引孔沉桩施工方案

在地质勘查和现场踏勘的基础上，我们发现预应力管桩在穿越砾质粘性土层时，会面临中风化、微风化球体或夹层的挑战，这往往导致断桩或打裂，阻碍桩的沉入持力层。为了应对这一难题，我们决定采用大直径风动潜孔锤引孔技术来穿越这些复杂地层。为此，我们专门编制了潜孔锤引孔的专项方案。二、潜孔锤引孔沉桩工艺与参数分析（一）潜孔锤引孔沉桩工艺风动潜孔锤，也被称为风动冲击器，在大直径潜孔锤的帮助下，通过空压机提供的压缩空气进行工作。这种潜孔锤能对硬岩进行高频率的破碎冲击。在钻进过程中，高压空气驱动冲击器内的活塞进行高频往复运动，从而将运动产生的动能传递给钻头，赋予其一定的冲击功。钻头凭借这种冲击功连续冲击孔底岩石，使其发生体积破碎。同时，空压机产生的压缩空气还作为洗井介质，将潜孔锤破碎的岩屑从孔内排出。该技术在块石、孤石、中风化和微风化硬岩地层的钻探中表现优异，为预应力管桩的顺利成桩提供了有力支持。大直径风动潜孔锤引孔工艺的创新之处在于将潜孔锤施工技术与预应力管桩引孔技术相结合，从而有效解决复杂地层的沉桩难题。

a、采用潜孔锤进行引孔作业；

b、接着进行潜孔锤跟管钻进，直至引孔穿透砾石层，并深入中风化或微风化球体；

c、桩机就位后，起拔钻具，并安装预应力管桩，开展沉桩工作；

d、沉桩至强风化泥岩层后，依据收锤标准进行收锤作业。所需机具设备：

为顺利实施大直径风动潜孔锤引孔施工，我们选配了以下关键设备：QZ26型气动潜孔锤及钻头（直径560毫米），共计2套。

30m³/min英格索兰中风量空压机，共计2台，以确保气动潜孔锤的稳定运行。（二）潜孔锤引孔技术参数分析目前，国内潜孔锤的应用主要集中在300mm以下孔径，而大于300mm的钻孔则属于大直径潜孔锤钻进的范畴。在风动潜孔锤钻进过程中，风压和风量是两个关键参数。这两个参数不仅需要满足驱动冲击器碎岩功率的需求，还要确保孔内岩屑能够顺利排出井外，避免不必要的重复破碎。不同的水文地质条件、钻孔结构以及孔深孔径参数都会对风量和风压的需求产生影响。因此，在选择潜孔锤参数时，必须综合考虑这些因素。（1）风量。该项目所采用的冲击器额定风量为30m³/min。为了确保孔底岩屑能够及时排出并提高钻进效率，通常要求孔内风量上返速度不低于15m/s，以使气流速度大于岩屑的悬浮速度。风量可以根据钻孔直径、钻杆外径以及排渣通道的上返风速等条件进行计算，具体公式为：Q=1K1K2（D2-d2）V，其中Q代表送风量，K1和K2分别为孔深修正系数和孔内涌水系数，D和d分别代表钻孔直径和钻杆外径，V则表示上返风速。（2）风压。QZ26型潜孔锤属于低压潜孔锤，其所需风压范围为5～7MPa。风压对钻进效率有着直接影响，风压越大，冲击功越大，从而碎岩效率也越高。因此，在大直径风动潜孔锤钻进过程中，必须确保冲击器能够在其工作压力下满负荷工作，同时还需要克服沿程压力、水位以下的水柱压力以及排除孔内岩屑的压差等额外要求。三、引孔施工中的主要技术问题处理（一）引孔风量不足的问题处理针对引孔风量不足的问题，我们采取了潜孔锤跟套管钻进工艺进行引孔。通过实际应用，这种工艺有效地解决了风量不足的问题，并在引孔施工过程中取得了较理想的效果。（二）岩屑串孔的应对措施岩屑串孔问题主要是由于两桩引孔间距较小，在高压空气作用下，钻孔与钻孔之间连通，导致高压空气压力降低。然而，经过研究分析发现，孔内沉渣对预应力管桩沉桩的影响较小。这主要是因为沉渣颗粒较小、结构松散，对沉桩阻力影响有限；同时，在管桩施工过程中，沉渣在孔内水的作用下形成饱和砂层，产生砂土液化现象，进一步减小了对沉桩的影响。因此，在施工过程中，我们并未对桩孔引孔进行特殊处理，实际施工也证明，岩屑串孔现象对引孔沉桩未造成较大影响。（三）如何控制引孔垂直度为了控制引孔垂直度，我们启动空压机驱动潜孔锤进行开钻。在初钻时，我们采用低速钻进，并经常复核钻杆的垂直度，及时进行调整。同时，我们采用潜孔锤跟套管钻进工艺引孔，这一工艺不仅解决了出口风量不足的问题，还有效地控制了引孔垂直度。四、潜孔锤引孔工期的保证本项目中风化、微风化球体或夹层集中区域需要引孔的预应力管桩约有200根。为了确保工期，我们安排了2台潜孔锤钻机进场施工，每台钻机每天能引孔约5根，每天完成约10根桩的引孔作业，预计20天内能完成该区域的引孔工作。在引孔作业完成后，我们留下一台潜孔锤钻机作为备用，以应对其他