摘要：本文主要对公路桥梁桩基工程中冲击钻成孔施工工艺有关技术要点进行研究。内容包括灌注桩冲击钻孔施工技术的基本概念和原理、施工前的准备工作、施工工艺关键参数、冲击钻头选型及泥浆制备要求、成孔质量控制难点及施工安全控制措施等，并针对不同地质条件，对施工过程中的冲击钻机进行了详细的分析，以供同类项目施工时参考。

关键词：公路桥梁；桩基工程；冲击钻成孔；施工技术

一、引言

作为桥梁的主要承重构件，桩基的施工质量与桥梁的安全、使用年限有着直接的关系。因此，公路桥梁施工，选择合适的桩基施工工艺必不可少。由于适应性强、施工效率高等优势，近年来，公路桥梁桩基工程普遍采用了冲击钻成孔施工技术，成为备受瞩目的桩基施工方法。旨在对公路桥梁桩基工程中冲击钻成孔施工技术的应用现状及技术要点进行系统梳理，以供实际项目参考。

二、 冲击钻成孔施工技术概述

冲击钻成孔施工技术是利用冲击钻的高速旋转和冲击作用，将钻头打入土层中，形成桩孔的一种施工方法。该技术具有适应性强、施工效率高、成孔质量好等优点，特别是在地质条件复杂、土层硬度较大的场合，冲击钻成孔施工技术表现出明显的优势。

2.1 冲击钻成孔法的优点

（1）适应性强：冲击钻成孔法对各种复杂地质条件都有较强的适应性，包括硬土层软土层以及含有障碍物的地层，因而在多种工程环境中都能发挥出很好的效果。

（2）施工效率高：由于冲击钻的高速旋转和冲击作用，可以快速破碎土层，形成所需孔洞。在适宜的地质条件下，冲击钻成孔法的施工速度远高于传统的手工或机械成孔方法。

（3）成孔质量好：冲击钻的冲击作用能够有效的破碎土层，从而通过调整参数控制孔洞的直径和深度，从而满足设计要求。

（4）安全性高：冲击钻成孔法与传统人工打孔方式相比，安全性更高。由于大部分工作都是机械化完成，工人劳动强度降低的同时，人工作业的危险性也降低了。

（5）环保节能：在施工过程中采用冲击钻孔法，产生的废料更少，对环境的损害更小。

2.2冲击钻成孔法的缺点

（1）设备成本高：冲击钻成孔法在购置专门的的冲击钻设备时价格相对较昂贵；设备的维修与保养也需要一定的费用；这就大大增加了施工成本。

（2）技术要求高：冲击钻成孔法对操作者的要求更高一些，必须有一定的技术功底和专业素养，在操作中能对设备参数进行正确的调整和把握，才能保证施工质量的达标。

（3）对地质条件敏感：对地质状况需敏感地考虑一些因素。如极硬岩层或复杂断裂带上使用冲击钻进行打孔时其施工效率会有较大幅度的降低或施工难度加大的情况发生。

（4）噪音和振动问题：冲击钻在工作过程中会产生较大的噪声和振动，可能会对周围环境和居民造成干扰，特别是在城市密集地区或住宅小区附近施工时，需要采取相应的降噪、减振措施。

三、 施工前的准备工作

3.1 地质勘察

施工前一定要详细勘察施工区域，了解地下土层结构，岩石种类，地下水情况，土层的物理、力学性质等情况。地质勘测结果对保证施工质量和安全具有决定性意义，是选择施工方案、确定施工参数的依据。

3.2 设备选择

选择适合当地地质情况的冲击钻设备，要根据地质调查的结果进行。选择装备要综合考虑钻进能力，工作效率，机动性能，耐用性，费用等各方面的因素来进行选择。同时，为保证施工过程的顺利进行，还需配备泥浆搅拌设备、排水系统、测量设备等相应的辅助设备。

3.3 施工方案设计

根据地质条件和施工要求，设计合理的施工方案。方案应包括钻进参数（如钻进速度、冲击能等）、钻头选择、泥浆制备要求、安全措施等内容。施工方案应确保施工过程的顺利进行，同时兼顾施工效率和成孔质量。

四、 施工工艺关键参数

4.1 冲击能的选择与控制

冲击能直接影响钻进效率和成孔质量，是影响钻进成孔施工的关键参数之一。过小的撞击能量可能造成钻孔效率低下，而过大的撞击能量则可能造成钻孔磨损加剧，同时也会造成钻孔壁面不稳。因此，在建设过程中，需要合理选择和控制冲击能量，根据地质条件和钻探需求而定。

4.2 钻进速度的控制与优化

施工效率的重要指标之一，就是钻进速度。钻孔速度过快，可能造成孔壁不稳，钻头磨损加剧，施工效率可能因钻孔速度过慢而降低。因此，在施工过程中，需要合理控制钻进速度，以保证成孔质量和施工效率，根据地质条件和钻进需求进行施工。

4.3 泥浆性质的调控与优化

泥浆在冲击钻成孔施工中起到稳定孔壁、冷却钻头和携带钻屑的作用。合适的泥浆性质对于成孔质量和施工效率至关重要。泥浆的粘度、滤失量等性质需要根据地质条件和施工要求进行调控，以保证其稳定作用和携带钻屑的能力。同时，还需要注意泥浆的环保处理，减少对环境的污染。

五、成孔质量控制难点及施工安全控制措施

在冲击钻成孔施工过程中，成孔质量控制和施工安全控制是两个重要的方面。下面将分别进行分析和讨论。

5.1 成孔质量控制难点

（1）孔壁稳定性：由于施工时冲击钻孔作用强烈，容易造成孔壁不稳，造成塌落和倾斜。这不仅对后续施工步骤的推进造成影响，对施工人员的安全也可能造成不小的威胁。

（2）孔径和深度的准确性：后续钢筋笼安装和混凝土灌注质量的好坏，直接关系到成孔的孔径和深度。由于地质条件复杂，施工过程中各种因素的影响，在冲击钻成孔过程中，孔径、进深的精度难以保证。

（3）泥浆质量控制：泥浆起到稳定孔壁、冷却钻头的作用，并在撞击钻孔成孔过程中携带钻屑。但泥浆的性质可能会因地质条件和施工过程中的变化而改变，出现粘度降低、滤失量增大等影响泥浆稳定作用的现象，从而对成孔质量产生影响。

5.2施工安全控制措施

（1）安全防护：所有施工人员必须按要求穿戴适当的个人防护设备，如安全帽耳塞护目镜防护手套防护服等。在有飞石噪声粉尘等危险因素的施工现场必须设置明显的安全警示标志并有围栏等防护措施以限制非施工人员的进入。保护从业人员的安全与健康是我们工作的重中之重。

（2）设备检查与维护：在施工开始前应对冲击钻及其所有附属设备进行一次全面检查，确保处于良好状态无损坏或磨损现象发生，应进行经常性的设备维护保养工作，以延长设备使用寿命并减少出现故障发生的几率。

（3）施工参数控制：在满足施工要求的地质条件下，合理选择冲击钻的各种参数——如转速和冲击能等—并在施工中随时观察设备的运行状态和参数设置的变化情况，及时作出相应调整以适应地质条件的变化，以达到理想的钻掘效果。

（4）现场监控：利用现代的监控技术，对施工现场进行实时监控，对施工中出现的问题进行及时的发现与解决，是施工管理工作的重要内容之一。

（5）应急预案：对应急预案进行制定与完善工作以应对可能出现的各类突发事件的开展与处置工作；明确突发事件的应对流程疏散路线与急救措施等；定期组织演练以提高从业人员的应急处理能力；并对演练的结果进行分析和考核；对应急预案的执行情况进行监控。

六、 结论与展望

通过深入探讨公路桥梁桩基工程中的打孔、打孔施工工艺，对其在现代桩基工程中的重要地位进行了详细的阐述。这一技术为公路桥梁建设提供了强有力的支持，因为它具有得天独厚的优势。但在工程技术不断发展的同时，也要看到，冲击钻钻孔技术目前还面临着一定的挑战，还存在着一定的局限性。今后，为推动公路桥梁建设的可持续发展，需要继续抓好技术创新，探索更高效、更环保的桩基施工方法。

参考文献

[1]罗宏.砂性土层冲击钻成孔的施工技术探析[J].建筑知识：学术刊， 2014（12）：2.

[1]单景有.冲击钻钻孔灌注桩施工工艺及病害的处理[J].黑龙江大学工程学报， 2007， 34（2）：75-76.