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鉆孔樁常見事故的預防及處理

  
評論: 更新日期:2020年03月21日

常見的鉆孔(包括清孔時)事故及處理方法分述如下:
1坍孔
各種鉆孔方法都可能發(fā)生坍孔事故,坍孔的特征是孔內水位突然下降,孔口冒細密的水泡,出渣量顯著增加而不見進尺,鉆機負荷顯著增加等。
1.1、坍孔原因
①、泥漿相對密度不夠及其它泥漿性能指標不符合要求,使孔壁未形成堅實泥皮。
②、由于出渣后未及時補充泥漿(或水),或河水、潮水上漲,或孔內出現(xiàn)承壓水,或鉆孔通過砂礫等強透水層,孔內水流失等而造成孔內水頭高度不夠。
③、護筒埋置太淺,下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸濕泡軟,或鉆機直接接觸在護筒上,由于振動使孔口坍塌,擴展成較大坍孔。
④、在松軟砂層中鉆進進尺太快。
⑤、提出鉆錐鉆進,回轉速度過快,空轉時間太長。
⑥、水頭太高,使孔壁滲漿或護筒底形成反穿孔。
⑦、清孔后泥漿相對密度、粘度等指標降低,用空氣吸泥機清孔泥漿吸走后未及時補漿(或水),使孔內水位低于地下水位。
⑧、清孔操作不當,供水管嘴直接沖刷孔壁、清孔時間過久或清孔停頓時間過長。
⑨、吊入鋼筋骨架時碰撞孔壁。
1.2、坍孔的預防和處理
①、在松散粉砂土或流砂中鉆進時,應控制進尺速度,選用較大相對密度、粘度、膠體率的泥漿或高質量泥漿。
②、發(fā)生孔口坍塌時,可立即拆除護筒并回填鉆孔,重新埋設護筒再鉆。
③、如發(fā)生孔內坍塌,判明坍塌位置,回填砂和粘質土(或砂礫和黃土)混合物到坍孔處以上1m-2m,如坍孔嚴重時應全部回填,待回填物沉積密實后再行鉆進。
④、清孔時應指定專人補漿(或水),保證孔內必要的水頭高度。供水管最好不要直接插入鉆孔中,應通過水槽或水池使水減速后流入鉆中,可免沖刷孔壁。應扶正吸泥機,防止觸動孔壁。不宜使用過大的風壓,不宜超過1.5-1.6倍鉆孔中水柱壓力。
⑤、吊入鋼筋骨架時應對準鉆孔中心豎直插入,嚴防觸及孔壁。
2鉆孔偏斜
各種鉆孔方法可能發(fā)生鉆孔偏斜事故。
2.1、偏斜原因
①、鉆孔中遇有較大的孤石或探頭石
②、在有傾斜的軟硬地層交界處,巖面傾斜鉆進;或者粒徑大小懸殊的砂卵石層中鉆進,鉆頭受力不均。
③、擴孔較大處,鉆頭擺動偏向一方。
④、鉆機底座未安置水平或產生不均勻沉陷、位移。
⑤、鉆桿彎曲,接頭不正。
2.2、預防和處理
①、安裝鉆機時要使轉盤、底座水平,起重滑輪緣、固定鉆桿的卡孔和護筒中心三者應在一條豎直線上,并經常檢查校正。
②、由于主動鉆桿較長,轉動時上部擺動過大。必須在鉆架上增設導向架,控制桿上的提引水龍頭,使其沿導向架對中鉆進。
③、鉆桿接頭應逐個檢查,及時調正,當主動鉆桿彎曲時,要用千斤頂及時調直。
3掉鉆落物
鉆孔過程中可能發(fā)生掉鉆落物事故。
3.1、掉鉆落物原因
①、掉鉆落物原因
卡鉆時強提強扭,操作不當,使鉆桿或鋼絲繩超負荷或疲勞斷裂。
②、鉆桿接頭不良或滑絲。
③、電動機接線錯誤,鉆機反向旋轉,鉆桿松脫。
④、轉向環(huán)、轉向套等焊接處斷開。
⑤、操作不慎,落入扳手、撬棍等物。
3.2、預防措施
①、開鉆前應清除孔內落物,零星鐵件可用電磁鐵吸取,較大落物和鉆具也可用沖抓錐打撈,然后在護筒口加蓋。
②、經常檢查鉆具、鉆桿、鋼絲繩和聯(lián)結裝置。
3.3、處理方法
掉鉆后應及時摸清情況,若鉆錐被沉淀物或坍孔土石埋住應首先清孔,使打撈工具能接觸鉆桿和鉆錐。
4糊鉆和埋鉆
糊鉆和埋鉆常出現(xiàn)于正反循環(huán)回轉鉆進中,糊鉆的特征是在細粒土層中鉆進時進尺緩慢,甚至不進尺出現(xiàn)憋泵現(xiàn)象。
預防和處理辦法:對正反循環(huán)回轉鉆,可清除泥包,調節(jié)泥漿的相對密度和粘度,適當增大泵量和向孔內投入適量砂石解決泥包糊鉆,選用刮板齒小、出漿口大的鉆錐;嚴重糊鉆,應停鉆,清除鉆渣。對鉆桿內徑、鉆渣進出口和排渣設備的尺寸進行檢查計算。
5擴孔和縮孔
擴孔比較多見,一般表局部的孔徑過大。在地下水呈運動狀態(tài)、土質松散地層處或鉆錐擺動過大,易于出現(xiàn)擴孔,擴孔發(fā)生原因與坍孔相同,輕則為擴孔,重則為坍孔。若只孔內局部發(fā)生坍塌而擴孔,鉆孔仍能達到設計深度則不必處理,只是混凝土灌注量大大增加。若因擴孔后繼續(xù)坍塌影響鉆進,應按坍孔事故處理。
縮孔即孔徑的超??s小,一般表現(xiàn)為鉆機鉆進時發(fā)生卡鉆、提不出鉆頭或者提外鳴叫的跡象??s孔原因有兩種:一種是鉆錐焊補不及時,嚴重磨耗的鉆錐往往鉆出較設計樁徑稍小的孔;另一種是由于地層中有軟塑土(俗稱橡皮土),遇水膨脹后使孔徑縮小。各種鉆孔方法均可能發(fā)生縮孔。為防止縮孔,前者要及時修補磨損的鉆頭,后者要使用失水率小的優(yōu)質泥漿護壁并須快轉慢進,并復鉆二三次;或者使用卷揚機吊住鉆錐上下、左右反復掃孔以擴大孔徑,直至使發(fā)生縮孔部位達到設計要求為止。對于有縮孔現(xiàn)象的孔位,鋼筋籠就位后須立即灌注,以免樁身縮徑或露筋.
6梅花孔(或十字孔)
常發(fā)生在以沖擊錐鉆進時,沖成的孔不圓,叫做梅花孔或十字孔。
6.1、形成原因
①、錐頂轉向裝置失靈,以致沖錐不轉動,總在一個方向上下沖擊。
②、泥漿相對密度和粘度過高,沖擊轉動阻力太大,鉆頭轉動困難。
③、操作時鋼絲繩太松或沖程太小,沖錐剛提起又落下,鉆頭轉動時間不充分或轉動很小,改換不了沖擊位置。
④、有非勻質地層,如漂卵石層、堆積層等易出現(xiàn)探頭石,造成局部孔壁凸進,成孔不圓。
6.2、預防辦法
①、應經常檢查轉向裝置的靈活性,及時修理或更換失靈的轉向裝置。
②、選用適當粘度和相對密度的泥漿,并適時掏渣。
③、用低沖程時,每沖擊一段換用高一些沖程沖擊,交替沖擊修整孔形。
④、出現(xiàn)梅花孔后,可用片、卵石混合粘土回填鉆孔,重新沖擊。
7卡錐
常發(fā)生在以沖擊錐鉆進時。
7.1、原因
①、鉆孔形成梅花形,沖錐被狹窄部位卡住。
②、未及時焊補沖錐,鉆孔直徑逐漸變小,而焊補后的沖錐大了,又用高沖程猛擊,極易發(fā)生卡錐。
③、伸入孔內不大的探頭石未被打碎,卡住錐腳或錐頂。
④、孔口掉下石塊或其它物件,卡住沖錐。
⑤、在粘土層中沖擊沖程太高,泥漿太稠,以致沖錐被吸住。
⑥、大繩松放太多,沖錐傾倒,頂住孔壁。
7.2、處理方法
①、當為梅花卡鉆時,若錐頭向下有活動余地,可使鉆頭向下并轉動直徑較大方向提起鉆頭。也可松一下鋼絲繩,使鉆錐轉動一個角度,有可能將鉆錐提出。
②、卡鉆不宜強提以防坍孔、埋鉆。宜用由下向上頂撞的辦法,輕打卡點的石頭,有時使鉆頭上下活動,也能脫離卡點或使掉入的石塊落下。
③、用較粗的鋼絲繩帶打撈鉤或打撈繩放進孔內,將沖錐勾往后,與大繩同時提動,或交替提動,并多次上下、左右擺動試探,有時能將沖錐提出。
④、在打撈過程中,要繼續(xù)攪拌泥漿,防止沉淀埋鉆。
⑤、用其它工具,如小沖錐、小掏渣筒等下到孔內沖擊,將卡錐的石塊擠進孔壁,或把沖錐碰活動脫離卡點后,再將沖錐提出。但要穩(wěn)住大繩以免沖錐突然下落。
⑥、用壓縮空氣或高壓水管下入孔內,對準卡錐一側或吸錐處適當沖射一些時候,使卡點松動后強行提出。
⑦、使用專門加工的工具將頂住孔壁的鉆頭撥正。
⑧、用以上方法提升錐無效時,可試用水下爆破提錐法。將防水炸藥(小于1kg)放于孔內,沿錐的滑槽放到錐底,而后引爆,震松卡錐,再用卷揚機和鏈滑車同時提拉,一般是能提出的。
8外桿折斷
常見于旋轉鉆機。
8.1、折斷原因
①、用水文地質或地質鉆探小孔徑鉆孔的鉆桿來作橋梁大孔徑鉆孔樁用,其強度、剛度太小,容易折斷。
②、鉆進中選用的轉速不當,使鉆桿所受的扭轉或彎曲等應力增大,因而折斷。
③、鉆桿使用過久,連接處有損傷或接頭磨損過甚。
④、地質堅硬,進尺太快,使鉆桿超負荷工作。
⑤、孔中出現(xiàn)異物,突然增加阻力而沒有及時停鉆。
8.2、預防和處理
①、不使用彎曲嚴重的鉆桿,要求各節(jié)鉆桿的連接和鉆桿與鉆頭的連接絲扣完好,以螺絲套連接的鉆桿接頭要有防止反轉松脫的固鎖設施。
②、鉆進過程中應控制進尺速度。遇到堅硬、復雜的地質,應認真仔細操作。
③、鉆進過程中要經常檢查鉆具各部分的磨損情況和接頭強度是否足夠。不合要求者,及時更換。
④、在鉆進中若遇異物,須以處理后再鉆進。
⑤、如已發(fā)生鉆桿折斷事故,可按前述打撈方法將掉落鉆桿打撈上來。并檢查原因,換用新或大鉆桿繼續(xù)鉆進。
9鉆孔漏漿
9.1、漏漿原因
①、在透水性強的砂礫或流砂中,特別是在有地下水流動的地層中鉆進時,稀泥漿向孔壁外漏失。
②、護筒埋置太淺,回填土夯實不夠,致使刃腳漏漿。
③、護筒制作不良,接縫不嚴密,造成漏漿。
④、水頭過高,水柱壓力過大,使孔壁滲漿。
9.2、處理辦法
①、凡屬于第一種情況的回轉鉆機應使用較粘稠或高質量的泥漿鉆孔。沖擊鉆機可加稠泥漿或回填粘土摻片石、卵石反復沖擊增強護壁。
②、屬于護筒漏漿的,應按前述有關護筒制作與埋設的規(guī)范規(guī)定辦理。如接縫處漏漿不嚴重,可由潛水工用棉、絮堵塞,封閉接縫。如漏水嚴重,應挖出護筒,修理完善后重新埋設。
鉆孔樁斷樁常見事故及處理
1首批混凝土封底失敗
1.1事故原因和預防措施
⑴導管底距離孔底太高或太低。
原因:由于計算錯誤,使導管下口距離孔底太高或太低。太高了使首批混凝土數(shù)量不夠,埋不了導管下口(1米以上)。太低了使首批混凝土下落困難,造成泥漿與混凝土混合。
預防措施:
準確測量每節(jié)導管的長度,并編號記錄,復核孔深及導管總長度。
也可將拼裝好的導管直接下到孔底,相互校核長度。
⑵首批混凝土數(shù)量不夠。
?? 原因:由于計算錯誤,造成首批混凝土數(shù)量不夠,埋管失敗。
預防措施:根據(jù)孔徑、導管直徑認真計算和復核首批混凝土數(shù)量。
⑶首批混凝土品質太差。
原因:首批混凝土和易性太差,翻漿困難?;蛱涠忍螅斐呻x析。
預防措施:搞好配合比設計,嚴格控制混凝土和易性。
⑷導管進漿。
?? 導管密封性差,在首批混凝土灌注后,由于外部泥漿壓力太大,滲入導管內,造成砼與泥漿混和。
1.2處理辦法
??? 首批混凝土封底失敗后,應撥出導管,提起鋼筋籠,立即清孔、重新封底。
2供料和設備故障使灌注停工
2.1事故原因和預防措施
原因:由于設備故障,混凝土材料供應問題造成停工較長時間,使混凝土凝結而斷樁。
預防措施:施工前應做好過程能力鑒定,對于部分設備考慮備用;對于發(fā)生的事故應有應急預案。
2.2處理方法
⑴如斷樁距離地面較深,考慮提起鋼筋籠后重新成孔。
⑵如斷樁距離地面較淺,可采用接樁。
⑶如原孔無法利用,則回填后采取補樁的辦法。
3灌注過種中坍孔
3.1事故原因和預防措施
原因:由于清孔不當、泥漿過稀、下鋼筋籠時碰撞孔壁、致使在灌注過程中發(fā)生坍孔。
3.2處理辦法
⑴如坍孔并不嚴重,可繼續(xù)灌注,并適當加快進度。
⑵如無法繼續(xù)灌注,應及時回填重新成孔。
4導管撥空、掉管。
4.1事故原因和預防
⑴導管撥空
原因:由于測量和計算錯誤,致使灌注砼時導管撥空,對管內充滿泥漿;或導管埋深過少,泥漿涌入導管。
預防措施:應認真測量和復核孔深、導管長度;應對導管埋深適當取保守數(shù)值。
⑵掉管
?? 原因:導管接頭連接不符合要求;導管掛住鋼筋籠,強拉拉脫等。
預防措施:每次拆管后應仔細重新連接導管接頭;導管埋深較大時應及時拆管。
4.2處理辦法
⑴混凝土面距離地面較深時應重新成孔。
⑵混凝土面距離地面較淺可采取接樁辦法。
5灌注過程中混凝土上升困難、不翻漿。
5.1事故原因
⑴混凝土供料間隔時間太長,灌注停頓,混凝土流動性變小。
⑵混凝土和易性太差。
⑶導管埋深過大。
⑷在灌注將近結束時,由于導管內混凝土柱高減小,超壓力降低。
⑸導管外的泥漿及所含渣土稠度增加,相對密度增大。
5.2補救措施:
⑴提起導管,減少導管埋深。
⑵接長導管,提高導管內混凝土柱高。
⑶可在孔內加水稀釋泥漿,并掏出部分沉淀土。
6灌注高度不夠
6.1事故原因和預防
原因:測量不準確;樁頭預留量太少。
預防措施:可采用多種方法測量,確保準確;樁頭超灌預留量可適當加大。
6.2處理辦法
?? 挖開樁頭,重新接樁處理。
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