Question

钻孔桩施工工艺及质量事故分析及处理方法(2)

Answer 1

三、检查方法

　　(1)仪器检测法。即用电子水平仪或检孔器进行孔径合倾斜度的检查。

　　(2)工地建议操作法。(如图2)，在孔口沿钻孔直径方向设一标尺，标尺上o点合滑轮、钻孔中心线在一条垂线上，测绳一端连接一用钢筋弯制的圆球，直径略小于孔径，测绳另一端用刃拉着，将圆球慢慢放入孔中，观察测绳在标尺上的读数变化，即可了解孔的走向;(3)目测法。通过钻孔与钻孔中心的位置关系，判断是否发生弯孔。

　　预防和处理措施：第一，在施工中要严格按施工操作规程办事;第二，对钻机要进行严格的险查。安置钻机前要夯实支撑点地基，钻机安平后要严格校对钻孔中心轴线;第三，对地质变化情况要做到心中有数。如缩孔或不规则扩孔主要出现在地层变化处。如发生上述现象，应及时调整进钻速度，泥浆稠度;并应上下扫孔使钻机逐渐正位。第四，弯孔较严重时，如用旋转钻机，可提吊起钻机在弯孔处上下反复扫孔，使钻孔垂直。特别严重时，应回填砂黏土，冲击钻孔应回填砂黏土夹砂卵石或小片石至弯孔以上0.5m，待沉积或用低冲程冲击密实后，再钻进;第五，不得用冲击钻直接修孔，以免卡钻。

　　3 护筒变形(失效)

　　原因(1)由于护筒下孔内大面积坍孔，指使地层发生变化，从而使钢护筒下沉并倾斜，失去护筒作用;(2)由于地下障碍物或护筒内外压力差过大，使护筒局部变形、开裂、漏水，失去护筒作用。转自环 球 网 校edu24ol.com

　　应对措施(1)对于第一种情况，应将护筒拔除，然后回填重新埋设;(2)对于第二种情况，可根据护筒的长短、破坏的位置、破坏的程度不同，采取如下措施：a 如果变形的部位在钢护筒的底部，且长度不大，钢护筒不漏水，则可以让潜水员下水，用水下氧割的办法把已变形的部位割掉提出;b 如果变形的部位在钢护筒的上部，且距表土的深度在1m以内，钢护筒不漏水，则可以在钢护筒内打米字撑，抽水至变形部位，用千斤顶调整已变形的钢护筒;c 如果变形的部位在钢护筒的中部且漏水，则用千斤顶或卷扬机等其它提升设备，将整个钢护筒提出，查出原因，找到解决办法;d 套筒法。当长钢护筒破损失效后，为了防止护筒范围内的孔壁坍塌，或仍为了保持孔内水头高度，根据实际情况，先在旧护筒内或外加套一个孔径或小或更大的新护筒，然后再对旧护筒进行处理。

　　4 钻孔漏浆、护筒冒水现象 护筒外壁冒水，护筒刃脚或钻孔壁向孔内外漏泥浆。

　　原因(1)埋设护筒时，回填土夯实不够，埋设太浅，护筒脚漏水;(2)护筒制作不良，接缝不密合或焊缝有砂眼等，造成接缝漏浆;(3)再透水性强的砂砾或流沙终，特别在有地下水流动的地层中进行钻进时，过稀的泥浆向孔壁外的损失很大。

　　应对措施(1)对于上述1、2两种情况，可以用黏土在护筒周围加固。若漏水严重，应挖出护筒，修理完善后重新钻进;(2)对于第三种情况，加稠泥浆或倒入黏土慢慢转动，或回填土掺卵、片石反复冲击护筒壁。

　　注意：应重视漏浆事故，严重的漏浆若不加处理，可引起坍孔。

　　5 护筒下沉护筒下沉的原因在钻孔过程中，护筒突然下沉，造成孔内泥浆水头下降，低于施工工艺要求，钻孔无法正常进行。这种情况在水上钻孔施工中经常出现，其主要原因：护筒括打的太浅：加上江水的局部冲刷，使护筒的埋深减少;同时，护筒内的土被清除出来，内摩擦力急剧减少，仅靠护简的外摩擦力不足以承受护筒的自重，从而导致护筒下沉。

　　预防措施和处理办法(1)在插打钢护筒时，尽量将钢护筒埋得深一些，增加其稳定性和抵抗局部冲刷的能力。

　　(2)加快施工进度，缩短施工的周期，减少或者避免由于冲刷造成的影响。

　　(3)如果护筒的下沉量较少，可以通过提高泥浆比重和粘度的方法，改善泥浆指标后，继续钻孔。

　　6 卡钻原因(1)用冲击钻施工时，出现梅花孔，冲击钻头被狭窄部位卡住;(2)坍孔、落石或工具掉进孔内，卡住钻头;(3)长护筒倾斜，下端为钻头冲击变形，同钻头卡在一起;(4)未及时焊补钻头，钻孔直径逐渐减小，而焊补超限，又用高冲程猛击，发生卡钻;(5)伸入孔内不大的探头石未被打碎，卡住冲击锥顶或锥脚;(6)下钻太猛，大绳松放太多，钻头碰撞在孔内倾倒，顶住孔壁。

　　应对措施事故发生后，应明确卡钻位置，查明该处的地质情况，同时应继续搅拌泥浆，以防沉淀埋钻。再根据实际不同情况，采取不同的措施;(1)当为梅花孔卡钻时，可松绳落钻然后再提钻，使钻头转一个角度(可用撬棍配合)，有可能顺梅花孔提上来;(2)用小钻头冲击卡钻一边孔壁或钻头，使钻头松动后，再起吊;(3)探准障碍物的位置，收紧钻头大绳，可用冲、吸的办法，将卡钻处松动后再提出;(4)若地质情况较好(防止坍孔埋钻)，用压缩空气管或高压水管下入孔内，对卡钻处适当冲射一段时间，使卡点松动后再提出;(5)用滑轮组或千斤顶强行提出。(如图3)注意：为避免拉断大绳，造成掉钻事故，应另备安全绳(钢丝绳)下入孔内套住钻头;将枕木垛远离孔口，以免压力过大而坍塌。

　　7 掉钻掉钻原因掉钻也是钻孔桩施工中经常出现的事故，而且主要发生在钻岩阶段。发生掉钻的主要原因是：钻杆使用过久，连接处有损伤或接头磨损过多;钻进中选用的转速不当使钻杆扭转或弯曲折断;地质坚硬，进尺太快，超负荷引起钻具断裂;卡钻(埋钻)时强扭、操作不当使钢丝绳或钻杆(钻头)疲劳断裂;钻具之间连接螺拴松动，被剪断，引起掉钻。

　　预防措施(1)开钻前应清除孔内杂物，零星铁件可用电磁铁吸取，较大物件可用抓泥斗打捞。检查所有的钻抨、钻具、连接装置，对于那些有损伤和磨损的要做上标记，以便及时处理或区别使用。

　　(2)在施工过程中根据地质和钻机设备情况确定合理的转速，以防由于使用不当造成掉钻。太大的情况下，只有将护筒接高后，再进行钻孔施工。

　　(3)对于比较坚硬的地层，应采用减压、低速钻进，防止扭矩太大，发生掉钻事故。

　　(4)加强施工人员的责任心，经常检查钻具、钻扦、连接螺栓、和钢丝等部位。特别是应力较集中的电焊接处要细致检查，发现问题及时处理。

　　处理方法掉钻后应及时澄清情况，制定切实可行的打捞方案。如果钻具被沉淀物或塌孔土石埋住，应首先清孔，使掉入孔中的钻具露出来，以便用打捞工具打捞，或者潜水员下去打捞。

　　(1)为了激发生掉钻后打捞，可以在容易发生断裂的部位预留一根打捞绳绳头，或者在钻头的加劲肋上预先焊上打捞钩板。一旦发生掉钻，可以根容易地用相应的打捞钓或者绳套等工具进行打捞。

　　(2)对于一般的掉钻，可以用打捞工具进行打捞。常见的打捞工具有：打捞钩、打捞绳等。具体采用配种工具，要根据钻具的情况、断裂的部位等相关因素来确定。

　　(3)对于那些无法用打捞工具进行打捞的，或者用各种打捞工具都捞不上来的坠落物，只有潜水员下水进行打捞了。

　　8 埋钻原因卡钻或掉钻后，由于未能及时解决，时间一长，浮渣或稠度很大的泥浆沉积，发生埋钻;卡钻或掉钻后，由于孔壁长时间浸泡而坍孔或在打捞钻头过程中，碰撞孔壁而坍孔，发生埋钻。

　　应对措施(1)若工期较紧，且实际情况也不允许再延迟工期(如汛期来临)，则丢弃钻机，回填桩孔，重新设计桩位;(2)排除沉积或减轻淤埋程度，积极打捞，在一般的“换浆法”清淤仍不见效时，可以采用“辅助爆破法”和“射水稀释法”; “辅助爆破法”就是在钻头底部进行小药量松动爆破，同时用提升设备进行起吊的一种方法。“射水稀释法”就是在原钻孔附近另钻新孔，至钻机所埋位置用高压喷水，使淤埋钻机的土壤达到粥状化，而后，缓慢提升钻机。

　　9 混凝土浇筑事故原因(1)首批混凝土储量不足、导管接头不严或者焊缝破裂进水、导管提升过猛或渤深错误引起超提等导致导管进水;(2)导管埋入混凝土太深，导管内外混凝土已初凝使导管与混凝土之间阻力过大;提管过猛将导管拉断造成埋管;(3)混凝土本身的原因、机械故障或其他原因使混凝土在导管内停留时间过久、或灌注时间持续过长导致最初浇注的混凝土已经初凝而引起堵管，混凝土灌注停留的时间过长，使凝土与钢筋笼之间因为初凝而枯结起来，底下的混凝土向上翻时导致钢筋笼上浮，或由于清孔不彻底的原因引起断桩;泥浆太稠或混凝土太轻发生错误而造成混凝土标高不够。

　　预防措施灌注水下混凝土是成桩的关键工序，灌注过程中要明确分工，密切配合。统一指挥，做到快速、连续施工，确保灌注质量，防止发生质量事故。

　　(1)导管进水的预防。保证混凝土的初增量，确保首批混凝土能将导管埋住，定期地通过水密试验检查导管的密封性能，发现问题及时处理;浇注过程中，认真测量导管埋深，杜绝测深错误

　　(2)埋管、堵管和钢筋笼上浮的预防。首先，要加强混凝土施工的组织工作，保证混凝土施工的连续性，严格控制埋探，一般情况下不要超过6m，另外，可以在浇注漏斗安装一个震动器，当混凝土的和易性不太好时，每隔数分钟振一次可以防止堵管。

　　(3)断桩的预防，防止导管进水，避免埋管、堵管，提高清孔质量，加强对混凝土质量的控制可以减少或避免断桩事故的发生。

　　(4)混凝土标高不够的预防。加大测量力度，灌注即将结束时，加注清水稀释泥浆并掏出部分沉淀土，或者用一根竹杆试探一下等方法可以预防这种事故主的发生。

　　处理方法(1)导管进水的处理。由于首批混凝土储量不足引起的导管进水，可以将孔内散落的混凝上拌合物用空气吸泥机或抓斗清除出来，然后，重新灌注水下混凝土，由于导管接头不严或导管超拨引起的导管进水，可以将原导管或更换的导管重新插入混凝土中，用潜水泵或吸泥机将导管内的水和泥浆吸出，然后继续灌注。

　　(2)堵管的处理。可以用事先安装在浇注漏斗上的附着式振动器将混疑上振下去，用吊机吊着导管，在不将导管超拔的情况下，上下提动导管。使管内的混凝土下去;如果以上方法混凝土仍下不去，只有将导管拔出来，按导管进水的处理方法进行处理。

　　(3)埋管的处理。开始时，可用导链滑车、千斤顶试拔。如果仍拔不出，当孔径较大时，已浇的表层混凝土尚未初凝。可以另下一根导管，按照导管进水的处理方法进行处理。

　　(4)钢筋笼上浮的处理。用重物强行将钢筋笼压下去，将粘结层破坏掉后继续浇注，如果不行，只有将钢筋笼提出来，将孔内已灌的混凝土用硕机或吸泥机清除后准备二次灌注。

　　(5)混凝上标高不够的处理。可以来用加高护筒的方法、经过抽水、除渣，再浇注混凝土。

　　10 断桩原因(1)首批封底混凝土数量不足，导管底口距孔底间距过大，下落混凝土不能有效淹埋导管口，使泥水从底口进入导管形成断桩;(2)混凝土中导管提升过猛或测深不准使导管底口脱离混凝土而引起断桩;(3)由于导管埋入混凝土太深或导管埋设不正被钢筋笼卡住，不能提升而终止混凝土灌注，形成断桩;(4)混凝土灌注中发生严重的塌孔事故而形成断桩;(5)机械设备差，因故障修理又无备用设备和手段，导致混凝土初凝，不能继续灌注而断桩(6)突然停电，又无发电设备而导致灌桩工作停止;(7)严重缺陷桩也可作为断桩处理。

　　处理方法(1)在灌注混凝土开始不久出现的问题，也就是混凝土灌注的方量还比较小时，应迅速拔出导管和钢筋骨架，将可吸出的混凝土尽量吸出，如全部吸出，问题处理后重新灌注混凝土，如部分吸出，将剩余已硬化的混凝土凿除，在进行灌注混凝土;(2)如灌注中发现导管进水或其他故障，如有充足的时间，在灌注混凝土不初凝的情况下，可将导管拔出，修理后采用管底堵塞的隔水方法，重新插入导管，去掉底塞恢复灌注或直接将导管插入已灌注的混凝土中，并不小于2m，将导管内的水和表层稀松的混凝土吸出后重新灌注;(3)在灌注混凝土的中途出现问题 ，如塌孔，设备故障不及时修理又无备用设备、导管，未吸出未凝固的混凝土。

　　接桩处理，主要考虑：a 若断桩处距地表或水面不深，且表层至断桩处为结构致密的老黏土，则可以直接抽水至断桩处，进行接桩处理;b 若断桩处距离地表不深(根据孔径和施工能力而定)，但地质条件较差，可采用“下沉钢护筒法和”和“旋喷桩法”。

　　“下沉钢护筒法”指将断桩位置下沉至断桩位置以下1.5m处，然后抽干水，在钢护筒内进行人工开挖，清理、凿除石渣和淤泥至断桩表面，进行接桩处理;“下沉钢护筒法”对于断桩位置离地面较浅的情况易于操作，否则，可用旋喷桩法进行接桩处理 .“旋喷桩法”指由于受经济条件和施工机具的限制，“下沉钢护筒法”无法实施时，在钻孔桩周围进行旋喷桩施工，即利用旋喷水泥桩堵水防渗效果，在断桩周围打一圈互相交联的旋喷桩

　　从而在断桩周围形成一道封闭的防渗帷幕，加固孔壁，堵水防渗，然后再进行接桩处理。

　　c 对于表层土质较松散，且断桩处较深，应先用气举法吸出断层表面的松散混凝土和泥浆，然后用比钢筋笼直径小20cm的钻头钻入断层1m，在浇注混凝土前派潜水员下孔检查，清理断层表面的泥浆、沉渣，并沿钢筋笼内边安放4-6根下端封闭的直径100mm的钢管备用，进行二次封底。灌注混凝土后，做无损检查，若发现断层处仍有缺陷，则可以利用预埋的钢管作压浆处理，直至合格;d 若断桩位置较深，且为了彻底一次性处理，可将钢筋笼提出或将未灌混凝土部分钢筋笼割除，用冲击钻将混凝土连同全部冲碎清除(钢筋断碎后可以用电磁铁吸除)，然后再重新灌注混凝土。