钻孔事故处理范文

钻孔事故处理范文（精选12篇）

钻孔事故处理 第1篇

关键词：钻具,脱落,孔内事故,磨,割,套,丝锥打捞

在1990到2010年的20年间, 我们转战内蒙古区内外进行了各种类型的桩基岩土工程施工, 尤其在大口径桩基直径在1000mm-1500mm钻孔的施工历程中 , 常因钻具折断脱落造成多次大口径钻孔事故, 往往都从孔内钻具上部、中间、钻具与钻头结合处脱开, 处理起来都比较困难。笔者经过认真分析研究, 制定了系列处理孔内事故的特殊措施, 经常能在短时间内将事故处理完毕, 为今后预防类似事故以及孔内事故的处理积累了丰富的经验。

1 孔内事故的分析判断

我们在京大高速公路玉河桥0标段施工直径1500mm的桩基钻孔时, 采用的是GPS-1500型钻机、直径为Φ1500mm的筒式多牙轮钻头、直径为Φ250mm的插接式钻杆施工。在钻进到孔深50 m时, 发现钻探进尺没有变化, 并伴有钻具偶尔被卡的现象, 于是上钻检查, 发现钻杆下外插扣与钻头上接头母扣脱扣, 钻杆六方公扣磨损较严重;钻头母口破坏较为严重, 因此, 导致钻具脱落事故的发生。伴随的次生事故还有牙轮脱落, 直接影响钻进效率及综合进度目标的完成。

2 孔内事故钻具状况及原因分析

此套钻具是石家庄煤矿机械厂设计加工的, 钻杆下外接头端部依次接有可移动环帽和接头插片, 大口径筒式牙轮钻头上接头外径与钻具相同, 其外侧为正六边形, 内径与钻杆相同。环帽起扶正作用, 插片起定位作用, 二者有效长度为16 cm, 经过对插片的检查, 从脱扣钻杆公扣磨损情况判断, 上接头已被磨出喇叭口。由于钻具外管及上接头外径皆为 250 mm , 而钻杆接头外径为325 mm , 所以分析脱扣原因为:插片内外径偏磨严重, 上接头壁厚磨薄, 导致强度降低, 钻进中在压力、 扭力作用下, 钻杆公扣挤入上接头母扣中, 母扣内径变大, 钻进时仅靠公母扣根台阶的阻力还可勉强钻进, 但随时都有脱扣的可能, 还可能导致孔斜。提钻时, 受钻具和破碎岩块及巨大砾石的重力、 孔壁摩擦阻力及孔斜导致的阻力的作用, 导致连接强度已降低的公母扣脱开, 致使连钻杆带直径1000-1500mm的大牙轮筒式钻头全部留在孔内。

3 事故处理方案的确定

事故钻孔孔壁较松散, 并一直使用高分子高黏度固相冲洗液钻进, 坍塌掉块随时发生, 这为事故处理产生了极大的困难, 由于事故钻具总成矛头较上接头上端短 1 cm , 公锥下不到外管中, 并且判断外管上接头已成喇叭口, 若再用公锥强力下压拧进, 喇叭口 (可能已撑裂) 会更大, 若挤死孔壁就再也起拔不出, 因此决定采用下列办法:

3.1 套卡打捞, 起拔事故钻具

在方案确定前我们抱着侥幸心理先用新钻杆接头下到孔内去对接钻具, 虽可以拧上, 但一提即脱扣, 验证了钻具上接头已成喇叭口的判断。我们决定用特制的套卡对钻杆的上接头进行套捞, 套住喇叭口后开泵, 高密度的高分子固相冲洗液对孔底的沉渣进行冲洗, 将沉积在孔底的岩粉冲到地面, 消除孔内事故钻具的阻力后, 将事故钻具打捞出地面。

3.2 正丝丝锥, 起拔事故钻具

由于钻进中水路畅通, 判断钻头未烧死或卡死时 , 若事故钻具能够提起 , 那么在可以利用上接头喇叭口的情况下 , 用公锥下入事故钻具上头位置, 对车后开泵回转, 应能够起拔出事故钻具。

4 综合处理步骤

4.1 打捞事故钻具

在机台现场还备有相同的钻杆及钻具, 我们在地面做了多次模拟试验, 攻丝钻头外径为100mm-200 mm锥形形状, 钻具外径为250 mm钻杆, 当钻头压在事故钻具肩部时, 锥形钻头头部可进入事故钻具上端内20mm-60 mm, 坐落在事故钻具内台阶上的锥形钻具完全可以连接上事故钻具。

像正常钻进一样, 把一套完整钻具带上锥形钻头下到孔内, 距离事故钻具10 cm时开始送水扫孔, 钻进参数为低压力、 低转数、 适当泵量, 用泥浆作冲洗液。磨蚀开始后量准机上余尺, 当计算磨到总成肩部时停止, 用大泵量冲孔, 冲孔后提出孔内钻杆到孔口卸开, 接一根钻杆, 再拧到提引器上, 用钻机升降机将钻杆放到孔底压在总成上, 此时钻杆在地表有出露, 把打捞器 (钢丝绳在拴挂打捞器根部砸掉3股, 只留2股, 以降低连接强度) 沿钻杆内放到孔底。为判断是否捞住钻杆, 用可以提动打捞器的力量提拉钢丝绳, 没有拉动, 证明已捞住事故钻杆上部, 强力拉断钢丝绳 (在打捞器根部断开) , 将其提出地表, 提大钻, 发现只有事故钻杆上部总成上来, 总成与钻头上接头脱扣, 事故钻头仍留在孔内。

分析事故钻杆上部总成与事故钻头上接头脱扣的原因有两种:一是钻具和钻杆压在事故钻杆总成上端将事故钻头上接头内管上端方母扣压鼓, 挤死钻孔外壁, 造成总成与事故钻头内接头拉脱;二是由于岩块没破碎, 其堆积摩阻力大于钻具总成与内管连接力, 所以从内管上端拉脱。事故上部钻具总成上来后, 孔内事故钻头外管总长长出钻头母体 580 mm (在地表用钢卷尺测量可得) , 可以用正丝丝锥打捞, 或用钢丝绳加工套子, 用钻杆带套直接下入事故接头部位进行套捞。

4.2 磁力打捞脱落钻具

在施工过程中, 有时会将一节或几节钻具从孔口掉入孔内, 或者在钻进过程中掉入孔内, 将强力磁力打捞器下入事故钻孔中, 调整打捞工具进入孔内的深度, 若钢丝绳携带的打捞器边转动边强力起拔, 在听到孔内响了一声后, 阻力突然降低, 好似钻杆脱扣或断钻征兆, 放下对接, 无效, 上提工具到地面发现环帽和上接头上来, 其他钻具及钻头仍留在原处。

4.3 割掉事故钻杆上端, 截掉定长钻杆

按照尺寸计算, 一般孔内事故钻杆长出钻头一定距离, 公锥能够“咬”上外接头, 但取出来的丝锥公扣及台阶已被磨损, 可以判断事故钻杆上端在处理事故过程中可能被撑大成喇叭口, 挤住了孔壁, 所以考虑割掉喇叭口, 后再割掉一事故钻具, 然后仍用公锥进行打捞。

为此, 我们加工了一个硬质合金割管钻头, 用硬质合金钢加工成筒式工具, 将其接到钻杆上, 下到孔内, 量准机上余尺 , 以低压、 慢转、 中等泵量割扫, 冲洗液使用高分子固相高黏度泥浆, 以便排渣。当外管割筒感觉没有金属摩擦力及响声时, 此时上端带喇叭口的一段事故钻杆已被割断, 提出地面后即可下公锥打捞。

4.4 用冲击爪法打捞

在发现钻具脱落后, 可用特制的冲击爪打捞。该爪由配重体及弹簧爪体组成, 与钢丝绳连接, 钻机提引机将冲爪慢慢下入孔内, 测得事故接头位置后, 采取冲击式下入, 一方面可以将事故钻具扶正, 便于打捞;另一方面通过冲爪的冲击扰动了事故钻具周围的沉积物, 使包裹事故钻杆的沉积物变得松动后减小了摩阻力, 便于在冲爪卡住上接头时提起事故钻具。

4.5 打捞掉入孔内的牙轮

在全部事故钻具及牙轮筒式钻头打捞上来后, 先往事故桩孔内倒入适量的红黏土, 以能遍布孔底200-400mm为标准, 用普通的正常钻杆配备旧的牙轮钻头下入孔底, 采取常压慢转的方式, 不开泵干钻一段时间, 发现阻力不大的时候提钻, 一般都可将掉入孔内的牙轮及其他钢制工具或异物打捞上来。

5 结语

(1) 造成此类事故的主要原因是钻具及配套接头偏磨严重, 连接强度降低 , 导致两处脱扣。所以要经常检查钻具及钻杆扣帽及插片的磨损情况, 尤其在出现斜孔钻进的时候。

(2) 处理此类事故在采取硬合金割铁钻头切割事故钻杆时, 应用较好的完整钻杆, 合理设置钻进参数及冲洗液参数保护好孔壁稳定, 采取轻磨轻割的办法, 在确保处理事故的钻具不再出现疲劳破坏而折断的情况下进行。

(3) 事故要慎重制定处理方案, 所以要消除不利因素, 才能快、稳、准的将事故处理完毕。防止越处理越复杂化, 出现事故加事故的情况。

(4) 处理事故一定要做到事故性质清楚、事故位置清楚、机上余尺清楚、工序环节明晰, 操作水平熟练, 不能由此再将孔内事故复杂化。

(5) 钻探施工中难免发生孔内事故, 所以设计加工钻具时, 各种材料规格尺寸要留有余地, 并且还要在施工现场准备多种常规的事故处理工具, 作为生产备用。

(6) 严格按科学的操作规程施工, 可以有效防止常规事故的发生, 提高生产效率。

参考文献

桥梁桩基钻孔事故的预防及处理 第2篇

桥梁桩基钻孔事故的预防及处理

随着建筑科学技术的飞速发展,高层建筑和大型桥梁越来越多,地基处理中钻孔灌注桩的.应用也越来越广泛.钻孔灌注桩是一种地下隐蔽性工程,在施工过程中若操作不当,极易产生质量问题.大量的工程实践证明,钻孔过程中常见的质量问题主要有:坍孔、斜孔、扩孔和缩孔、梅花孔(或十字孔)、卡钻、掉钻落物、糊钻和埋钻、漏浆等.

作 者：吴t 刘绵甄 晏宇  作者单位：吴t(汀西省公路桥梁工程监理咨询中心,江西南昌,330002)

刘绵甄,晏宇(江西省公路局交通工程公司,汀西南昌,330002)

刊 名：科技风 英文刊名：TECHNOLOGY TREND 年，卷(期)： “”(13) 分类号：U4 关键词：坍孔   斜孔   扩孔   卡钻   漏浆   泥浆  

钻孔事故处理 第3篇

【摘要】钻孔灌注桩由于施工工艺简单、相对成本较低，在桥梁施工中被广泛的应用，本文主要是结合工程实际，对某桥梁工程采用钻孔灌注桩的施工工艺和质量控制措施和事故处理方法进行了重点分析。以供同仁参考！

【关键词】鉆孔灌注桩；质量控制；事故处理

钻孔灌注桩施工的主要工序有准备场地、埋设护筒、制备泥浆、钻孔，清孔、钢筋笼制作与吊装、灌注水下混凝。在施工过程中应该进行严格的质量控制。

1.施工质量控制措施

钻孔机械就位后，应对钻机及配套设备进行全面检查：做好各方面的预防工作，比如说在冲击钻头上预先焊打捞环，使钻机能够牢固，平稳的安设斜撑，对于选用的钢丝绳应该牢固，绳卡的数量要与钢丝绳的直径相匹配，在冲击的过程中，要控制好钢丝绳的松弛度。对于潜水的钻机，要做好定期的检查，确保不漏水不漏电，对于钻孔的速度，也要合理的控制，根据地质情况来做相应的调整，确保安全运转。

采用冲击钻孔，应该确保钻头能够接近到护筒的低缘，确保提升速度的稳定而且缓慢，不得碰到护筒边缘，对于钻孔使用的泥浆，也应该注意别破坏环境，合理的放置。对于钻机停钻后，应该将钻头提到外面来，并且对其清洗。对于钢筋笼的制作，应该符合相应的规范和要求，几个桩同时施工的时候，要避免相互干扰，密切配合，均衡的使用机具和劳动力，做好相应成桩的保护工作。

2.钻孔事故及处理

常见的钻孔（包括清孔时）事故有坍孔、钻孔倾斜、掉钻落物、糊钻扩孔与缩孔，以及出现梅花孔、卡钻、钻杆折断、钻孔漏浆等。遇到钻孔事故时。须冷静分析原因，迅速及时地做出明确的判断，以果断采取补救措施。

一般处理孔内事故应坚持以下原则明确出事部位一事故发生后，要根据机上余尺或提出来的断头钻具，精确计算出事部位的孔深。确定打捞钻具的长度：找出事故头一根据提出孔外的钻具和其它相关标志。明确事故头是钻具的哪个部位，口径的大小以及损坏变形的程度；洞悉孔内情况一明确发生事故钻具的结构（规格、种类、数量），钻孔结构，孔内岩石性质，孔壁稳定程度，岩粉和钻粉数量，有无暗管和其它残留物，以及事故发生过程和起初的征兆（如冲洗液循环情况。钻具回转阻力。动力机声音变化、钻机操作者的感觉等）。

2.1坍孔

在浇注的过程中，泥浆、黏土质量不符合标准，孔内水头高度不够，清孔后放置时间过长都有可能导致塌孔。出现塌孔情况后，要视具体的情况采取不同的措施，可重新设置护筒、采用加长护筒、位置较深不严重时，可继续钻进等。可避免冲刷孔壁：如遇汛期施工水位变化过大。应升高护筒，抬高水头。

2.2钻孔偏斜

检查钻孔，用检孔器等查明钻孔偏斜的位置和偏斜的情况后。一般可在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔，使钻孔正直，偏斜严重时应回填砂粘土到偏斜处。待沉积密实后再继续钻进。；中击钻进时。应回填砂砾和黄土待沉积密实后再继续钻进。偏斜严重的可在开始偏斜处设置少量炸药（少于1kg）爆破。然后用砂类土和砂砾回填到该位置以上1m左右。重新；中钻。

2.3扩孔和缩孔

扩孔是比较常见的钻孔事故。如果仅孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能达到设计深度则不必处理，只是灌注混凝土的数量大大增加；若因扩孔后继续坍塌进而影响了钻进。则应按坍塌事故处理。针对这种情况，可以在外侧焊接一定数量的合金刀片。在钻进或起钻时起到扫孔作用。也可以采用反复扫孔的方法，以扩大孔径。

2.4掉钻落物

掉钻的原因有钻杆连接处有损伤、转速不当或扭转弯曲折断、超负荷等情况。处理措施，掉钻后要及时摸清情况，制定切实可行的打捞方案。使打捞工具能接触钻杆和钻锥。之后可以用各种类型的丝锥和捞管器打捞孔内事故钻具。用丝锥打捞，是借助自身硬度大的丝扣，对孔内钻具的断头重新套扣。并与其接合而打捞上来。在一般情况下。用正丝钻杆和正丝锥打捞折断或脱落事故钻具。

2.5糊钻和埋钻

糊钻和埋钻事故常发生在正反循环回转钻进中。当在细粒土层中钻进时进尺缓慢，甚至不进尺出现憋泵现象时候，就可以判断出现了糊钻事故。对正反循环回转钻，需调节泥浆的相对密度和粘度，适当增大泵量和向孔内投入适量砂石解决泥包糊钻，选用刮板齿小、出浆口大的钻锥；严重糊钻时应停钻。清除钻渣。钻具在孔内被岩粉、钻粉沉埋或被孔壁坍塌物、流砂等埋住，不能转动，提升、通水时，可以判断出现了埋钻事故。埋钻事故往往发生在孔底，陷埋物不仅填盖在钻具上部。而且填满在钻具周围。

一般处理方法为：首先进行强力开泵冲孔，以求用冲洗液；中散坍塌物，并排出孔外。在强力开泵情况下串动钻具。并逐步扩大串动的范围。这种处理方法适用于一般的埋钻事故：若填埋很厚。其程度比较严重。经上述方法处理无效时，可将填埋物以上的钻杆反上来。然后下入同径钻具送水钻进。待将填埋物钻掉。并冲洗干净用丝锥捞取事故钻具，如捞取不动时。可把岩心管，异径接头以上的钻杆全部反回。再用透空的方法进行处理。

2.6钢筋笼上升

为阻止钢筋笼的上升。可以从钢筋笼自身的结构及定位方式加以考虑，具体措施有：适当减少钢筋笼下端的箍筋数量，可以减少混凝土向上的顶托力；钢筋笼上端焊固在护筒上，可以承受部分顶托力，具有防止其上升的作用；在孔底设置直径不小于主筋的1～2道加强环筋。并以适当数量的牵引筋牢固地焊接于钢筋笼的底部，实践证明对于克服钢筋笼上升是行之有效的；箍筋与套管内壁之间的间隙要大于粗骨料最大尺寸的2倍。

2.7短桩

处理短桩事故可以在原护筒里面或外面加设护筒，压入已灌注的混凝土内，然后抽水、除渣。续浇普通混凝土；或用高压水将泥渣和松软层冲松，再用吸泥机将混凝土表面上的沉渣吸除干净。重新下导管浇筑水下混凝土。

2.8断桩

灌注过程中发生埋管、卡管、阻管及其他一切情况都可能造成断桩。导管拔出混凝土面或导管接头处漏水等是其主要原因。应对措施：在灌注混凝土开始不久出现的问题，应迅速拔出导管和钢筋骨架，将可吸出的混凝土尽量吸出，重新注入混凝土；发现导管进水或其他故障时，如有充足时间，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，将导管内的水和表面稀松的混凝土吸出后重新灌注。

2.9有害气体

在成孔过程中，桩孔中有可能出现天然气、沼气、硫化氢等有害气体。一般情况下。桩孔中的可燃气体。可用注水法排除；当有害气体较少时。也可以用火绳等将有害气体烧掉。

3.结语

本文只是结合常见钻孔灌注桩的事故进行了简单的分析和处理，未涉及到的还有很多；实践中还有待于进一步的总结，灵活应对。

参考文献

钻孔灌注桩基质量事故的分析与处理 第4篇

在我国, 随着城市化进程的加快, 大量的外来人口涌入城市, 导致城市人口密度急剧增加, 使得城市越来越拥挤, 为了解决人们的居住问题很多大城市建设了大量的高层建筑, 同时随着我国国民经济的快速发展和科技水平的提高, 大量标志性的市政工程正在以前所未有的规模和速度发展, 如大桥、地铁、隧道、高架道路等。这些大规模的工程建设都需要进行桩基工程, 而且规模和难度越来越大, 出现的问题也越来越多, 灌注桩属于隐蔽工程, 但由于影响灌注桩施工质量的因素很多, 对其施工过程每一环节都必须要严格要求, 对各种影响因素都必须有详细的考虑, 如地质因素、钻孔工艺、护壁、钢筋笼的上浮、混凝土的配置、灌注等。若稍有不慎或措施不严, 就会在灌注中产生质量事故, 小到塌孔松散、缩颈, 大到断桩报废, 给国家财产造成重大损失, 直至影响工期并对整个工程质量产生不利影响。对质量事故的分析与处理是否正确, 往往影响建筑物的安全使用, 工程造价及工期, 严重的甚至危及整幢建筑物。

二.原因分析

根据广东地区的地质特性和我多年来在现场实践经验, 认为造成桩基质量事故主要原因有以下几类:

l.测量放线错误, 使整个建筑物错位或桩位偏差过大。

2.单桩承载力达不到设计要求。

3.成桩中断事故。如钻孔灌注桩塌孔, 卡钻。

4.灌注桩成桩质量, 包括沉渣超厚、混凝土离析、桩身夹泥、混凝土强度达不到设计要求、钢筋错位变形严重等。

5.断桩。灌注砼施工质量失控, 发生断桩事故。

6.桩基验收时出现的桩位偏差过大。

7.灌注桩顶标高不足。常见的有三种, 一是施工控制不严, 在未达到设计标高时混凝土停浇;另一种虽然标高达到设计值, 因桩顶混凝土浮浆层较厚, 凿出后出现桩顶标高不足。

三.防治措施

当桩基发生事故后, 若处理不及时, 结果给工程留下隐患。为了防止类似问题的发生, 我总结历年来处理钻孔灌注桩基事故的一些经验, 供同行参考。

1、钻孔灌注桩基事故分析处理的一般程序 (图1)

2、桩基处理的一般原则

(一) 处理前应具备的条件

(1) .事故性质和范围清楚。

(2) .目的要明确, 应有预定处理方案。

(3) .参加的人意见基本一致, 并确定处理方案。

(4) .设计人员认可签字。

(二) 事故处理应满足的基本条件

(l) .对事故处理方案要求安全可靠, 经济合理, 施工期短, 方法可靠。

(2) .对未施工部分应提出预防和改进措施, 防止事故的再次发生。

(三) 事故应及时处理, 防止留下隐患

(1) .桩成孔后, 应检查桩孔嵌入持力层深度, 岩石强度, 沉渣厚度, 桩孔垂直度等数据必须符合设计要求, 只要有一项不符合设计要求, 就应及时分析解决, 建设单位代表签字认可后, 方能灌注砼、移动钻机, 防止以后提出复查等要求而产生不必要的浪费。

(2) .基桩开挖前必须全面检查成桩记录和桩的测试资料, 发现质量上有争议问题, 必须意见一致后方能挖土, 防止基桩开挖后再来处理造成不必要的麻烦。

(四) 应考虑事故处理对已完工程质量和后续工程方式的影响。如在事故处理中采取补桩时, 会不会损坏混凝土强度还较低的邻近桩。

(五) 选用最佳处理方案。桩基事故处理方法较多, 但对方案要进行技术经济比较, 选择安全可靠, 经济合理和施工方便的方案。

3、桩基事故的常用处理方法

常用方法有接桩, 补桩, 补强, 扩大承台 (梁) , 改变施工方法, 修改设计方案等。下面结合事故发生的原因分别介绍几种方法的应用情况。

(一) 接桩法

当成桩后桩顶标高不足, 常采用接桩法处理, 方法有以下二种。

(1) .开挖接桩挖出桩头, 凿去混凝土浮浆及松散层, 并凿出钢筋, 整理与冲洗干净后用钢筋接长, 再浇混凝土至设计标高。

(2) .嵌入式接桩当成桩中出现混凝土停浇事故后, 清除已浇混凝土有困难时, 可采用此法。

(二) 补桩法

桩基承台 (梁) 施工前补桩, 如钻孔桩距过大, 不能承受上部荷载时, 可在桩与桩之间补桩。

(三) 钻孔补强法

此法适应条件是基身混凝土严重蜂窝, 离析, 松散, 强度不够及桩长不足, 桩底沉渣过厚等事故, 常用高压注浆法来处理, 但此法一般不宜采用。

l.高压注浆补强

(1) 桩身混凝土局部有离析, 蜂窝时, 可用钻机钻到质量缺陷下一倍桩径处, 进行清洗后高压注浆。

(2) 桩长不足时, 采用钻机钻至设计持力层标高;对桩长不足部分注浆加固。

(四) 扩大承台梁法

1.桩位偏差过大, 原设计的承台 (梁) 断面宽满足不了规范要求, 此时采用扩大承台 (梁) 来处理。

2.考虑桩上共同作用, 当单桩承载力达不到设计要求, 可用扩大承台 (梁) 并考虑桩与天然地基共同分组上部结构荷载的方法。需要注意的是在扩大承台 (梁) 断面宽度的同时, 适当加大承台 (梁) 的配筋。

(五) 改变施工方法

桩基事故有些是因为施工顺序错误或方式工艺不当所造成, 处理时一方面对事故桩采取适当的补救措施;另一方面要改变错误的施工方法, 以防止事故的发生。常用的方法有以下二种。

1.改变成桩施工顺序

如桩布置太密不便施工时, 可采用间隔成桩法。

2.改变成桩方法

如成孔桩出现较大的地下水时, 采用套管内成桩的方法。

(六) 修改设计

1.改变桩型

当地质资料与实际情况不符时, 造成桩基事故, 可采用改变桩型的方法处理, 如灌注桩成桩困难时, 可采用打预制桩。

2.改变桩位

灌注桩出现废桩或遇到地下管线障碍, 可改变桩位方法处理。

3.上部结构卸荷

有些重大桩基事故处理困难, 耗资巨大, 只有采取削减建筑层数或用轻质材料代替原设计材料, 以减轻上部结构荷载的方法。

四.结论

桩基工程是高层建筑和大型市政工程基础工程施工中的难点与重点, 它的成败对工程的造价、质量和工期有着重大的影响, 严格按照规范进行设计和施工, 才能降低事故发生的几率。

摘要：目前, 随着桩基工程大量出现, 再加上桩基规模和难度不断增大, 事故频发。本文主要对桩基工程中质量事故原因进行了分析;同时, 针对桩基质量问题提出了一些防治措施, 以供桩基工程施工时参考。

关键词：钻孔灌注桩,桩基工程,事故

参考文献

[1]、卢循等.建筑施工技术.同济大学出版社.1999

[2]、建筑桩基技术规范 (JGJ94-94)

[3]、混凝土结构设计规范 (GBJ10-89) .93、96局部修订

[4]、混凝土结构施工及验收规范 (GB50204-92)

[5]、建筑地基基础设计规范 (GBJ7-89)

钻孔事故处理 第5篇

2018年1月2日9:50，公司长宁页岩气田集输气干线项目部在兴文县九丝城镇白杨村A039号桩滑坡治理施工过程中，发生一起钻孔损伤管道导致天然气微泄漏事故。事故未造成着火、爆炸、环境污染，无人员伤亡，未造成严重社会影响。

一、基本情况

（一）工程概况

长宁页岩气田集输气干线工程线路全长119.1公里，管径为φ813mm，钢级为L485M，设计压力6.3MPa，设计输量1200×104m3/d。工程于2017年2月27日开工，9月30日完成线路主体焊接，11月24日完工交接，11月27日完成注氮，11月29日开始天然气置换氮气，12月6日投入试运。

（二）施工单位

油建公司长宁页岩气田集输气干线项目部（以下简称为“项目部”）于2016年12月23日成立，定员20人。项目部设领导6人，设项目经理、副书记、生产副经理、安全总监、总经济师、总工程师；设5部1室，分别为生产技术部、物资装备部、QHSE部、财务经营部、对外协调部和综合办公室。

（三）专业分包单位

泸州市纳溪区第三建筑安装工程公司拥有泸州市住建局颁发的建筑工程施工总承包叁级资质证书。安全生产许可证编号川JZ安许证制（2004）000592。

（四）设计单位

四川科宏石油天然气工程有限公司拥有建设部颁发的石油天然气行业设计甲级资质证书，市政公用行业（燃气）设计甲级资质证书，工程勘察甲级资质证书。

（五）监理单位

华成监理公司拥有建设部颁发的化工石油工程监理甲级资质证书。

（六）事故地点

长宁页岩气田集输气干线工程A039桩（兴文县九丝城镇白杨村4队）。

（七）事故损失

热煨弯管（编号03136328）1只受损，管道临时停输。

二、事故经过 2017年9月19日，项目部在兴文县九丝城镇白杨村A039号桩附近施工中发现管道右侧附近边坡、村道和简易牛舍墙体出现裂缝。9月21日，建设单位组织科宏公司、项目部和华成监理公司现场确认为小型滑坡，需要进行治理。10月26日，科宏公司提交设计图纸。11月26日，项目部上报施工方案。

12月8日，项目部组织分包单位进行滑坡治理施工技术交底。

12月15日，纳溪三建司开始抗滑桩施工。

12月16日，项目部安装A039-A041段管道标识桩，但因需进行滑坡治理A040桩未安装管道标识桩。

12月29日，项目部下发2018年元旦节停工通知，要求节假日期间停止施工。

2018年1月2日9:50，纳溪三建司在A039号桩滑坡治理钻孔施工中发现钻孔泥浆局部有气泡冒出，有疑似天然气味道，立即停止施工并报告项目部。

图：损伤弯头

图：作业现场

三、应急处置

10:15，项目经理李通胜了解现场情况后，第一时间向公司领导、业主建设项目部报告，并启动应急预案，副经理蒋川、安全总监李筱枫立即赶往现场组织施工人员及周边两户居民撤离，设置安全警戒线。12:35，长宁页岩气作业区人员到达现场，检测天然气浓度为52ppm，确认为天然气泄漏，确定需临时停输、更换受损管道的抢险方案。

16:08，宁209集气站关闭出站阀门。

16:58，关闭1号阀室干线截断阀，开始对宁209集气站至1号阀室管道放空。

1月3日2:03-6:34，完成宁209集气站至1号阀室氮气置换。

经现场开挖后检查，A039-A040桩处热煨弯管内侧顺气流方向10：30位置发现1处长25毫米、宽1毫米的微裂纹，确认是钻孔过程中钻头损伤管道所致。

1月3日7:00至1月4日20:15，现场完成受损弯管更换。

1月5日，焊口24小时延时无损检测合格。1月6日7：00，管道恢复投产。

四、事故原因

（一）直接原因

分包单位纳溪三建司现场作业人员钻孔作业导致管道受损泄露。

（二）间接原因 1.分包单位在A039滑坡治理钻孔前未告知施工分部。2.分包单位作业人员钻孔前，未按施工程序对管道位置进行确认。

3.分包单位作业人员在钻孔过程中，遇见异常情况（钻进遇阻）未及时分析、汇报，继续冒然钻进。

（三）管理原因

1.风险控制措施不具体、不到位。项目部虽识别到了钻孔作业损坏管道的重要风险，制定的控制措施仅限于安全技术交底的管理措施（注：对技术交底的过程进行视频录像），未建立健全探管等技术措施和人员变更等管理措施。

2.技术交底不到位。项目部技术部门虽参与了业主组织的设计交底，也组织了对施工分部、分包队伍的技术交底，但是交底不透，只要求了打桩位置离管线至少3米以上，现场未及时组织探管，相关人员在不明确管线实际位置情况下，凭经验和记忆标注打桩位置。

3.施工作业过程监管不到位。项目部对滑坡治理作业管理力度不够，未主动掌握分包单位施工动态，施工过程中未有效监控分包单位落实钻孔前管道位置复核。

4.作业许可管理不到位。项目部未认真贯彻落实公司《关于强化关键风险领域“四条红线”管控严肃追究有关责任事故的通知》精神，对“可能导致火灾、爆炸、中毒、窒息、能量意外释放的高危和风险作业”“可能导致着火爆炸的生产经营领域油气泄漏”“节假日及重要敏感时段的施工作业”“油气井井控等关键作业”等“四条红线”作业许可现场确认不到位。

5.承包商管理不到位。技术交底不到位、作业过程监管不到位都暴露出项目部对承包商作业带来的安全风险认识不到位，技术、生产、安全业务监管存在短板。

6.项目部管理团队思想懈怠，工作不细不实。项目部管理团队在战胜地形陡峭、气候炎热等挑战，安全顺利达到项目主体完工目标后，思想存在松松劲、歇歇脚的念头，未紧绷“安全工作只有起点、没有终点”这根弦，工作要求的多，落实的少。

五、事故教训和防范措施

（一）开展事故分析，汲取事故教训。客观分析管理原因，制定纠正措施，结合“关于深刻汲取事故教训认真开展‘大学习、大检查、大反思’活动的通知”精神，学习《中共中央 国务院关于推进安全生产领域改革发展的意见》、《关于强化关键风险领域“四条红线”管控 严肃追究有关责任事故的通知》，教育干部员工，强化“一岗双责、党政同责、齐抓共管”责任意识，梳理业务管理制度、程序、方法缺陷，夯实基础管理。

（二）落实主体责任，强化监督责任。一是贯彻落实《公司领导岗位安全环保职责》（油建劳资发〔2017〕25号）、《公司机关职能部门及直、附属机构健康安全环保职责》（油建劳资发〔2016〕78号）精神，健全工程项目部健康安全环保职责，如生产运行部门要严格开（复）工报验，科学组织施工生产；技术部门要严格科学制定施工方案，严格技术交底；装备部门要严格设备（车辆）入场报验，过程监管；安全部门要严格履行综合监管责任；二是针对川庆公司安检院地面建设安全监督站退出现场安全监督的新形势，各单位、项目部要切实履行安全生产主体责任，加强现场安全监管，重点突出管理违章查处；三是明确集管项目部安全环保监管。依据《关于进一步明确公司项目管理界面的通知》（油建生运发〔2017〕24号）精神，明确集管项目部负安全环保主体责任，分公司、公司负安全环保管理责任。

（三）系统协调联动，强化风险控制。牢固树立“安全源于责任、安全源于技术、安全源于质量”的理念，明确领导责任、部门直线责任、属地责任，全面开展风险识别，合理组织施工生产，科学制定施工方案，严格安全技术交底，强化过程监管，确保风险识别到位、责任到位、措施到位和监督到位。

（四）严格分包商监管，严禁以包代管。认真贯彻落实《公司分包商施工作业安全准入管理实施方案》（油建质安发〔2017〕22号），项目经理全面负责，明确业务部门直线责任，严格分包商作业前能力准入评估、过程监督检查、竣工后安全绩效评估，确保分包商安全环保过程受控。

钻孔桩施工常见质量问题及处理措施 第6篇

关键词：钻孔桩 质量问题 处理措施

1. 钻孔过程中施工质量事故及处理

1.1 坍孔

1）现象：成孔过程中或成孔后，孔壁坍塌。

2）原因分析：陆上挖埋式护筒的底部和四周未用黏土填实，水中振动埋入护筒的深度不足或护筒的底部埋设在砂类等透水层中。孔内水位高度不够，不足以平衡水头压力。当钻至沙砾层等透水层时，水源补给不足引起孔内水位急剧下降。出现较强承压水时，易导致孔底翻砂和孔壁坍塌。泥浆比重偏小。成孔速度过快，孔壁上来不及形成泥膜。成孔后未及时浇筑混凝土，静置时间过长。

3）预防措施：陆上埋设护筒时，宜在护筒底部夯填50cm厚黏土，必须夯填密实。放置在护筒后，在护筒四周对称均衡的夯填黏土，防止护筒变形或位移，黏土应充填密实不渗水。水中振动沉入护筒时，应根据地质资料，将护筒沉穿淤泥和透水层，护筒之间要有可靠的联系，使护筒不会因水流影响而晃动。孔内水位必须高出孔外水位1m以上，在潮汐影响区域内钻孔时，宜有虹吸管等连接措施，以调节孔内水位。泥浆泵等钻孔配套设备应有一定的安全系数，并有备用设备。

4）治理方法：应用优质黏土回填至坍孔处1m以上，待自然沉实后继续钻进。

1.2 钻孔漏浆

1）现象：在成孔过程中或成孔过程后，孔内不能稳定维持一定的水位，泥浆向孔外渗漏。

2）原因分析：地质构造有裂隙，泥浆从裂隙中渗漏。护筒制作粗糙，埋置深度不够，护筒内静水压力过大。

3）预防措施：成孔过程中保持护筒内的静水压力（80～120cm）。在安置护筒前验收护筒制作质量。护筒一般埋置在黏土层不小于1m。

4）治理方法：护筒底部渗漏，可在护筒外夯填黏土或浇筑混凝土封闭。裂隙渗漏可先进行注浆封闭，再进行钻桩。

1.3 流砂

1）现象：桩孔内大量冒砂，将孔涌塞。

2）原因分析：孔外水压力比孔内泥浆压力大，孔壁土质松散，使大量流砂涌塞钻孔。钻孔遇到粉砂层，泥浆相对密度不够，孔壁未形成泥皮。

3）预防措施：适当加大泥浆相对密度，并使孔内泥浆液位高于孔外水外0.5m以上。

4）治理方法：流砂严重时可抛入碎石、黏土，用冲击钻冲入流砂层，形成泥浆结块，使之成为坚厚孔壁，阻止流砂涌入。

1.4 成孔偏斜

1）现象：成孔后垂直度不够，偏差值大于规定的L/100。

2）原因分析：施工场地不平整、不坚实，在支架上钻孔时，支架的承载力不足，发生不均匀沉降，导致钻杆不垂直。钻机部件松动，钻杆弯曲。钻头晃动偏离轴线，扩孔较大。遇到地下障碍物，把钻头挤向一侧。

3）预防措施： 钻机就位时，应使转盘、底座水平，使天轮的轮缘、钻杆的卡盘和护筒的中心在同一垂直直线上，并在钻进过程中防止位移。场地平整坚实，支架的承载力要满足要求。

4）治理方法：偏斜过大时，应回填黏土，待沉积密实后再钻。

1.5 缩孔

1）现象：成孔过程中或成孔后局部孔径小于设计要求。

2）原因分析：软土层受地下水位的影响或周边车辆振动。塑性土膨胀，造成缩孔。

3）预防措施：降低地下水位，减少施工机械在周边车辆的振动。提高泥浆的比重，加强护壁。

4）治理方法：采用钻头上下反复扫孔，将孔径扩大至设计要求。

2. 混凝土施工质量事故及处理

2.1 导管进水

1）主要原因

a.首批混凝土储量不足，或虽然混凝土储量足已够，但导管底口距孔底间距过大，混凝土下落后不能埋没导管底口，以至泥水从底口进入导管。

b.导管接头不密封，接头间橡皮垫被导管高压气囊挤开，或焊缝破裂，水从接头或焊缝中流入。

c.导管提升过猛，或测深出错，导管底口超出原混凝土面，底口涌入水泥。

2）预防和处理方法

如果是原因a引起导管进水，应即时将导管提出， 将散落在孔底的混凝土拌和物用反循环钻机的钻杆通过泥石泵吸出，或者用空气吸泥机、水利吸泥机以及抓斗出。不得已时需要将钢筋笼提出采取复钻清除。然后重新下放骨架、导管并投入足够储量的首批混凝土，重新灌筑。

如果是原因b、c引起导管进水，应视具体情况，拔换原管下新管，或用原导管插入续灌，但灌筑前应将进入导管内的水和沉淀用吸泥和抽水的方法吸出。如系重新下管，必须用潜水泵将管内的水抽干，才可以继续灌注混凝土。

2.2 堵管

在灌筑过程中，混凝土在导管中不下去，称为堵管。有以下两种情况：

初灌注时隔水栓堵管：或由于混凝土本身的原因，如坍落度过小，流动性差，夹有大粒径骨料、拌制不均匀，以及运输途中产生离析，导管漏水，雨天送混凝土未加遮盖等，使混凝土中的水泥浆被冲走，粗骨料集中而造成堵管。

处理办法可用长杆冲捣管内混凝土，用吊绳抖动导管，或在导管上安装附着式振捣器使隔水栓下落。如仍不能下落时，则应将导管连同其内的混凝土提出孔外，进行清理修整，然后重新布装导管，重新灌注。

机械发生故障或其它原因使混凝土在导管内停留时间过久，或灌注时间持续时间过长，最初灌注的混凝土已经初凝，增大了导管内混凝土下落的阻力，混凝土堵在导管内。其预防方法是灌注前应仔细检修灌注机械，并准备备用机械，发生故障时立即调换备用机械；同时采取措施，加快灌注速度。

当灌注时间已久，孔内首批混凝土已初凝，导管内又堵塞有混凝土，此时应将导管拔出，重新安设钻机钻孔。

2.3 坍孔

在灌注过程中如发现井孔护筒内水（泥浆）位忽然上升益出护筒，随即骤降并冒气泡，应怀疑是坍孔，可用测探仪探头或测探锥探测。

坍孔的原因：护筒底脚漏水，孔内水位降低；在潮汐河流中涨潮时，孔内水位减少，不能保持原有静水压力；由于护筒周围堆放重物或机械震动等。

发生坍孔后，应查明原因，采取相应的措施，如保持水头或加大水头、移开重物或停止机械震动等。然后用吸泥机吸出坍孔中的泥土。如不继续坍孔，可恢复正常灌注。如坍孔仍不停止，坍塌部位较深，宜将导管拔出，将混凝土抓出，只求保存孔位，再以黏土掺砂砾回填，待回填沉实后，重新施钻成孔。

2.4 埋管

灌注过程中导管无法拔出有两中可能：

钢筋笼制作质量差，部分钢筋脱离主筋后插入导管环内。这时应正反转动导管，使导管与钢筋笼分离并居钻孔中心，再继续灌注。

导管埋深过大或混凝土初凝使导管内外摩擦力增大，水下混凝土灌筑应严格控制埋管深度，不应大于6m，且不小于1m。为防止混凝土初凝，除适当加缓凝剂外还应振动导管。一旦埋管发生，应先查明原因，尽可能增大拔力拔起导管（但要防止拔漏导管），拔起过程中应正反摇动导管，使其易于拔起。

2.5 浮笼

产生这种现象的原因与混凝土的顶推力有关，但预防不力是一个因素，所以下笼时应采取相对固定措施，尽可能多焊几条主筋在钻机底座上，增加固结力。在混凝土面接近和进入钢筋笼时，应保持许可范围之内的较深埋管，并连续灌注混凝土尽可能减少混凝土从导管底口出来后对钢筋笼的冲击力；当混凝土进入钢筋笼时一定深度后，适当提升导管，以增加钢筋笼的埋深，使得混凝土与钢筋笼的握裹力保证钢筋笼不至上浮。如果出现上浮，应尽快处理，扼制继续上浮，最好用多根直径6cm左右钢管套住钢筋笼主筋再焊在护筒上，并用钢筋或方木成网状压住所焊钢管及护筒，这样还能保证钢筋笼上浮时不至过分偏位。

参考文献：

1、《铁路桥涵施工规范》TB10203/J163—2002

简述钻孔灌注桩常见事故预防及处理 第7篇

下面从事故成因入手,主要对坍孔、扩孔、缩孔、卡管、钢筋笼上浮、断桩等事故的预防及处理措施作简要介绍。

1 坍孔及扩孔

坍孔的主要表征是孔内水位突然下降,孔口冒细密的水泡;扩孔是坍孔造成的结果。严重坍孔易造成掉钻、埋钻事故。

1.1 事故主要成因

1)护筒埋置不当导致护筒底脚周围漏水,孔内水头差减小。

2)在不良土层中钻进速度过快或泥浆质量不高,护壁不良。

3)清孔时间过久,补水不及时或清孔结束至混凝土灌注期间的作业时间过长。

1.2 预防及处理措施

1)护筒埋置方法得当,深度要符合规范要求;孔口土层为软弱土时,要均匀回填黏土且分层夯实,防止护筒倾斜、底脚漏水。汛期或潮汐地区水位变化过大时,采取加高护筒,增加水头等措施保证水头相对稳定。

2)根据土层情况,合理控制泥浆参数和成孔速度;在松散粉砂土或流砂中钻进时,应控制进尺速度,选用较大比重、粘度、胶体率的泥浆。

3)清孔时泥浆比重、粘度等指标降低,指定专人补水,保证孔内必要的水头高度;清孔结束前,充分做好钢筋笼安装及水下混凝土灌注等相关工序的准备工作,尽量缩短清孔结束至水下混凝土灌注期间的作业时间。

4)若发生孔口坍塌,可立即拆除护筒并回填钻孔、重新埋设护筒再钻;若发生孔内坍塌,判明坍塌位置,回填黏土(黄土)至坍孔处以上1 m～2 m;若坍孔严重时应全部回填,待回填物沉积密实后再行钻进。

5)若只是孔内局部坍塌而扩孔,钻孔仍能达到设计深度则不必处理,只是混凝土灌注量增加;若因扩孔后继续坍塌影响钻进,应按坍孔事故处理。

2 缩孔

成孔直径小于设计孔径的现象称为缩孔。缩孔将造成钢筋笼保护层过小、桩承载力降低等质量问题。

2.1 事故主要成因

1)严重磨损的钻锥补焊不及时,钻出的孔径小于设计桩径。

2)钻进地层中有软流塑土,遇水膨胀后使孔径缩小。

2.2 预防及处理措施

1)经常检查钻具尺寸,及时补焊或更换钻齿。

2)有软塑土时,采用失水率小的优质泥浆护壁。

3)如出现缩孔现象,采用钻具在缩孔部位上、下反复扫孔的方法来扩大孔径。

3 导管进水

在首批混凝土灌注入孔后,导管底口应埋入混凝土不小于1.0 m,导管内不得有泥浆水;整个水下混凝土灌注过程中,若导管内进水,轻者造成卡管事故,重者造成断桩事故。

3.1 事故主要成因

1)因首灌混凝土量不足造成混凝土下落后不能埋设导管底口,或灌注过程中导管提升过猛、测深出错造成导管底口超出孔内混凝土面,导致泥浆水从导管底口涌入管内。

2)导管接头不严或焊缝破裂,泥浆水从导管接缝涌入管内。

3.2 预防及处理措施

1)灌注前应准确量测孔深,按规范要求严格控制导管底口标高;同时严格按钻孔直径、导管内径以及钻孔深度仔细计算首灌混凝土方量。灌注过程中派专人负责探测已灌混凝土顶面标高,控制导管埋深(宜控制在2 m～6 m之间),掌握导管拆卸时机。

2)导管使用前应进行试拼装、试压,以确保其整体密封性。

3)若因首灌混凝土量不足导致泥浆水从底口进入,应立即停止灌注,采用冲抓锥将孔内混凝土彻底清理后并清孔。

4)若灌注过程导管进水造成卡管,应按卡管相应办法处理。

4 卡管

在灌注过程中,混凝土在导管内不能下落的现象称为卡管。

4.1 事故主要成因

1)混凝土中粗骨料粒径过大,混凝土和易性、流动性差造成离析,或导管进水造成管内混凝土离析。

2)各种机械故障引起混凝土灌注不连续,在导管中停留时间过长而卡管或首灌混凝土已初凝,增大了管内混凝土下落阻力。

4.2 预防及处理措施

1)水下混凝土必须具备良好的和易性和缓凝性,坍落度宜为18 cm～22 cm,粗骨料的最大粒径应不大于导管内径的1/6～1/8和钢筋笼主筋最小净距的1/4,同时应不大于40 mm。混凝土拌制过程中,应加强对搅拌时间和坍落度的控制。

2)混凝土灌注前,应仔细检查相关机械设备,确保设备运转正常;同时,准备好必要的应急备用设备,包括发电机等。

3)若由于混凝土质量造成卡管,可适量提升导管(必须确保导管最小埋深)而后快速下落或加大混凝土一次性灌注量,然后适量提升再迅速下落,加大冲击以疏通导管。若上述方法不奏效,可采取“二次封底”,即重新下新导管,插入已灌注混凝土中0.5 m～1.0 m,然后按水下混凝土灌注封底要求实施“二次封底”。若“二次封底”成功,成桩后尚应通过钻芯取样检查处理效果;若“二次封底”亦不能奏效,应立即停止,确认为断桩。

5 钢筋笼上浮

由于钢筋笼固定不可靠及灌注过程中操作不当带来的钻孔桩钢筋笼向上位移的现象称为钢筋笼上浮。

5.1 事故主要成因

1)当混凝土灌注至钢筋笼底口下1 m左右,混凝土灌注速度过快,从导管流出后快速向上顶升,其顶升力大于钢筋笼的重力,推动了钢筋笼上浮。

2)当混凝土灌注超过钢筋笼底口且导管埋深较大时,由于首灌混凝土因灌注时间较长已接近初凝,混凝土与钢筋产生一定的握裹力,若此时导管底口未及时提到钢筋笼底口以上,混凝土从导管流出后以一定的速度向上顶升,同时也带动钢筋笼上升。

5.2 预防及处理措施

1)钢筋笼初始位置定位准确,并与孔口固定牢固。

2)严格控制混凝土质量,确保良好的和易性和缓凝性;尽量缩短灌注时间,防止顶层混凝土进入钢筋笼底口时流动性变小。

3)灌注过程中应随时掌握混凝土顶层标高及导管埋深;当混凝土顶层距钢筋笼底口1 m左右时,控制导管埋深在1.5 m～2 m之间,降低混凝土的灌注速度,以减小混凝土从导管底口流出后向上的冲击力;当混凝土埋过钢筋笼底口3 m以上时,应及时将导管提至钢筋笼底口1 m以上。

4)发现钢筋笼上浮,应立即暂停灌注;对于钢筋笼上浮在1倍桩径以下的,在采取增加钢管支承等固定措施后,放慢速度继续灌注,灌注完成后会同设计单位对该桩进行验算,以确定是否需要采取相应的补强措施。

6 断桩

6.1 事故主要成因

1)由于首灌混凝土操作不当,混凝土下落后未能埋设导管底口,混凝土被稀释,造成桩底与基岩间被混凝土不凝体填充。

2)受地下水活动的影响或导管进水使混凝土水灰比增大,使桩身某段局部出现混凝土不凝体。

3)由于导管提升过猛或测深出错,导管底口超出孔内混凝土面,出现桩身中钻渣沉积层,将混凝土桩分成上下段。

4)出现卡管后采取相应处理措施未能奏效,形成断桩。

6.2 预防及处理措施

1)清孔后,确保孔底沉淀符合设计要求并及时灌注混凝土。混凝土灌注前应仔细量测相关参数,确保首灌混凝土封底成功。

2)在地下水活动较大的地段,事先要用套管或水泥进行处理,止水成功后方可灌注混凝土。

3)做好导管进水事故预防措施,避免灌注过程导管进水。

4)做好卡管事故预防措施,保证混凝土灌注过程连续快速。

5)若确认为夹层断桩,一般采用压入纯水泥浆补强方法进行处理,即先钻2个～3个小孔,分别做压浆、出浆孔,孔深应达到补强部位以下不小于1 m,柱桩则应达到基岩;用高压泵向进浆孔压入清水,将夹泥和松散的碎渣冲洗出来,直至出浆孔排出清水为止;接着用压浆泵先压入水灰比为0.8的纯水泥浆(水泥宜用42.5),待孔内清水全部排出后,再用水灰比为0.5的浓水泥浆压入;为使浆液得到充分扩散,应压一阵、停一阵,当浓水泥浆液从出浆孔冒出时,停止压浆,用碎石和麻絮将出浆口堵实,然后增大灌浆压力至0.7 MPa～0.8 MPa关闭进浆阀,稳压焖浆20 min～25 min,压浆工作结束。待水泥浆硬化后应通过钻芯取样检查补强效果。

6)若断桩情况严重,压浆补强不能奏效,也没有其他合适的处理办法时,通常报废桩位,请设计重新设计;一般采用“扁担桩”方案,即在原桩位两侧增设两根桩,以小型承台连接,然后在承台上对应于原桩位部位以立柱连接上来。

7 结语

钻孔灌注桩有许多优点,应用越来越广泛,但由于其施工环节多、工艺复杂、成桩质量受到多种因素的制约,一旦发生质量事故,处理难度大、成本高、且易留下质量隐患,严重时会导致桩身承载力明显降低,造成病桩、断桩等重大质量事故。根据工程实践,在钻孔灌注桩施工中,只要每个环节严格按规范操作,及时做好各种事故的预防措施,就能够有效地保证钻孔灌注桩的质量。

摘要：根据工程实践,对钻孔灌注桩施工中常见的事故成因进行了分析,并针对性地提出了事故的预防及处理措施,以完善钻孔灌注桩施工工艺,保证钻孔灌注桩的工程质量,可供同类工程参考借鉴。

关键词：钻孔灌注桩,施工,预防,处理措施

参考文献

[1]交通部第一公路工程局.公路施工手册.桥涵[M].北京:人民交通出版社,1995.

[2]杨文渊.桥梁施工工程师手册[M].北京:人民交通出版社,1997.

[3]JTJ 041-2000,公路桥涵施工技术规范[S].

[4]柴旭伟.钻孔灌注桩常见工程问题及处理措施[J].山西建筑,2006,32(20):128-130.

钻孔事故处理 第8篇

1 塌孔

1.1 塌孔预兆

1) 返出岩屑尺寸增大, 数量增多且混杂;

2) 卸掉立轴后, 钻杆内返浆严重;

3) 泵压增高且不稳定, 严重时会出现蹩泵现象;

4) 钻机负荷显著增加;

1.2 塌孔原因

1) 因故停钻, 孔壁长时间在泥浆中浸泡;

2) 泥浆性能 (如比重、粘度、失水量等) 不符合要求, 不能维护井壁稳定[1];

3) 松软且胶结性差的地层, 在钻进过后, 裸漏在孔壁的岩石失去了原来的平衡力而掉入孔内;

4) 提钻后未及时向孔内补浆, 造成静液柱压力降低;

5) 弯曲钻杆对孔壁的碰撞或敲打;

6) 在易塌地层反复多次停泵、开泵或长时间冲孔。

1.3 塌孔的预防和处理

1) 对钻机、泥浆泵要经常检修, 减少因设备故障而引起突然长时间停钻;

2) 泥浆要保持良好的流动性, 减少对井壁的冲刷;

3) 在松散地层钻进时, 应控制进尺速度, 并配制较大密度、粘度、胶体率的泥浆循环护壁[2];

4) 提钻后钻孔内要及时补浆, 保持泥浆对孔壁的压力不变;

5) 一旦发生孔壁严重垮塌, 需立即重新调配泥浆, 重点提高其治塌和携带大的岩块性能。

2 卡钻

卡钻事故的发生是由于孔内局部受阻, 迫使钻具不能回转, 虽然有时能在一定范围内提升和下降, 但超出范围仍不能提动。

2.1 卡钻预兆

1) 钻具回转有滞涩、憋劲感觉, 提动不顺, 下放钻具时常有“搁浅”现象;

2) 钻具回转阻力、响声和钻机传动皮带的跳动等情况很不正常, 忽高忽低[1];

3) 泥浆管路压力突然升高。

2.2 卡钻原因

1) 地层不稳定, 孔壁掉块、探头石以及从孔外掉入物件而形成卡钻;

2) 钻进至粘土、泥砂或软土等遇水易膨胀地层时, 钻具容易被地层缩颈而卡住;

3) 由于多次纠偏造成钻孔质量差、顶角大, 易使钻具在纠偏位置被卡住;

2.3 卡钻的预防和处理

1) 当钻孔侧斜或钻机停运一段时间时, 应将钻具提离孔底3~5米或更多;

2) 要实时监控泥浆性能, 勤捞岩屑, 回收的泥浆最好能通过振动筛或沉淀池后再流入泥浆池重复使用, 一旦发现泥浆变质, 应立即排掉, 重新调配新泥浆;

3) 提升和下放钻具时应放缓速度, 尽量不要碰击井壁, 以免孔壁的石块掉入孔内[1];

4) 钻孔施工至易缩颈地层时, 应调高泥浆性能, 减少失水量, 而且每钻进40~50米时要上下串动一次钻具, 并扫孔;

5) 钻具提升不顺畅时, 尽量回转, 用大泵量、大压力循环泥浆, 将挤夹物冲掉;

6) 孔壁掉块或孔外掉物卡钻时, 切勿将钻具拉死, 应用升降机上下串动钻具, 边转动, 边提拉, 以便将卡物调顺或串动而解卡;

7) 用反丝钻具将事故钻杆全部反出来后只剩加重钻具时, 下岩芯管至钻具被卡处扫孔, 将挤卡物扫碎后, 再用丝锥捞取, 或用岩芯管套上来[2]。

3 埋钻

埋钻事故的发生是由于孔壁坍塌物或岩屑、泥浆中的固相沉淀物等, 将孔内钻具外围环状空隙填满, 将钻具埋于孔底, 致使孔内循环通道被严重堵塞, 泥浆不能循环, 钻具被迫不能动[2]。

3.1 埋钻预兆

1) 钻进或扩孔时, 加重钻具外围阻力, 钻机运转吃力, 响声缓慢低沉, 活动钻具时感到紧滞;

2) 钻具下放时不易到底, 并有缓慢下沉的感觉, 开泵冲孔后, 可以缓慢下降到孔底;

3) 泥浆上返速度慢, 含砂量增多, 粘度增大, 时有蹩泵或断流现象, 开泵困难, 甚至开不开泵。

3.2 埋钻原因

1) 在钻进过程中, 由于塌孔, 大量的泥石块掉入孔内;

2) 泥浆性能变差, 携带岩屑能力减弱, 致使岩屑大量沉淀;

3) 由于孔壁渗水或孔内涌水, 而造成孔壁失稳、掉块;

4) 停泵时间长, 钻具没有提至安全地带, 岩粉沉淀;

5) 处理孔事故时, 由于采用方法不当, 造成孔内塌孔。

3.3 埋钻的预防和处理

1) 在钻进过程中要细心观察, 发现预兆后要及时采取措施, 把钻具提起, 加大泵量, 反复扫孔排渣;

2) 在埋钻不是很严重的情况下, 试图提拉钻具, 钻具稍有松动后, 可强迫开车, 边串动钻具, 边往上扫, 以扩大孔径, 在串动的同时, 要设法尽力恢复孔内泥浆循环, 加大泵量, 把沉淀物排出;

3) 当发生埋钻事故, 钻具无法活动时, 可用采用反丝钻具将钻杆全部反出来, 当孔内只剩加重钻具时, 下岩芯管将事故钻具套入管内, 边用大泵量冲孔边向下扩孔, 当扩至加重钻具接头时, 再用丝锥捞取, 或用岩芯管套上来即可。

4 钻具脱扣或折断

4.1 钻具脱扣或折断预兆

1) 泵压突然降低;

2) 如果钻具在异径头处折断或脱落, 会出现突然不进尺, 并发出磨铁的声音;

3) 提动钻具突然感到轻快, 下放时超过原来位置, 拉力表读数比实际钻具悬重小;

4) 钻具折断后, 上部断口容易插入松软地层, 出现进尺加快假象, 如果断口没有错开, 会出现蹩车和不进尺现象, 并有磨铁的声音[2];

5) 加压钻进时, 钻杆突然下降, 拉力表指针急剧跳动后, 即行下降;

6) 减压钻进时, 钻具上跳, 拉力表读数减小。

4.2 钻具脱扣或折断原因

1) 钻具加工质量不符合要求或已经损坏;

2) 钻具固定不牢, 操作不注意;

3) 拉力、压力、扭力过大或操作不当。

4.3 钻具脱扣或折断的处理

1) 如果为脱落钻具事故, 脱头丝扣完好时, 可用相应的接头下入孔内对扣捞取;

2) 如果事故钻具断口完整, 无破裂, 不歪斜时, 可用公、母锥打捞;

3) 断头有斜茬时, 用公锥吃不上扣, 可用带导向罩的母锥下去捞取;

4) 断头已歪斜, 但不太严重时, 可用带导向钩的丝锥下去捞取;

5) 如果是钻头脱落, 可选用相应丝锥捞取, 或用岩芯管将其套住后, 用磁铁吸取或采取岩芯方法捞取。

5 漏浆

5.1 漏浆原因

1) 原始地层砾石层、粗砂层等松散, 空隙大;

2) 扰动地层、坍塌区以及井壁漏水严重的处理井。

5.2 漏浆的预防

1) 在漏失地层5~10米处, 采用高粘度、低比重泥浆 (泥浆比重低, 静液柱压力小, 井漏的程度就低) 循环钻进;

2) 在漏失地层应采用小泵量低压循环, 以免憋漏地层, 待通过后再恢复正常泵量;

3) 控制上下钻速度, 避免划破孔壁或压裂漏失层;

4) 塌陷区及井壁漏水严重地段打钻, 应先在井内填土和向塌陷区注入黄泥浆, 然后再正式开钻。

5.3 堵漏措施

堵漏的方法有多种, 但如何选用合适的堵漏方案, 能以最快的速度, 最低的成本堵住孔漏且不留后遗症, 就需要根据钻孔漏浆的程度而定, 因此, 一旦发生漏浆, 就应迅速而准确的搜集相关参数, 如漏失层位、漏失量、漏失性质 (是孔隙漏失、裂隙漏失或是洞穴漏失) 、孔内动水位和静水位等, 只有通过对以上参数的分析研究, 才能确定最佳的堵漏方案, 包括堵漏材料和堵漏工艺。

(1) 轻微漏失的堵漏方法。

a) 用低比重、高粘度、流动性好的泥浆循环钻进;

b) 用锯末碱剂泥浆;

c) 向孔内投入粘土球, 高出漏失层2~3米, 捣实后再钻进, 通过后, 改用粘度为40s的泥浆钻进。

(2) 中等漏失程度的堵漏方法。

a) 用锯末或锯末碱剂泥浆;

b) 用粘土加入一些惰性材料, 如锯末、麻刀、干树叶、碎草或其他纤维物质制成具有一定塑性的粘土球投入孔内, 捣实高出漏失段, 钻进通过后再采用高粘度泥浆钻进[2]。

(3) 严重漏失程度的堵漏方法。

向孔内注入水泥浆或化学浆, 其具有固结孔隙和裂隙破碎地层, 以达到防渗、堵漏、补强、加固的目的, 但注化学浆也有一定的缺点, 如成本高、操作麻烦、污染环境等问题, 甚至有些材料还有一定的毒性, 所以要慎重使用。通常使用的化学浆有脲醛树脂泥浆、水泥浆按比例混合水玻璃泥浆等, 由我处施工的塔然高勒副井冻结钻孔施工工程就用的水泥浆按比例混合水玻璃泥浆, 其堵漏效果显著, 但一定要做好注化学浆后钻具和注浆池的清理工作。

6 孔内落物

孔内落物是由于操作不注意而将工具或其他物件掉入孔内, 其表现为钻具回转受阻, 有响声, 或无法钻进, 常用的处理方法有:

1) 粘取法:岩芯管中装入粘球粘取;

2) 套取法:将物体套入岩芯管, 再进行取芯钻进, 将物体取出;

3) 抓取法:利用抓齿筒, 下入孔底, 将物体装入套住, 再给一定压力, 慢车回转使抓齿收拢, 将物体取出[2];

(4) 消灭法:下入切铁钻头将物体割碎、套取或消灭。

7 结语

以上冻结钻孔事故的预防和处理方法是在程村、胡家河、虎豹湾、塔然高勒等工地施工中总结的经验, 希望这些经验能给以后冻结钻孔施工提供借鉴。

参考文献

[1]崔云龙.简明建井工程手册[M].北京:煤炭工业出版社, 2003.1437-1438.

钻孔事故处理 第9篇

钻孔灌注桩的施工基本上是全隐蔽施工, 工序环节多而节奏快, 稍有不慎即可因某个环节不慎而造成事故, 其中地质不良、机械故障、操作失误等因素对成桩质量的影响更为突出, 如何减少这些不良因素和降低其影响, 是保证钻孔灌注桩质量的关键。现根据钻孔施工中常见的诸如钻孔时塌孔、断桩等事故, 以黄延高速公路K258+395南沟大桥、K262+060中桥钻孔灌注桩施工及缺陷桩处治实践为例进行总结, 与同行交流。

2 基本情况

南沟大桥为预应力混凝土连续箱梁结构, 分为左右两个半幅, 左半幅桥长145.52 m, 右半幅桥长125.52 m。设计标准为汽车—超20级, 挂车—120, 桥面全幅宽度24.50 m, 下部结构为柱式台, 柱式墩, 桩基础;共有钻孔灌注桩30根, 设计桩长32 m, 其地层情况自上至下为灰黄色黄土状土, 棕红色粘土, 黄绿色强风化泥岩;K262+060中桥为预应力混凝土空心板结构, 下部采用柱式墩台, 钻孔桩基础, 共36根桩, 其中4号台12根桩, 其地层情况自上至下为灰黄色黄土状土, 灰褐色圆砾土, 褐红色黄土, 灰黑色强风化页岩, 灰黄色强风化砂岩。

3 事故成因及处理措施

3.1 塌孔

3.1.1 塌孔主要原因

1) 钻孔桩开始施工时, 护筒周围粘土没有夯实导致渗水或护筒底高于施工最低水位, 致使护筒下孔壁坍塌;2) 钻孔时护筒不能保持比地下水位高的水头, 在孔外水压力作用下孔壁的稳定受到破坏, 造成塌孔;3) 施工时配制泥浆比重偏小, 护壁作用不可靠, 不能保持孔壁稳定而形成塌孔;4) 钢筋笼吊装时不能保持钢筋笼垂直插入孔内, 致使钢筋笼撞上孔壁造成塌孔。

3.1.2 塌孔的处治措施

1) 回填粘土、加大泥浆护壁、保证水头压力。在K262+060中桥4号台—2桩基施工中, 因该桥台桩基础位处旧河道内, 成孔时发生大面积坍塌, 经跟踪量测塌孔达5 m, 并有大量涌水现象, 施工被迫停止。经会同三方代表同意后对桩孔回填, 但回填土后发现仍然有水涌出。因4号—1桩钻至相同标高时也同样出现涌水现象, 故初步判定是由于层位水水压太大造成桩孔坍塌。经研究提出以下处理方案为:a.将4号—2桩孔用粘土回填;b.对4号墩进行填土筑岛2 m~3 m, 以提高水头压力, 并以真空吸泥泵吸出含泥渣的泥浆, 确保清孔合格;c.沿4号墩桩位方向, 在上游4 m处 (筑岛以外) 打一1.0 m降压井让其涌水, 以降低地下水压;d.提高泥浆粘度, 相对密度达到1.08, 慢速钻进, 充分护壁。经按上述方案处理后, 降压井出现了大量涌水, 降低了地下水压力, 保证了4号墩重新成孔中没有出现塌孔现象。

2) 在旱地进行钻孔桩施工时, 应确保钻机的作业面稳定、夯实;位于浅水区域的钻孔桩通常采用筑岛法施工, 筑岛岛面应比最高水位或地下水位高出0.5 m~1.0 m, 高出水面以上部分采用分层填筑分层夯实或碾压, 确保施工场地满足施工载荷的要求以保证钻机平稳就位。

3) 沉放钢筋骨架中产生的坍塌, 多因现场指挥或吊车司机操作不当造成, 因此在吊装钢筋笼时现场施工员应跟吊机手协调好, 避免吊装钢筋笼碰撞护筒或孔壁。

3.2 断桩

3.2.1 断桩的主要成因

1) 在浇筑混凝土过程中, 导管埋深过小, 出现拔脱提漏现象形成夹层断桩;2) 浇筑混凝土时间间隔太长造成混凝土界面不连续;3) 出现堵管未能及时排除;4) 灌入的混凝土质量低劣。

3.2.2 断桩的处理措施

断桩在桩基施工中属较严重的工程事故, 通常可采取以下几种措施进行处理。

1) 当浇筑时间不长, 混凝土埋深不大时, 可将孔中混凝土及泥石全部清除, 重新灌注。

2) 接桩:如南沟大桥5号—1桩, 设计桩长为32 m, 当灌注水下混凝土至24 m时, 出现混凝土堵管现象, 经现场工程师及施工人员多方努力, 采取冲捣、振动导管等措施, 混凝土仍无法顺利下灌, 分析其原因:该车混凝土坍落度过大, 造成灌注时混凝土离析, 和易性、流动性差, 最终导致5号—1桩发生堵管断桩事故。考虑到工程质量及节约费用的因素, 决定采用接桩方案。首先利用测锤测定桩身混凝土的位置, 根据设计提供的地质资料已知自桩顶至断桩处均为粘土层, 且断桩出现在较浅部位, 决定采用人工清理再接桩的方法进行处理。在处理时, 先采用降低孔内水位, 20号素混凝土进行护壁, 护壁混凝土箍筋、连接筋均用12以20 cm的间距布置。然后在挖至断桩处时, 将桩面清理干净, 并进行人工凿除至干净混凝土面 (约1 m) , 最后再重新浇筑混凝土。经处理后再对桩基进行超声波检测, 结果表明桩基质量符合规范要求。

3) 补桩法。当事故桩不能再利用, 成为废弃桩时, 应考虑在原桩周围合理的桩位进行补桩, 这类处理措施就牵涉到变更设计的问题, 这里不再赘述。

4 结语

通过对钻孔桩施工常见事故的技术分析, 根据不同的事故成因采取不同措施处置施工中的事故, 通过及时发现, 采取有效措施遏制事故的进一步发展, 以使工程质量得到保证。总之, 灌注桩施工除加强预防、减少事故频率外, 还应制定详细突发事故应急预案并能随时付诸实施。

参考文献

[1]天津市市政工程局.道路桥梁工程施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2010.

[2]JTG/T F50-2011, 公路桥涵施工技术规范[S].

[3]许首贤.谈钻孔桩 (旋挖钻) 施工方法[J].山西建筑, 2013, 39 (8) :53-55.

[4]黄兴安.道路桥梁工程质量通病防治手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2009.

钻孔事故处理 第10篇

关键词：钻孔灌注桩,质量事故,预防处理

0 引言

钻孔灌注桩具有低噪音、小震动、无挤土, 对周围环境及邻近建筑物影响小, 能穿越各种复杂地层和形成较大的单桩承载力, 适应各种地质条件和不同规模建筑物等优点, 在桥梁、房屋、水工建筑物等工程中得到广泛应用, 已成为一种重要的桩型。随着钻孔灌注桩的桩长和桩径不断加大, 单桩承载力也越来越高, 同时, 也使单柱单桩的设计成为可能。对于长桩、大桩, 其施工难度大, 易发生质量事故。而单柱单桩的设计, 对桩的质量要求高, 发生质量事故后, 加固处理难度大, 且费用较高。因此, 有必要对钻孔灌注桩的常见质量事故加以分析, 找出原因, 研究对策。

1 钻孔塌孔与缩径

钻 (冲) 孔灌注桩的塌孔与缩径从表面上看是两个相反面, 实际上产生的原因却基本相同。主要是地层复杂、钻进进尺过快、护壁泥浆性能差、成孔后放置时间过长没有灌注砼等原因所造成。

钻 (冲) 孔灌注桩穿过较厚的砂层、砾石层时, 成孔速度应控制在2 m/h以内, 泥浆性能主要控制其密度为1.3~1.4 g/cm3、粘度为20~30 s、含砂率≤6%, 若孔内自然造浆不能满足以上要求时, 可采用加粘土粉、烧碱、木质素的方法, 改善泥浆的性能, 通过对泥浆的除砂处理, 可控制泥浆的密度和含砂率。如下笼时发现缩径, 则须提笼、下钻、调制泥浆、扫孔。没有特殊原因, 钢筋笼安装后应立即灌注砼。

2 钢筋笼下放受阻

2.1 钻孔孔斜过大 (局部) 造成钢筋笼下放受阻

(1) 造成钻孔孔斜过大的主要原因:场地平整度和密实度差, 钻机安装不平整或钻进过程发生不均匀沉降, 导致钻孔偏斜;钻杆弯曲、钻杆接头间隙太大, 造成钻孔偏斜;钻头翼板磨损不一, 钻头受力不均, 造成钻头偏离方向;钻进遇软硬土层交界面或倾斜岩面时, 钻压过高使钻头受力不均, 造成钻头偏离方向。

(2) 预防及处理方法:压实、平整施工场地;安装钻机时应严格检查钻机的平整度和主动钻杆的垂直度, 钻进过程应定时检查主动钻杆的垂直度, 发现偏差应立即调整;定期检查钻头、钻杆、钻杆接头, 发现问题及时维修或更换;在软硬土层交界面或倾斜岩面处钻进, 应低速低钻压钻进。发现钻孔偏斜, 应及时回填粘土, 冲平后再低速低钻压钻进;在复杂地层钻进, 必要时在钻杆上加设扶正器或使用双腰带笼式钻头钻进。

2.2 钢筋笼安放焊接时没有吊直使钢筋笼自身同心度差造成钢筋笼下放受阻

为将钢筋笼吊直焊接, 可利用钻塔直接起吊钢筋笼进行井口对接, 并可将钻塔加高至10.5 m。

钢筋笼下放一旦受阻, 可适当放松卷扬机钢丝绳, 用人将钢筋笼正反两个方向慢慢转动, 使受阻不严重的钢筋笼旋入孔底, 但切忌将钢筋笼拉起后整体下冲, 这样往往会冲坏钢筋笼, 即使能将钢筋笼冲到位, 在下管时也往往会下不到底或即使勉强下到底也极容易在灌注砼时发生卡管、挂笼事故从而造成更大的麻烦。如果钢筋笼仍然下不去, 就须重新下钻扫孔、纠斜。

3 灌注砼时堵管

灌注砼时发生堵管主要由灌注导管破漏、变形或内壁有砼硬结、开灌时导管底距孔底距离太小、完成二次清孔后灌注砼的准备时间太长、隔水栓不规范、砼配制质量差、灌注过程灌注导管埋深过大、灌注过程中停滞时间过长等原因引起。

灌注导管在安装前应有专人负责检查, 可采用肉眼观察和敲打听声相结合的方法进行检查, 检查项目主要有灌注导管是否存在小孔洞和裂缝、灌注导管的接头是否密封、灌注导管的厚度是否合格。必要时采用试拼装压水的方法检查导管是否破漏。灌注导管底部至孔底的距离应为300~500 mm, 在灌浆设备的初灌量足够的条件下, 应尽可能取大值。隔水栓应认真细致制作, 其直径和圆度应符合使用要求, 其长度应≤200 mm。

完成第二次清孔后, 应立即开始灌注砼, 若因故推迟灌注砼, 应重新进行清孔。否则, 可能造成孔内泥浆悬浮的砂粒下沉而使孔底沉渣过厚, 并导致隔水栓无法排出导管外而发生堵管事故。

灌注过程中一旦发生堵管, 首先要准确测量管内外砼面深度, 根据砼灌注量及砼面上升高度按充盈系数 (可取施工中的平均数) 推算一下是否正常, 如导管埋深过大, 应立即拆管。在允许的导管埋深范围内, 略微提升导管, 或用提升后猛然下插导管的动作来抖动导管, 抖动后的导管下口不得低于原来的位置, 否则反会使失去流动性的砼堵塞导管口。如上述方法仍不能消除堵管时, 则应停止灌注, 用长钢筋或竹竿疏通。如仍然无效, 只有拔出导管。如果刚开灌, 孔内砼较少, 拔出导管疏通后, 将孔底抓或吸干净再重新开始灌注。如果中途堵管需拔出导管才能处理, 否则会形成断桩, 则按处理断桩的方法处理。

4 灌注砼过程中钢筋笼上浮

在不是全桩长配筋的桩中, 钢筋笼上浮是常见的事故。引起灌注砼过程中钢筋笼上浮的原因:砼易离析, 塌落度损失大, 初凝和终凝时间太短, 使孔内砼过早结块, 当砼面上升至钢筋笼底时, 砼结块托起钢筋笼;清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多, 砼灌注过程中砂粒回沉在砼面上, 形成较密实的砂层, 并随孔内砼逐渐升高, 当砂层上升至钢筋笼底部时便托起钢筋笼;砼灌注至钢筋笼底部时, 导管埋深过浅, 灌注量过大, 灌注速度太快, 砼对钢筋笼的上冲力过大, 造成钢筋笼上浮;提升导管过猛, 不慎钩挂钢筋笼又未及时刹车, 也可能造成上浮。

操作不当引起的钢筋笼上浮较好预防, 而砼表面初凝或砼表面回落的砂粒过多引起的钢筋笼上浮, 则应通过配制砼和加快灌注速度予以避免。

灌注砼面接近钢筋笼底部时, 应控制灌砼速度, 避免单位时间内灌砼量太大使钢筋笼来不及插入砼, 造成砼面托起钢筋笼。灌注砼过程中应随时观察钢筋笼, 第一时间及时发现浮笼是有效处理浮笼事故的关键, 否则浮笼高度过大后处理难度有时很大, 甚至会不得已拔笼下钻扫孔。发现浮笼后应立即停止灌注, 让钢筋笼以其自重下沉至设计高度, 若钢筋笼不下沉, 则提动一下导管, 看导管是否挂笼, 如导管挂笼, 则顺时针转动导管甩掉钢筋笼。钢筋笼高度恢复到设计要求后要测量砼面深度, 如果导管埋深过大, 应拆管控制导管埋深在2~6 m范围, 加快灌注速度, 尽快结束灌注。

5 桩身砼强度低或砼离析

发生桩身砼强度低或砼离析的主要原因是施工现场自搅砼配合比控制不严, 计量不准, 搅拌时间不够, 原材料质量不合格, 如水泥质量不合标准, 水泥已过有效期, 砂子太细, 碎石风化严重, 砂石含泥量高等。

严格把好进库水泥、砂石料的质量关, 控制好施工现场砼配合比, 掌握好搅拌时间和砼的和易性, 是防止桩身砼离析和强度偏低的有效措施。施工现场要勤测砼塌落度, 将其控制在18~22 cm范围内, 塌落度不合格、和易性差的砼, 不允许使用。有时由于导管轻度漏水, 使灌入的砼部分离析, 这就不易发现, 应利用第一次拆导管的间隙, 用手电筒照射导管内壁, 检查有无漏水现象, 问题严重时应设法及时处理。当桩身某断透水性强, 且地下水水力坡度较大时, 灌入的砼在初凝前可因地下水的流动冲刷, 水泥浆被带走而发生离析事故。在这类地质条件的场所施工时应使用粘聚性特别好的防冲刷砼。

6 桩身断桩、夹泥

引起桩身砼断桩或夹泥的主要原因:初灌砼量不够, 造成初灌后埋管深度太小或导管根本就没有入砼内;测深不准, 由于把沉积在砼面上的浓泥浆或泥浆中可能含有的泥块误认为砼, 错误地判断砼面高度, 使导管提离砼面成为断桩, 由于拆除导管的长度统计错误, 也会发生这种事故;砼初凝和终凝时间太短, 使砼上部结块, 或灌注时间太长, 表面砼流动性差, 导管埋深浅, 继续灌注的砼冲破表面而上升, 将混有泥浆的表层覆盖包裹, 造成桩身砼夹渣;清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多, 砼灌注过程中砂粒回沉在砼面上, 形成沉积砂层, 阻碍砼的正常上升, 当砼冲破沉积砂层时, 部分砂粒及浮渣被包入砼内, 严重时可能造成堵管事故, 导致砼灌注中断;导管提升过猛, 当砼堵管时, 往往采取前述抖动导管的方法来迫使砼下降, 此时导管内的砼快速下落, 如导管没有提离砼表面, 只是埋深太浅, 则可能有泥浆混入, 形成桩身夹泥, 如导管提离砼面, 就形成断桩。

为防止断桩、夹泥事故, 灌注前应很好地清孔, 沉渣不超过10 cm, 泥浆密度1.03~1.10 g/cm3, 粘度17~22 s, 含砂率<4%;导管的埋管深度宜控制在2~6 m之间, 若灌注顺利, 孔口泥浆返出正常, 则可适当增大埋管深度, 以提高灌注速度, 缩短单桩的砼灌注时间, 单桩砼灌注时间宜控制在1.5倍砼初凝时间内;砼灌注过程拔管应有专人负责指挥, 并分别采用理论灌入量计算孔内砼面和重锤实测孔内砼面, 取两者的低值来控制拔管长度, 确保导管的埋管深度≥2 m;导管提升不可过猛;若遇堵管尽量不采用将导管提出的办法解决。

若灌注中途导管因上述原因提离砼面而形成断桩, 如混杂泥浆的砼层不厚, 能将导管插入并穿透此层到达完好的砼内时, 则重新插入导管。但灌注前应将导管内的泥浆抽干。

若断桩位置很深, 断桩处承受的弯矩不大, 且断桩处以上已灌注砼时, 可用压浆补强的方法处理:用小型钻机沿桩身钻两个孔, 孔深在补强位置以下最少1 m, 其中一孔作进浆孔, 另一孔作出浆孔;用高压水泵以清水洗孔, 压力宜大于0.5~0.7 MP;第一次压入水灰比0.8的水泥浆全部置换出清水, 第二次压入水灰比0.5的浓水泥浆, 且压一阵、停一阵, 使浆液得到充分扩散, 直至出浆口冒出浓浆, 用碎石填封出浆口并用麻袋堵实;再用水灰比0.4的水泥浆以0.7~0.8 MP压力, 稳压闷浆20~25 min, 压浆完成。

7 砼灌注过程因故中断的处理办法

砼灌注过程中断的原因较多, 在采取抢救措施后仍无法恢复正常灌注的情况下, 可采用的处理方法: (1) 若刚开灌不久, 孔内砼较少, 可拔起导管和吊起钢筋笼, 重新钻孔至原孔底, 安装钢筋笼和清孔后再开始灌注砼; (2) 迅速拔出导管, 清理导管内积存砼和检查导管后, 重新安装导管和隔水栓, 然后按初灌的方法灌注砼, 待隔水栓完全排出导管后, 立即将导管插入原砼内, 此后便可按正常的灌注方法继续灌注砼, 此法的处理过程必须在砼的初凝时间内完成; (3) 砼灌注过程因故中断后拔除钢筋笼, 待已灌砼强度达到C15后, 先用同级钻头重新钻孔, 并钻除原灌砼的浮浆, 再用φ500 mm钻头在桩中心钻进300~500 mm深, 这样就完成了接口的处理工作, 然后便可按新桩的灌注程序灌注砼。

8 桩顶砼不密实或强度达不到设计要求

桩顶砼不密实或强度达不到设计要求, 其主要原因是孔内砼面浮浆太多, 砼面测定不准确导致超灌高度不够。因此灌注前一定要清好孔, 确保二清后沉渣厚度及泥浆密度、粘度等指标达到规范要求, 清孔合格后应立即开灌, 提高灌注速度, 缩短灌注时间, 并把握好砼的塌落度及和易性, 在灌注最后阶段, 孔内砼面测定宜采用硬杆筒式取样法测定。基坑开挖后发现桩顶标高不足, 应挖出桩头, 凿去砼浮浆及松散层, 并凿出钢筋, 整理、冲洗干净后将钢筋接长至设计要求, 再浇混凝土至设计标高。

9 结语

钻孔事故处理 第11篇

关键词:桥梁;钻孔灌注桩;施工;事故预防;处理

中图分类号:U445.55 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)27-0018-02

随着桥梁工程的迅速发展,钻孔灌注桩技术在理论和工艺上也获得了长足的进步。钻孔灌注桩不但解决了常规条件下桥梁的基础问题,也为一些特殊困难条件下的桥梁基础提供了解决的途径。灌注桩属于隐蔽工程,影响灌注桩施工质量的因素很多,对其施工过程中的每一个环节都必须严格要求,若稍有不慎或措施不严,可能就会发生事故,小到偏孔、卡管、大到断桩报废,这些事故不但处理难度大,而且会造成很大的经济损失。现就桥梁钻孔灌注桩常见的施工工艺与事故预防和处理浅谈几点。

1钻机选型

钻孔机械类型和工艺的选择,应根据桩径、地质条件、水文情况、施工单位的设备条件及工期等诸多因素来综合考虑确定。在一般的覆盖层和岩层中钻φ1.5 m以上的桩孔,应采用气举反循环或泵吸反循环排渣的回转工程钻机;在粒径较大的卵(砾)石地层或岩溶地区,桩径在φ2.5 m以下时,采用冲击钻机或冲击反循环钻机是较好的方案。

2测量放样

测量定位采用全站仪进行放样。放样完成后采用拉距检查的办法纵、横向反复测量,确保正确无误,然后设置十字型护桩。完成放样后报监理测量工程师复测无误后埋设护桩,护桩埋设在钻孔桩纵、横轴方向,四个方向每边埋设两个护桩,第一个护桩距护筒边2 m,第二个护桩距第一个护桩大于5 m。注意在埋设护桩时必须用水泥砂浆(或砼)包裹,并标识明确,钻机就位前认真核对桩位。

3埋设护筒

通常,按规范JTJ041-2000埋设护筒是必需的。在先将围堰沉达岩面,清基封底后再行钻孔成桩时,因可以在清水条件下钻井,故护筒可以仅达设计桩顶以上50 cm左右即可,无需到达水面以上。需在土层中的泥浆护壁钻进成孔时,护筒必须打入土层足够深度,且其顶应高出水面至少1.5 m,因此,护筒的直径、长度往往都很大。为保证护筒沉设过程中不变形,护筒必须有足够的强度和刚度。不用型钢加劲的钢护筒,壁厚至少应达到直径1/200,否则应局部或全部用型钢加劲。

4钻机钻进

钻孔开钻前,首先要调好泥浆。泥浆由水、黏土和掺加剂组成。调制时,应先将黏土加水浸透,然后用搅拌机或人工拌制,同时要注意环保问题。为了回收泥浆减少环境污染,均应设置泥浆循环净化系统。残浆要有既定的存放地方,禁止任其自然四处排放,水中钻机的残浆不能直接排入江中,要配有泥浆运输船或泥浆运输车辆运输到指定的地点存放。钻进过程中,随着地质改变应根据土壤软硬、颗粒粗细,选用合适的钻头,从而提高钻进速度。整个过程应保证孔内具有的水位和要求的泥浆相对密度及黏度,按设计要求钻进。泥浆性能指标控制表见表1。

5钻孔偏斜

各种钻孔方法均可能发生钻孔倾斜事故。

5.1偏孔原因

(1)钻孔中遇到较大的孤石或探头石。

(2)在有倾斜的软硬地层交界处,岩面倾斜处钻进或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进,钻头受力不均。

(3)扩孔较大处,钻头摆动偏向一方。

(4)钻机底座安置水平或产生不均匀沉陷,位移。

5.2预防和处理

(1)安装钻机时要使转盘、底座水平,起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上,并经常检查校正。

(2)由于钻机较长,转动时上部摆动过大,必须在钻架上增设导向架,控制钻杆上的提引龙头,使其沿导向架向中钻进。

(3)钻杆接头应逐个检查,及时调正,当主动钻杆弯曲时,要用千斤顶及时调直。

(4)在有倾斜的软硬地层钻进时,应吊着钻杆控制进尺,低速钻进或回填片、卵石冲平后再钻进。

(5)冲击钻进时,应回填砂砾石和黄土待沉积密实后再继续钻进,偏斜严重的可在开始倾斜处设置少量炸药爆破,然后用砂类土或砂砾石回填到该处位置以上1 m左右,重新冲钻。

表1泥浆性能指标控制表

土层相对密度g/cm3黏度

pa﹒s含砂率(%)pH值泥浆配比(水﹕土﹕聚丙烯酰胺﹕烧碱)

黏性土1.05～1.1515～16<8>8100﹕6﹕3﹕0.8

砂土1.10～1.1616～18<8>8100﹕10﹕1.8﹕0.8

卵砾石1.15～1.2018～25<8>8100﹕15﹕1.8﹕0.8

6扩孔及缩孔

扩孔比较多见,一般表现为局部的孔径过大。在地下水呈运动状态、土质松散地层处或钻锥摆动过大,易于出现扩孔,扩孔发生原因同坍孔相同,轻则为扩孔,重则为坍孔。若只孔内局部发生坍塌而扩孔,钻孔仍能达到设计深度则不必处理,只是混凝土灌注量大大增加。若因扩孔后继续坍塌影响钻进,应按坍孔事故处理。

缩孔即孔径的超常缩小,一般表现为钻机钻进时发生卡钻,提不出钻头或者提钻异常困难的迹象。缩孔原因有两种:一种是钻锥焊补不及时,严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径稍小的孔;另一种是由于地层中有软塑土(俗称橡皮土),遇水膨胀后使孔径缩小。各种钻孔方法均可能发生缩孔。为防止缩孔,前者要及时修补磨损的钻头,后者要使用失水率小的优质泥浆护壁并须快转慢进,然后复钻二三次;或者使用卷扬机吊住钻锥上下、左右反复扫孔以扩大孔径,直至使发生缩孔部位达到设计孔径要求为止。

7导管漏水

导管使用前必须做密封试验,灌注前检查导管是否漏水、弯曲等缺陷,发现问题要及时处理或更换。在灌注过程中发现漏水应加快灌注速度,并加大混凝土埋深,使管内混凝土超出漏水处。

8导管拔出混凝土面

导管提漏有两种原因:①当导管堵塞时,一般采用上下提振法,使混凝土强行流出,但如果此时导管埋深很少,极易提漏;②因泥浆过稠,在测量导管埋深时,对混凝土浇注高度判断错误,而在卸管时多提,使导管提离混凝土面,也会产生提漏。灌注混凝土过程中,测定已灌混凝土表面标高出现错误,导致管埋过小,出现拔脱提漏。因此,必须严格按照规程用规定的测身锤测量孔内混凝土表面高度,并认真核对,保证提升导管不出现失误。如误将导管拔出混凝土面,必须及时处理。孔内混凝土高度较小时,终止浇注,重新成孔。

9导管被混凝土埋住

在灌注过程中,导管的埋置深度是一个重要的施工指标。导管埋深过大以及灌注时间过长,导致已灌混凝土流动性降低,从而增大混凝土与导管壁的摩擦力,导致导管提升困难,加之导管采用已很落后,而且提升阻力很大的法兰盘连接的导管,在提升时连接螺栓拉断或导管破裂而产生断桩。导管插入混凝土中的深度应根据搅拌混凝土的质量、供应速度、浇注速度、孔内护壁泥浆状态来决定,一般情况下,以2～6 m为宜。

10钢筋笼上浮

浮笼事故在灌注水下混凝土过程中并不少见。产生这种现象的原因与混凝土的顶推力有关,但未能提前预防是一个因素,所以下笼时应采取相对固定的措施,尽可能多焊几条主筋在钻机底座上,增大固结力。如果出现浮笼,应尽快处理,扼制继续上浮,最好用多根直径5 cm左右的钢管套住钢筋笼主筋再焊在护筒上,并用方木成网状压住所焊钢管及护筒,这样,才能保证钢筋笼上浮时不至过分偏位。

11结束语

在钻孔灌注桩施工过程中,必须高度重视并严格控制钻孔灌注桩的施工质量。尽量避免发生事故,以利于工程顺利进行。对于诱发的因素,必须在施工初期就彻底清除隐患,同时又必须准备相应的对策,预防事故的发生或一旦事故发生及时采取补救措施,将工程损失降低到最低限度。

Discusses the Bridge Drill Hole Filling Pile the Construction

Craft and the Accident Prevention and Processing

Wang Wanzhan

Abstract:The article discusses the bridge drill hole filling pile common construction craft and the accident prevention and processing, by for everybody reference.

钻孔事故处理 第12篇

1 钻孔易发事故的预防及处理

1.1 坍孔

1.1.1 产生坍孔的主要原因

一是泥浆比重不够及其泥浆性能指标不符合要求, 使孔壁未形成坚实护壁;二是由于掏渣后未及时补充水或泥浆, 或潮水上涨, 或孔内出现承压水, 或钻孔通过砂砾等强透水层, 孔内水流失而造成孔内水头高度不够;三是护筒埋置太浅, 下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸泡变软, 或钻机装置在护筒上, 由于振动使孔口坍塌;四是清孔后泥浆比重、粘度等指标降低, 泥浆吸走后未及时补浆或水, 使孔内水位低于地下水位;五是清孔操作不当, 供水管直接冲刷孔壁;清孔时间过久或清孔后停顿过久;六是吊入钢筋笼时碰撞孔壁, 破坏了泥浆护壁。

1.1.2 预防及处理措施

(1) 在松散粉砂土或流砂中钻进时, 应控制钻进速度, 选用较大比重、粘度、胶体率的泥浆。或投入粘土掺片石、卵石, 低锤冲进, 使粘土膏、片、卵石挤入孔壁起护壁作用。泥浆性能指标可参考表1。

(2) 发生孔口坍塌时, 可立即拆除护筒并回填孔口, 重新埋设护筒再钻。

(3) 发生孔内坍塌时, 应先判明坍塌位置, 再以粘土掺砂砾回填至坍孔处以上1m~2m, 如坍孔严重时全部回填, 待回填物沉密后再行钻进。

(4) 清孔时应保证孔内必要的水头高度, 供水管不要直接插入孔中, 应通过水槽使水减速后流入孔中, 避免冲刷孔壁。

(5) 吊入钢筋笼时, 应对准钻孔中心竖直插入, 避免碰撞孔壁。

1.2 钻孔倾斜

1.2.1 造成钻孔倾斜的主要原因

钻孔中遇有较大的孤石或探头石;在有倾斜度的软硬地层交界处、岩面倾斜处钻进, 或者粒径大小悬殊的砂卵石地层中钻进, 钻头受力不均;扩孔较大处, 钻头摆动偏向一方;钻机未安置平稳或产生不均匀沉陷, 偏离设计中心位置。

1.2.2 预防及处理措施

(1) 安装钻机时要使底座平稳, 起重滑轮、连接钻头的卡口和护筒中心应在一条竖直线上, 并经常检查校正。

(2) 由于主杆塔架较高, 冲击时上部摆动较大, 必须在钻架上增设斜杆固定;在有倾斜的软硬地层钻进时, 应吊着钻杆控制进尺, 或回填片、卵石冲平后再钻。

(3) 查明钻孔倾斜的位置和倾斜的情况后, 一般可在倾斜处吊住钻头上下反复扫孔, 使钻孔正直。倾斜严重时应回填粘土砂砾石, 待沉积密实后再钻进。

1.3 掉钻

1.3.1 发生掉钻的原因

发生掉钻主要原因有卡钻时未摸清情况, 强提强扭, 使钢丝绳或钻头疲劳断裂;冲击钻头合金套质量差致使钢丝绳拔出或转向装置 (转向套、转向环、转向杆) 构件断裂;钢丝绳与钻头连接处钢丝绳的绳卡数量不足或松驰;钢丝绳使用过久, 断丝太多等造成断绳。

1.3.2 预防及处理措施

(1) 经常检查钻锥、钢丝绳、转向装置和连接装置。为方便打捞落锥, 可在冲锥上预先焊接打捞环、打捞杠或在锥身绑扎几圈钢丝绳等。

(2) 掉钻后应及时摸清情况, 采用相应的方法进行打捞。常用打捞方法有以下几点。

(1) 当钢丝绳折断或钢丝绳卡环松脱, 若钻锥上留有不小于2m长钢丝绳时, 可用打捞叉打捞; (2) 当钻锥上有钢丝绳圈或打捞环、打捞杠等, 可采用打捞钩打捞。当钻孔深度不深时, 也可采用偏钩配合钢丝绳及长竹竿打捞。

1.4 扩孔和缩孔

1.4.1 造成扩孔和缩孔的原因

扩孔一般表现为局部的孔径扩大, 其成因基本与坍孔相同, 轻则为扩孔, 重则为坍孔。当扩孔不影响钻孔时, 可不必进行处理, 只是混凝土灌注量相对增加。当因扩孔后继续坍塌影响钻孔, 应按坍孔事故进行处理。

缩孔的成因一是钻头焊补不及时, 严重磨耗的钻头往往钻出较设计桩径偏小的孔;二是由于地层中有软塑土 (俗称橡皮土) , 遇水膨胀后使孔径缩小。

1.4.2 预防及处理

(1) 扩孔预防及处理措施基本与坍孔相同。

(2) 为防止缩孔, 应经常检查钻头, 若发现钻头磨耗应及时进行修补。

(3) 使用卷扬机吊住钻锥上下、左右反复扫孔以扩大孔径, 直到缩孔部位达到设计孔径为止。

1.5 梅花孔

(1) 冲击钻孔时, 钻孔冲击成十字槽或梅花形状, 即称为梅花孔。其原因一是由于冲锥顶转向装置失灵, 导致冲锥不能转动;二是泥浆相对密度和粘度高, 转动阻力大, 钻锥不能自由转动;三是冲程太小, 钻锥得不到足够的转动时间。以上三种原因都将使钻锥只沿一个方向上下冲击, 形成梅花孔。

(2) 预防及处理。应经常检查转向装置确保其灵活性;选用适当比重和粘度的泥浆, 适时掏渣;采用低冲程时, 间隔交替高冲程冲击。当出现梅花孔时, 可用片、卵石混合粘土回填重新冲孔。

1.6 卡钻

(1) 卡钻的主要原因一是由于钻孔形成梅花孔, 冲锥被狭窄部位卡住;二是钻头磨耗未及时补焊, 致使孔径逐渐缩小, 当换用新钻头或钻头补焊后直径增大, 用高冲程猛击时易发生卡钻;三是冲锥倾倒, 顶住孔壁;四是孔内掉入物件卡住钻头。

(2) 预防及处理。发生卡钻时应先摸清情况, 针对卡钻原因进行处理, 不可盲目强提, 以免造成越卡越紧或发生坍孔埋钻事故。当因梅花孔卡钻, 则可松、紧钢丝绳, 使钻锥上下活动并转动适当角度提钻。其他原因卡钻, 可用小冲锥冲击使被卡的钻锥松动或用高压冲、吸的方法将卡住钻头周围的钻渣松动后再提出。打捞过程中要继续搅拌泥浆, 以防止沉渣埋钻。

2 灌注易发事故的预防及处理

2.1 导管进水

2.1.1 引起导管进水的主要原因

一是首灌混凝土储量不足或导管底口距孔底的间距过大, 致使混凝土下落后, 不能完全埋没导管底口, 泥水从管底口涌入;二是导管接头不紧, 接头间橡皮垫被导管高压气囊挤开或焊缝破裂, 泥水从接头或焊缝中流入;三是灌注过程导管提升过猛使导管底口超出原混凝土面, 底口涌入泥水。

2.1.2 预防和处理

为避免发生导管进水, 首先应认真检查导管的完好性以及接口的紧密性, 首灌前导管底口距孔底40cm。同时, 灌注前应计算确定首批混凝土量, 使其导管首次埋深大于等于1m且能平衡孔内水头压力。当发生导管进水时, 要当即查明原因, 采取以下处理措施。

(1) 当为上述第一种原因造成的导管进水时, 应立即将导管拔出, 用吸泥泵将散落在孔底的混凝土拌和物清出, 重新灌注。若无法清除时, 需将钢筋笼提出孔外, 重新进行清孔、安装钢筋笼、下导管、灌注。

(2) 第二、三种原因造成的导管进水, 应视具体情况, 拔换原导管或用原导管插入, 用吸泥泵吸除干净导管内的泥水和沉淀物后继续灌注。若混凝土面在水面以下不深, 且尚未初凝时, 可于导管底部设置防水塞, 将导管重新插入混凝土内, 然后继续灌注。

2.2 卡管

2.2.1 卡管的主要原因

卡管的主要原因:一是初灌时隔水栓卡管;二是混凝土的坍落度过小、流动性差、拌和不均匀, 运输途中产生离析或雨天运送混凝土未加遮盖, 使混凝土中的水泥浆流失, 粗骨料集中而造成导管堵塞;三是机械发生故障或其他原因使混凝土在导管内停留时间过久, 最初灌注的混凝土已经初凝, 增大了导管内混凝土下落的阻力。

2.2.2 预防和处理

(1) 用钻机吊绳抖动导管或在导管上安装附着式振捣器, 使隔水栓下落, 若不能奏效时, 须将导管连同其内的混凝土提出孔外进行清理, 切勿使混凝土落入孔内, 然后重新吊装导管、灌注。

(2) 严格控制施工配合比以及混凝土拌和物质量, 规范混凝土运输。

(3) 灌注前仔细检查灌注机械, 加速混凝土的灌注速度。当灌注时间过久, 卡管无法解决, 此时应将导管拔出, 重新冲孔、清孔、灌注。

2.3 坍孔

(1) 坍孔的判断。在灌注过程中如发现孔内水位突然上升溢出护筒, 随即骤降并冒出气泡, 疑似坍孔征象, 可用测深锤探测。如探测发现与原来深度相差很多, 可证实为坍孔。

(2) 坍孔的主要原因有护筒底脚周围漏水, 孔内水位降低, 或在潮汐河流中当涨潮时, 孔内水位差减小, 不能保持原有静水压力, 以及护筒周围堆放重物或机器振动等。

(3) 预防和处理。当发生坍孔, 应查明原因, 采取相应措施。如保持或加大水头、移开重物、排除振动, 防止坍孔继续。然后用吸泥泵吸出坍入孔中的泥土, 如不继续坍孔, 可恢复正常灌注。如坍孔仍在继续, 坍塌部位较深, 宜将导管拔出, 清除混凝土, 提出钢筋笼, 再以粘土掺砂砾回填沉实后, 重新钻孔、灌注。

2.4 埋管

(1) 引起埋管的原因一是导管埋入混凝土中过深;二是导管内外混凝土已初凝使导管与混凝土间摩阻力过大;三是提管过猛将导管拉断。

(2) 预防及处理。严格控制埋管深度, 导管埋深宜控制在2m~6m;在导管上端装设附着式振捣器, 每隔数分钟或提管前振捣一次, 使导管周围的混凝土不致过早初凝;首批混凝土掺入缓凝剂, 加速灌注速度;提升导管时不可过猛。当发生埋管时, 可用链滑车或千斤顶试拔。

2.5 钢筋笼上浮

2.5.1 造成钢筋笼上浮的原因

造成钢筋笼上浮的原因有:一是混凝土面已过钢筋笼底口一定高度且导管埋深较大时, 其上层混凝土因浇注时间较长已近初凝, 混凝土与钢筋笼有一定握裹力, 如果此时导管底端未及时提到钢筋底口以上, 混凝土从导管流出后将向上顶升, 同时带动钢筋笼上移;二是当灌注的混凝土面接近钢筋笼底口, 且导管底端在钢筋笼底口下3m至上1m时, 灌注速度过快, 混凝土下落的顶托力大于钢筋笼的重力, 推动钢筋笼上浮;三是导管直接挂住钢筋笼, 上拔时将钢筋笼带上来。

2.5.2 预防和处理

(1) 灌注混凝土过程, 应随时掌握混凝土浇注标高及导管埋深, 当混凝土埋过钢筋笼底口2m~3m时, 应及时将导管提至钢筋笼底口以上。

(2) 当导管底端低于钢筋笼底口3m至高于钢筋笼底口1m之间, 且混凝土表面在钢筋笼底口上下1m之间时, 应放慢混凝土灌注速度, 其最大灌注速度与桩径有关, 可参考表2。

(3) 钢筋笼临时焊接固定于护筒上, 可有效防止其上浮;适当减少钢筋笼下端的箍筋数量, 可减少混凝土向上的顶托力;在孔底设置直径不小于主筋的1~2道加强环形筋, 并以适当数量的牵引筋牢固地焊接于钢筋笼的底部。

(4) 当发现钢筋笼开始上浮时, 应立即停止浇注, 并准确计算导管埋深和已浇混凝土标高, 提升导管后再进行浇注, 上浮现象即可消除。

3 结语

冲击钻孔灌注桩施工中每一道工序的质量, 对灌注桩成桩的质量和施工进度起到至关重要的作用。本文根据以往施工过程中常出现施工事故及质量事故进行探讨和分析, 以期对类似工程起到借鉴作用, 力争在施工过程中对可能出现的问题进行预控, 做到防患于未然。当遇到问题时, 应根据施工现场实际情况, 认真分析原因, 然后对症下药, 保证每一工序质量, 从而保证整体工程质量和进度。

参考文献

[1]JTJ041-2000, 公路桥涵施工技术规范[S].北京:人民交通出版社, 2000.