螺旋钻进施工常见事故处理 表6
常见问题 主 要 原 因 场地不平或产生不均匀沉降。 桩架导杆不竖直。 钻机底座不平或缺少调平装置。 钻杆弯曲,钻具连接不同心。 钻头导向尖与钻杆轴线不同心。 长螺旋钻孔未带导向圈作业,钻具下端自由摆动。 钻头底两侧土层软硬不均。 处 理 方 法 保持地面平整。 调整导杆垂直度。 督促钻机配备底盘调整设备并调平。 将钻杆调直接头上下同心,保证钻杆不直不钻进。 调整同心度。 坚持无导向圈不钻进。 桩孔倾斜 钻进困难 坍孔 钻进时应减轻钻压、控制给进速度。 可采用筒式钻头钻进或简单爆破,如还不行挪位遇地下障碍物、孤石或探石等。 另钻孔;如障碍物位置较浅,消除后填土再钻。 遇坚硬土层。 换钻头 遇地下障碍物(石块、混凝土障碍物埋深浅,清除后填土再钻,障碍物埋得较等)。 深时,移位重钻。 控制钻进速度,对于饱和粘性土层可采用慢速高钻进速度太快造成蹩钻。 扭矩方式钻孔。在硬土层中钻孔时,可适当往孔中加水。 钻杆倾斜太大成蹩钻。 调整钻杆垂直度。 钻机功率不够,钻头倾角和转速根据工程地质条件,选择合适的钻机、钻头和转选择不合适。 速。 泥浆相对密度不够,起不到可靠调整泥浆密度至合适值。 的护壁作用。 地表水通过地表松散填土层流疏干地表积存的天然水。 窜入孔内。 尽量选用其他有效成孔方法。塌孔处理采取投入在流塑淤泥质土夹层中成孔,孔黄土及灰土,捣实后重新钻进,也可先钻至塌孔壁不能直立而坍落。 以下1~2m,用豆石低等级混凝土(C5~C10)填至塌孔以上1m,待混凝土初凝后再钻至设计标高。 采用电渗井降水,可在该区域内先钻若干个孔,局部有上层滞水渗漏。 深度透过搁水层捣砂层,在孔内填入级配卵石,让土层滞水渗漏到桩位孔下砂层后再钻孔。 孔底部的砂卵石、卵石造成孔壁采用深钻方法,任其塌落,但要保证设计桩长。 不能直立。 钻具弯曲。 严格选配同心度高的钻具。 在松散土层中,转速太快,进尺正确选用成孔技术参数,根据土层控制钻进速度,过快或停在一处空转时间太长。 禁止停在一处空钻。 孔内水头高度不够或孔内出现选择合适的泥浆循环工艺,控制孔内水头压力至承压水,降低了静压水压力。 合适值。 护筒埋置太浅,下端孔坍塌。 加深护筒埋置。
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续表6 常见问题 主 要 原 因 在松散填土或含有大量炉灰、砖头、垃圾等杂填土层或在流塑淤泥、松砂、砂卵石、卵石夹层中钻孔,成孔过程中或成孔后土体容易坍落。 孔口未及时清理,甚至在孔口周围堆积大量钻出的土,提钻或人工踩踏回落孔底。 成孔后,孔口未放盖板,孔口土经扰动而回落孔底。 钻杆加工不直,或使用过程中变形,或钻杆连接法兰不平,使钻杆拼接后弯曲,由此钻进过程中钻杆晃动,造成局部扩径,提钻后回落孔底。 处 理 方 法 探明地质条件,尽可能避开可能引起大量塌孔的地点施工;对不同地质条件,应选用不同的施工工艺。 及时清理孔口堆积土。 成孔后及时在孔口放置盖板,当天成孔必须当天灌注混凝土。 桩底沉渣量过大 校直钻杆,填平钻杆连接法兰。 检查不够认真,清孔不干净或没有进行二次清孔。 钢筋笼放置与设计不符 钢筋笼上浮 堆放、起吊、运输没有严格执行规程,支垫数量不够或位置不当造成变形。 钢筋笼吊放入孔时不是垂直缓慢放下,而是斜插入孔内。 清孔时孔底沉渣或泥浆没有清理干净,造成实际孔深与设计要求不符,钢筋笼放不到设计深度。 当混凝土灌注至钢筋笼下,若此时提升导管,导管底端距离钢筋笼仅有1m左右的距离时,由于浇注的砼自导管流出后冲击力较大,推动了钢筋笼上浮。 由于砼灌注超过钢筋笼且导管埋深较大时,其上层砼因浇注时间较长,已近初凝,表面形成硬壳,砼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部以上,混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升,同时也带动钢筋笼上移。 1.认真检查,采用正确的测绳与测锤; 2.一次清孔后,不符合要求,要采取措施:如改善泥浆性能,延长清孔时间等进行清孔。在下完钢筋笼后,再检查沉渣量,如沉渣量超过规范要求,应进行二次清孔。二次清孔可利用导管进行,准备一个清孔接头,一头可接导管,一头接胶管,在导管下完后,提离孔底0.4m, 在胶管上接上泥浆泵直接进行泥浆循环。二次清孔优点:及时有效保证桩底干净。 严格执行堆放、起吊、运输规程,保证支垫数量或位置。 垂直缓慢下放钢筋笼。 清孔时清理干净孔底沉渣或泥浆至设计规定范围内。 灌注砼过程中,应随时掌握砼浇注标高及导管埋深,当砼埋过钢筋笼底端2~3m时,应及时将导管提至钢筋笼底端以上。 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砼标高,提升导管后再进行浇注,上浮现象即可消除。
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常见问题 缩径 塑性土膨胀。 主 要 原 因 处 理 方 法 成孔时,应加大泵量,加快成孔速度,快速通过,在成孔一段时间,孔壁形成泥皮,孔壁不会渗水,亦不会引起膨胀,如出现缩径,采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径。 这种情况一般出现在复杂地层,这种地层一般最好取芯检验,如不能钻孔取芯,要参照邻近取芯情况、钻速、泥浆返上的岩屑及钻进情况工程地质资料进行综合考虑。 按要求控制混凝土质量防止堵塞导管。 避免中断灌注的时间过长 导管挂住钢筋笼,提升导管时及时扶正,同时使钢丝绳受力均匀。 桩底地基承载桩端没有支承在持力层上面。 力不足 混凝土坍落度过小、骨料太大或未及时提升导管以及导管位置倾斜等使导管堵塞,形成桩身混凝土中断。 混凝土中断灌注的时间过长。 导管挂住钢筋笼,提升导管时没扶正,以及钢丝绳受力不均匀。 泥浆过稠,增加了浇注砼的阻力,如泥浆比重大且泥浆中含较大的泥块,因此,在施工中经常发生导管堵塞、流动不畅等现象,有时甚至灌满导管还是不行,最后只好提取导管上下振击,由于导管内储存大量砼,一旦流出其势甚猛,在砼流出导管后,即冲破泥浆最薄弱处急速返上,并将泥浆夹裹于桩内,造成夹泥层。 灌注砼过程中,因导管漏水或导管提漏而二次下沉也是造成夹泥层和断桩的原因。导管提漏有两种原因:a.当导管堵塞时,一般采用上下振击法,使混凝土强行流出,但如此时导管埋深很少,极易提漏。b.因泥浆过稠,如果估算或测砼面难,在测量导管埋深时,对砼浇注高度判断错误,而在卸管时多提,使导管提离砼面,也就产生提漏,引起断桩。 灌注时间过长,而上部砼已接近初凝,形成硬壳,而且随时间增长,泥浆中残渣将不断沉淀,从而加厚了积聚在砼表面的沉淀物,造成砼灌注极为困难,造成堵管与导管拔不上来,引发断桩事故。 导管埋得太深,拔出时底部已接近初凝,导管拔上后砼不能及时冲填,造成泥浆填入。 认真做好清孔,防止孔壁坍塌。 断桩 尽可能提高混凝土浇注速度:a.开始浇砼时尽量积累大量砼,产生极大的冲击力可以克服泥浆阻力。b.快速连续浇注,使砼和泥浆一直保持流动状态,可防导管堵塞。 提升导管要准确可靠,灌注砼过程中随时测量导管埋深,并严格遵守操作规程。 灌注水下砼前检查导管是否漏水、弯曲等缺陷,发现问题要及时更换。
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