淺談沖擊鉆孔灌注樁施工質(zhì)量事故預(yù)防及處理

曹映雪

(衡水公路工程路橋總公司)

1 沖擊鉆孔施工要點(diǎn)

沖擊鉆孔的程序:鉆進(jìn)→抽碴→投泥(或泥漿)→鉆進(jìn)的反復(fù)循環(huán)以及輔助作業(yè)(檢查孔徑，鉆具，修理機(jī)械設(shè)備，補(bǔ)焊鉆頭等)，關(guān)鍵問(wèn)題是掌握沖程大小和抽碴時(shí)機(jī)。

(1)開(kāi)孔前應(yīng)在護(hù)筒內(nèi)多加一些粘土塊，如地表土層疏松，還要混合加入一定數(shù)量的片、卵石，然后注入泥漿或清水，借鉆頭的沖擊把泥膏、石塊擠向孔壁，以加固護(hù)筒腳。在開(kāi)孔時(shí)應(yīng)用小沖程慢沖，若用簡(jiǎn)易鉆機(jī)施工時(shí)，沖程不宜大于1 m;當(dāng)孔底已在護(hù)筒腳以下3～4 m，就可根據(jù)地質(zhì)情況，適當(dāng)加大沖程。

(2)操作時(shí)，要注意察看鋼絲繩回彈和旋轉(zhuǎn)的情況，再聽(tīng)沖擊聲音，借以判斷孔底地質(zhì)情況。本著“勤松、少松”的原則，因?yàn)樗啥嗔藴p少?zèng)_程，松少了可能空打，損壞機(jī)具。若用簡(jiǎn)易鉆機(jī)施工時(shí)，最好在鋼絲繩上作標(biāo)記來(lái)控制沖程，以便鉆頭到底要及時(shí)收繩提鉆，以免繩松出多了纏著卷筒，同時(shí)也提高沖擊頻率。也不宜過(guò)早收繩，防止空打。沖孔過(guò)程中，要勤掏碴，勤保養(yǎng)機(jī)具，勤檢查鋼絲繩和鉆頭磨損情況，檢查轉(zhuǎn)向裝置是否靈活，預(yù)防發(fā)生安全質(zhì)量事故。

(3)開(kāi)孔時(shí)要隨時(shí)檢查孔位，必須使鉆頭中心對(duì)準(zhǔn)樁孔中心。孔內(nèi)水位應(yīng)高于護(hù)筒腳0.5 m以上，比護(hù)筒頂至少低0.3 m，以免水蕩漾損壞護(hù)筒腳孔壁與防止泥漿溢出?？變?nèi)水位要比孔外水位高1.0～1.5 m以上，以保持必要的水頭高度。在粘土層鉆進(jìn)時(shí)，沖程不宜過(guò)大，如用簡(jiǎn)易鉆機(jī)時(shí)，一般在2 m以內(nèi)，以防粘鉆。在砂層或淤泥層鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)多投粘土，并摻片、卵石投入孔內(nèi)，用小沖程將粘土和片、卵石擠進(jìn)孔壁加固。在砂，卵石地層鉆進(jìn)時(shí)，泥漿比重應(yīng)大一些，可用1.5左右，沖程亦可較大，如用簡(jiǎn)易鉆機(jī)時(shí)，沖程可提高到2～3 m。在基巖中鉆進(jìn)，可用大沖程，在不損壞鉆頭的情況下，適當(dāng)采用高提猛擊，增加沖擊動(dòng)能，加快進(jìn)度，沖程一般在3 m以上，但不可太高;泥漿比重以滿足懸浮鉆碴為度，約在1.3左右。太小不利于浮碴，太大增加鉆頭的阻力。

2 鉆進(jìn)中注意事項(xiàng)

(1)鉆架使用時(shí)間長(zhǎng)，可能發(fā)生位移，或孔內(nèi)有探頭石或其他情況，會(huì)使所鉆的孔偏離設(shè)計(jì)孔位，因此每個(gè)臺(tái)班要用探孔器檢查鉆孔一次。探孔器高度為鉆孔直徑的4～6倍，即長(zhǎng)4～5m，直徑比鉆頭直徑小2～4 cm的專(zhuān)用鋼筋籠。如發(fā)現(xiàn)移位、鉆孔偏斜或彎孔現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)處理。

(2)沖擊鉆頭的刃口在鉆進(jìn)中不斷磨損，特別在沖擊基巖，卵、漂石時(shí)磨損更快。因此，要定時(shí)檢查鉆頭，當(dāng)鉆頭磨損比原來(lái)尺寸小3～4 cm或刃口磨鈍時(shí)，就及時(shí)焊補(bǔ)，以免孔徑不合要求及易發(fā)生卡鉆事故;焊補(bǔ)后的鉆頭在原孔中使用時(shí)，為防止卡鉆，要先用小沖程慢慢沖擊一段時(shí)間，將孔擴(kuò)大一些后。才可用大沖程鉆進(jìn)。

(3)設(shè)專(zhuān)人負(fù)責(zé)記錄鉆進(jìn)中的一切情況，以備鉆進(jìn)中分析和處理，也是使用時(shí)的原始依據(jù)。

3 鉆孔易發(fā)事故的預(yù)防及處理

(1)坍孔的主要原因一是泥漿比重不夠及其泥漿性能指標(biāo)不符合要求，使孔壁未形成堅(jiān)實(shí)護(hù)壁;二是由于掏渣后未及時(shí)補(bǔ)充水或泥漿，或潮水上漲，或孔內(nèi)出現(xiàn)承壓水，或鉆孔通過(guò)砂礫等強(qiáng)透水層，孔內(nèi)水流失而造成孔內(nèi)水頭高度不夠;三是護(hù)筒埋置太淺，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸泡變軟，或鉆機(jī)裝置在護(hù)筒上，由于振動(dòng)使孔口坍塌;四是清孔后泥漿比重、粘度等指標(biāo)降低，泥漿吸走后未及時(shí)補(bǔ)漿或水，使孔內(nèi)水位低于地下水位;五是清孔操作不當(dāng)，供水管直接沖刷孔壁，清孔時(shí)間過(guò)久或清孔后停頓過(guò)久;六是吊入鋼筋籠時(shí)碰撞孔壁，破壞了泥漿護(hù)壁。

預(yù)防及處理措施:

①在松散粉砂土或流砂中鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)控制鉆進(jìn)速度，選用較大比重、粘度、膠體率的泥漿?；蛲度胝惩翐狡⒙咽?，低錘沖進(jìn)，使粘土膏、片、卵石擠入孔壁起護(hù)壁作用。

②發(fā)生孔口坍塌時(shí)，可立即拆除護(hù)簡(jiǎn)并回填孔口，重新埋設(shè)護(hù)筒再鉆。

③發(fā)生孔內(nèi)坍塌時(shí)，應(yīng)先判明坍塌位置，再以粘土摻砂礫回填至坍孔處以上1～2 m，如坍孔嚴(yán)重時(shí)全部回填，待回填物沉密后再行鉆進(jìn)。

④清孔時(shí)應(yīng)保證孔內(nèi)必要的水頭高度，供水管不要直接插入孔中，應(yīng)通過(guò)水槽使水減速后流入孔中，避免沖刷孔壁。

⑤吊入鋼筋籠時(shí)，應(yīng)對(duì)準(zhǔn)鉆孔中心豎直插入，避免碰撞孔壁。

(2)造成鉆孔傾斜的主要原因鉆孔中遇有較大的孤石或探頭石，在有傾斜度的軟硬地層交界處、巖面傾斜處鉆進(jìn)，或者粒徑大小懸殊的砂卵石地層中鉆進(jìn)，鉆頭受力不均切擴(kuò)孔較大處，鉆頭擺動(dòng)偏向一方;鉆機(jī)未安置平穩(wěn)或產(chǎn)生不均勻沉陷，偏離設(shè)計(jì)中心位置。

預(yù)防及處理措施:

①安裝鉆機(jī)時(shí)要使底座平穩(wěn)，起重滑輪、連接鉆頭的卡口和護(hù)筒中心應(yīng)在一條豎直線上，并經(jīng)常檢查校正。

②由于主桿塔架較高，沖擊時(shí)上部擺動(dòng)較大，必須在鉆架上增設(shè)斜稈固定，在有傾斜的軟硬地層鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)吊著鉆桿控制進(jìn)尺，或回填片、卵石沖平后再鉆。

③查明鉆孔傾斜的位置和傾斜的情況后，一般可在傾斜處吊住鉆頭上下反復(fù)掃孔，使鉆孔正直。傾斜嚴(yán)重時(shí)應(yīng)回填粘土砂礫石，待沉積密實(shí)后再鉆進(jìn)。

4 發(fā)生掉鉆的主要原因

預(yù)防及處理措施:

(1)經(jīng)常檢查鉆錐、鋼絲繩、轉(zhuǎn)向裝置和連接裝置。為方便打撈落錐，可在沖錐上預(yù)先焊接打撈環(huán)、打撈杠或在錐身綁扎幾圈鋼絲繩等。

(2)掉鉆后應(yīng)及時(shí)摸清情況，采用相應(yīng)的方法進(jìn)行打撈。常用打撈方法有以下幾點(diǎn):①當(dāng)鋼絲繩折斷或鋼絲繩卡環(huán)松脫，若鉆錐上留有不小于2 m長(zhǎng)鋼絲繩時(shí)，可用打撈叉打撈;②當(dāng)鉆錐上有鋼絲繩圈或打撈環(huán)、打撈杠等，可采用打撈鉤打撈。當(dāng)鉆孔深度不深時(shí)，也可采用偏鉤配合鋼絲繩及長(zhǎng)竹竿打撈。

5 流砂

鉆頭通過(guò)細(xì)砂或粉砂層時(shí)，由于滲水量大，孔內(nèi)水壓低，加上地層受到鉆頭沖擊震動(dòng)，容易發(fā)生流砂。流砂使鉆速減慢，嚴(yán)重者，鉆孔會(huì)被流砂回填。發(fā)生流砂時(shí)，應(yīng)及時(shí)提高孔內(nèi)水位，多投粘土塊，加大泥漿比重，利用鉆頭的沖擊，將粘土擠入流沙層以加固孔壁。

6 結(jié)語(yǔ)

沖擊鉆孔灌注樁施工中每一道工序的質(zhì)量，對(duì)灌注樁成樁的質(zhì)量和施工進(jìn)度起到至關(guān)重要的作用。尤其是鉆孔偏斜和坍孔的問(wèn)題，它們?cè)跊_擊鉆孔施工過(guò)程中是經(jīng)常發(fā)生的，處理起來(lái)比較困難。要認(rèn)真考慮、全面分析可能造成鉆孔偏斜和坍孔的因素，做好準(zhǔn)備工作，使之少發(fā)生、不發(fā)生，以避免因處理偏斜和坍孔而導(dǎo)致工時(shí)增多、工期延長(zhǎng)、工程成本增大。

［1］ 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ04l-2000)［S］.北京:人民交通出版社.

［2］ 公路施工手冊(cè)—橋涵［M］.北京:人民交通出版社.