淺談沖孔灌注樁施工中卡錘、埋錘事故原因分析及預防處治

陳春城

摘? ? 要：基礎工程樁、支護樁采用沖孔成樁的施工方法，以其機械設備簡單、施工工藝成熟、現(xiàn)場操作簡便、施工時調(diào)度靈活、能夠適應各種不同地質條件等特點，被普遍地在各個基礎工程中廣泛使用。但由于各種因素的影響，在施工過程中出現(xiàn)卡錘、埋錘的現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)，本文就沖孔灌注樁在施工中出現(xiàn)卡錘、埋錘現(xiàn)象的原因及如何預防處治的方法進行探討。

關鍵詞：沖孔灌注樁施工;卡錘;埋錘;事故原因;預防處治

1? 卡錘、埋錘產(chǎn)生的主要原因

沖孔灌注樁是沖孔機械利用沖擊鉆頭提升一定高度，通過自重沖擊土層、巖層進行成孔施工，采用一定粘度的泥漿護壁進行施工，由于是地下工程，施工過程中在場地標高和泥漿面以下，沒有辦法通過直觀的檢查來指導成孔，也沒有辦法通過檢測設備的協(xié)助指導現(xiàn)場施工，只能憑借以往現(xiàn)場的施工經(jīng)驗，結合不同項目的施工條件，在成樁過程中出現(xiàn)卡錘、埋錘的原因有很多，經(jīng)過匯總，主要有以下幾個情況。

（1）坍孔造成埋錘。在施工過程中，由于地層存在土洞、溶洞，造成泥漿突然流失，樁孔內(nèi)的泥漿液面急速下降，容易造成孔壁坍塌，把孔內(nèi)的樁錘埋住、如果塌方量較大，樁錘容易卡住提不上來。

（2）孔底粘土粘住樁錘。在施工過程中，通過軟粘土層時，由于泥漿循環(huán)不能有效的把軟粘土返到孔口，在沖孔過程中，軟塑性的粘土對樁錘有極大的吸附力將樁錘吸住，造成樁錘無法提上來。

（3）沖到巖層交界處造成卡錘。由于巖層成因復雜，巖面通常處于傾斜狀態(tài)，不同巖層的物理特性差別較大，在沖擊成孔過程中，軟弱巖層進尺較快，在錘頭不同方向進尺出現(xiàn)較大差異，經(jīng)常出現(xiàn)斜孔，但是在孔底較深的位置又無法通過觀察吊繩的擺動及時進行糾偏，遇到這種情況容易造成卡錘，如果遇到探頭石也會出現(xiàn)類似情況。在巖溶地區(qū)，斜孔的現(xiàn)象更是經(jīng)常出現(xiàn)，采用黃泥片石回填進行復沖的時候出容易造成卡錘。

（4）停工時間過長造成埋錘。沖孔過程中，泥漿里的含砂率較大，如果中途停電或是機械出現(xiàn)故障，孔內(nèi)的懸浮物就會沉淀，如果時間過長，沉淀的砂石顆粒太多，就會造成卡錘，樁錘如果沒有及時提上來，就會造成卡錘現(xiàn)象。

（5）換樁錘或是樁頭補焊不及時容易造成卡錘。由于錘頭磨損較大，同種樁徑的錘頭也會有差別，換錘后錘頭直徑比原來的大容易造成卡錘。巖溶地區(qū)成樁時間較長，有些樁甚至超過一個月，并且部分樁長較大，在不同進尺的樁孔內(nèi)，孔徑往往不一樣，如果樁頭補焊不及時，容易造成卡錘。

2? 卡錘的預防措施

根據(jù)不同情況出現(xiàn)卡錘的原因分析，如果采取施工過程做好預防措施，有針對性采取一些措施，可以減少卡錘次數(shù)甚至避免卡錘的現(xiàn)象。經(jīng)過總結，大致有以下幾種措施：

（1）及時對施工機械進行維修保養(yǎng)。根據(jù)使用頻率，及時對沖孔樁機以及泥漿設備進行維修保養(yǎng)。施工過程中，半個工作日就要吊起錘頭，仔細檢查樁機運行情況，檢查鋼絲繩索和錘頭的磨損情況，做到及時發(fā)現(xiàn)缺陷及時修復，更換錘頭時更要選擇樁徑一致的錘頭。同時為了方便埋錘的時候進行打撈，要在樁錘上設置方便打撈套環(huán)。更換錘頭后也要先試著幾次慢速上下復沖，確定沒有問題后才正式繼續(xù)施工。如果發(fā)現(xiàn)樁機有異常情況及時將錘頭提出樁孔，排查問題后再繼續(xù)施工。

（2）防止漏漿坍孔埋錘。施工過程中，保證孔內(nèi)泥漿粘度等質量指標，確保泥漿護壁的效果，使孔壁不易坍塌。如果泥漿流失要及時從大泥漿池補注漿液，保證孔內(nèi)泥漿液面高度高于地下水位0.5m以上，這樣不會因為孔內(nèi)水頭壓力不足造成塌孔。如果遇到土溶洞，及時按應急處置方案將錘頭提出孔，回填黃泥片石補足泥漿后方可繼續(xù)施工。

（3）根據(jù)不同地質情況控制成孔進尺。施工前察看地質資料，察看地質勘察資料、工程樁超前鉆探資料，了解相鄰樁的地質情況以及附近樁的施工情況，及時控制打樁速度，在巖面復雜的區(qū)域控制進尺速度，低錘密擊，不宜很大的沖程擊打，每進尺1.5m～3m及時復測樁位，出現(xiàn)偏孔、斜孔后及時回埋復沖糾編。全截面入巖后，巖面較為均勻的可以提高沖程，施工過程中及時清理泥漿池內(nèi)的渣粒。

（4）出現(xiàn)斜孔及時處理。施工過程中，如果鋼絲繩擺動較大，或是巖溶地區(qū)施工時同一標高容易反復出現(xiàn)斜孔，這時需要按溶洞處理方案及時回填黃泥片石進行復沖，直到穿過斜巖面為止。可以用低錘密擊的方法。

（5）卡錘后及時處置。施工過程中，如果卡錘，要保持泥漿正常循環(huán)，保證懸浮的顆粒不沉淀，同時啟動應急預案組織人員進行撈錘，及時將錘頭撈出。

3? 卡錘或埋錘的處理措施

在施工過程中，經(jīng)常出現(xiàn)卡錘或是掉錘，如果施工時沒有及時處理，錯過了最佳處置時間，這樣會加大撈錘難度，也會造成錘頭就無法撈出。如果遇到卡錘、埋錘的時候，應該針對不同情況采取不同方法進行打撈。

（1）掛鉤打撈法。施工前，每個錘頭都會有吊環(huán)，一旦出現(xiàn)卡錘，在泥漿正常循環(huán)的情況下，此時樁孔護壁較好，可以采用掛鉤打撈法進行多次試撈將錘頭撈出，必要時采用吊機協(xié)助。

（2）爆破松動打撈法。施工過程中，錘頭卡在巖土層中，根據(jù)施工記錄及現(xiàn)場測量，確定錘頭的位置后。將挷有炸藥的配重沉入樁底，同時通過鋼絲繩拉緊錘頭，利用炸藥產(chǎn)生的振動將錘頭提出樁孔，有時要在不同方向、位置，多進行幾次才會將錘頭拉出。

（3）拉錘上沖法。在施工過程中，如果因為縮孔或其它原因，導致樁錘卡在樁孔中間的某個位置，可采用拉錘上沖法將錘頭拉上來。方法如下：在錘頭卡在樁孔中間時，在鉆機主繩上綁個帶子作個記號，將錘頭下放一定距離，一般在50cm以內(nèi)，慢慢提起樁錘擊打卡錘位置，由于錘頭本身就有4t～6t重，提錘速度不宜過快，擊打力度要小，經(jīng)過反復的擊打可以將錘頭拉出，如果用力過猛，容易造成錘頭掉入孔內(nèi)，后續(xù)打撈后更是無法將錘頭撈出。如果以上方法不能湊效，可以再試一下以下方法進行撈錘。

（4）小孔沉渣法。當樁錘埋在樁底時，可以在樁孔內(nèi)側沖一個小孔，小孔要比大孔深1米左右。再用鋼管正循環(huán)把泥漿送入大孔底部，經(jīng)過不斷循環(huán)，大錘四周沉積的泥砂流入小孔，經(jīng)過返漿錘頭周邊的泥砂不斷減少，慢速提升樁錘直至撈出。這種方法在砂層、粉質砂土地層效果較好，不適用于粘性土層或被墜落的塊石造成的卡錘。

（5）空心錘沖孔法。這種方法是利用鋼管以及錘齒焊接成一個空心錘，通過空心錘反復沖擊再經(jīng)過泥漿循環(huán)返渣，把覆蓋在樁錘上的沉渣絕大部分返到了孔口，采用這種方法的時候要采用低錘密擊的方法，否則容易造成空心錘與樁錘抱緊?？招腻N到了孔底就可以提起，拉拔樁錘，必要時可用吊機配合撈錘，這個方法特別適用于樁錘被塊石、礫石所卡阻或掩埋的情況，打撈成功率較高。

（6）抬高樁機尾部拉拔法。在粘性土地層施工時，往往樁錘容易被軟塑性的粘土吸住，一時樁錘無法拔出，可以通過收緊鋼絲繩，使樁機尾部離地50cm，這樣就會持續(xù)的拉拔力作用在樁錘上，由于樁底是軟塑性粘土，在力的作用下產(chǎn)生徐變，最終樁錘可順利撈出。采用這種方法要求泥漿不斷循環(huán)，以免沉淀的碎渣造成埋錘。

4? 結語

每個項目需要根據(jù)工程特點，地質情況，在采用沖孔灌注樁進行施工時，認真分析在哪個環(huán)節(jié)可能發(fā)生卡錘，及時地做好相應的準備，采取有效的預防措施、處置手段，可以使樁成孔效率提高，推進工程進度，降低卡錘造成的經(jīng)濟損失。

參考文獻：

[1] 蘇宏陽.酈鎖林基礎工程施工手冊（2版）[M].北京：中國計劃出版社，2002.

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