在山区高速公路建设中，冲击钻孔已成为主导的基础施工，我公司在所承担的十天高速公路A-D30标桩基钻孔施工中，碰到了不好的岩层、偏孔、夹锤等常见的情况，根据现场施工遇到各种
4006-054-001 立即咨询发布时间：2022-10-05 10:08 热度：
［摘 要］在山区高速公路建设中，冲击钻孔已成为主导的基础施工，我公司在所承担的十天高速公路A-D30标桩基钻孔施工中，碰到了不好的岩层、偏孔、夹锤等常见的情况，根据现场施工遇到各种情况及施工工艺提出简单的分析及处理措施。
［关键词］钻孔 施工 工艺 事故处理
一、冲击钻孔施工工艺。
设备进场后根据施工现场情况，布设放工便道、架设施工电源、寻找水源、测量放点、布设孔位、平整场地或施工平台，积极采取点位保持措施，可采用十字护桩，固定桩位，及可开挖、预埋护筒，并开挖好泥浆池。
1、预埋护筒，
根据钻孔直径，选择大于钻孔直径40cm-60cm的钢护筒，护筒高度一般采用1.5m-2.0m，保证护筒钢性，防止变形。在埋设时，注意轴线对准测量所标出的桩位中心，同时对照所做的十字线护桩在一个点上，保证中心位置偏差不大于3cm，倾斜度不大于0.1%，埋设护筒周围可用黄土、砂砾石等分层夯实。护筒口适当高出原地面20cm-30cm.
2、钻孔就位
护筒埋好后，可以进行钻机就位。首先抱平场地，并将20cm×30cm×3m枕木放平，机架放在枕木上，钻头对准桩位中心，其对中误差控制在小于3cm以内即可。
3、开挖泥浆沟及泥浆制作
泥浆沟可根据护筒高度，采取低于护筒顶30cm，将护筒内加满一些粘性较好粘土，或加入部分数量的小石头，然后注入清水，借助钻头的冲击力，将护筒内的粘土或石块挤向孔壁使护筒更为坚固。开孔钻进时，先采取小冲程钻进，当钻至低于护筒底2-3m时，可根据情况适当加大冲程。
4、钻进施工
正常钻进时，必须把钻机固定牢固、严禁在钻孔过程中钻机移位，钻孔时、随时察看检查钢丝强情况，控制冲程、掌握孔内泥浆等，泥浆比重一般在1.03-1.2左右，防止泥浆溢出，及时检查钻头的磨损情况，并及时补焊，十字钻头、补焊时采取临角焊，防止卡钻。同时根据孔内情况，采取循环捞查、加入粘土、捞取渣样，做好钻进记录，并将渣样根据钻孔深度，分类堆放、采集原始资料，以便检查或设计变更。
5、清孔
当钻孔达到图纸设计深度时，即可开始清孔。冲击钻孔清孔前先加入一些粘土，继续短时钻进，一般超出设计深度5cm-10cm，采用泥浆泵把孔内部的岩渣浮出，并不断循环泥浆，至到深沉厚度符合设计要求，孔内沉淀厚度小于10cm，含沙量小于4%，泥浆比重在1.03-1.12内，粘度流速在16-21s。
6、钢筋笼安装
将已做好的钢筋笼运至现场，可根据钻孔深度，选择吊车或浮吊，将钢筋笼吊入孔内，吊装时注意垂直度，钢筋笼下好后，要检查其中心位置，并采取加固措施加固，防止因浇注砼而移位，或钢筋笼上浮，钢筋笼位置偏差不大于5cm，标高误差不大于±3cm，当预埋声测管时，声测管下端底口，用钢板封底焊牢，检查是否密实、漏水、浇注时，可将声测管内灌满清水管口用塞子塞住，也可用电焊焊牢。
7、安装导管及浇注
根据钻孔直径、深度、选择配备导管，一般导管直径为300cm-350cm，底管长为4m-4.2m，将事先配备好的导管编号，以次下放、导管长度一般和钻孔深＝±30cm，入孔居中，浇注首批混凝土时，导管下口至孔底的距离控制在250cm-500cm范围，但根据钻孔直径而定。
首批灌注混凝土的数量应保证导管埋置深度1m以上，首批方量可根据规范公式计算，如桩径为1.8m，首批方量必须大于4.8方，采用拨球法浇注首砼，在整个浇注过程中，导管应在混凝土中埋深控制在2m-6m范围内，浇注时应经常用测锤探测孔混凝土面高度，根据混凝土面高度调整导管埋深，当混凝土上升到设计标高时，由于混凝土沉淀影响测绳无法测定混凝土面，可及时用竹午进行探测。为了保证桩顶质量，浇注的混凝土标高应比设计桩顶标高高出50cm-100cm，确保桩顶混凝土强度。
二、钻孔桩事故分析与处理。
钻孔桩施工中，各个环节都不可忽视，由于对客观情况估计不足或对地质情况变化复杂，在施工中常常出现一些这样或那样的事故，根据现场施工中遇见的各种情况，现将这些事故的原因做以简单的分析及处理的措施。
1、坍孔
主要原因。⑴护筒制作不符合要求，埋置护筒的方法不当，使用的泥浆的粘性达不到要求，不符合标准或泥浆比重不足，不能满足护辟壁作用。⑵孔内的水位不够，致使孔内水位压强降低，或开始钻进时冲程过高，机械产生的震动很大，导致护筒底部砂层坍塌。
防止措施及处理办法。发现坍孔后，应查明坍孔位置，分析地质情况，然后采取措施。⑴如坍塌不是特别严重，可以将护筒周围坍塌重新挖开，采用编织袋装满黄土或卵石重新埋置。也可将护筒周围挖开，浇注一些混凝土，凝固后即可。⑵如出现护筒周围大面积坍孔时，根据实际情况，可以立即拆除护筒，回填钻孔，重新埋没护筒后，但采用加长护筒再钻进。⑶还可以将原坍孔回填，还不能施工时，可以将钻孔机移开，在坍孔区进行压浆处理，从而防漏堵漏。
2、偏孔、弯孔
主要原因，开孔钻进后，没有严格的检查修理钻机，机架安装不正，护筒埋置不正，覆盖层进入岩层时，地质变化地层软硬不均匀，钻机支撑点不平衡时，在钻机过程中钻机摇摆都可导致上述情况。
防止处理措施：⑴施工中要按照施工操作规程操作，对钻机要进行严格的修理、检查，钻机就位时要夯实钻机支撑点，必要时可浇注20cm—40cm混凝土。并核对钻孔中心轴线。⑵出现偏孔时，可选择比原钻孔岩更坚硬的块石回填，其回填高度应高出偏孔位置1米—1.5米以上，也可采用混凝土浇注偏孔位置，等混凝土凝固后再开始钻进。⑶进入岩层偏孔，在保证安全的前提下，不会出现坍孔时，或孔渗水量特别小时，可将孔内的泥浆抽干，采用人工下井辅助爆破，可将开始偏孔时的岩层，布置2—5个风钻孔，装入小药量松动爆破，将凸出的岩面炸掉，然后用比原孔岩石更坚硬的块石回填至偏孔位置，采用小冲程钻进。
3、夹锺
在施工钻进中，因钻进岩层后，要充分考虑根据岩层情况，适量钻进，冲程大、钻进快，经常出现夹锺等情况，其主要原因：⑴钻进时没有及时补焊钻头，出现梅花孔，坍孔、落石，卡住钻头，钻孔直径逐渐减少，而补焊头时超限，补焊时尽量采用邻角，但直径不得大于钻孔直径。⑵下钻太猛，钢丝绳松放太快，钻头碰撞在孔内倾倒，顶住孔壁等情况。
防止措施：当出现此情况时，首先应查明夹锺的位置，分析该处的地质情况，同时应继续循环泥浆泵，防止沉淀埋住钻头，如果分析夹锺原因是梅花孔时，可松动钢丝绳，然后提钻。若分析夹锺是因落石卡住钻头时，可采用“辅助爆破法”，确定被卡的位置、方向，将少量炸药绑在钢筋棍上，放到被卡位置，钢丝绳用圈杨机持力、带劲，引爆炸药同时持力，可将钻头提起。根据地质情况也可用千金顶强行提出，但必须保证钢丝绳结实，为防止钢丝绳持力过大，可用捞钩挂在钻头的腰环上，用圈杨机配合提钻。
4、掉钻
十天高速公路吕河大桥钻孔施工中，由于粗心，未及时检查钢丝绳，导致钢丝绳磨损严重，将7.6吨钻头掉进钻孔内43米处，事故发生后，深入现场，了解分析情况，探明了钻头倾倒的方向。
处理措施：已探明钻头倾倒方向，确定钻头落入孔底43米处，准备所用工具，加工捞钩，备用钢丝绳，将捞钩放入孔内挂在钻头腰环上，准确判断，必须将捞钩挂在腰环上，采用辅助爆破法，将炸药绑在钢筋头放入孔内钻头的头部位置，同时将已挂在捞钩连同钢丝挂在圈杨机上，引爆炸药同时起吊。
5、混凝土浇筑事故
原因
⑴首批混凝土储量不足，导管接头不严或者焊缝破裂进水。⑵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。⑶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，泥浆太稠或混凝土太稀测量错误而造成混凝土标高不够。
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。
⑴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。⑵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，严格控制埋深，一般情况下不要超过6m，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。⑶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。⑷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
⑴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土拌合物用空气吸泥机或抓斗清除后，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，用潜水泵或肖泥机将导管内的水和泥浆吸出，然后继续灌注。⑵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凝土振下去，用吊机吊着导管，在不将导管超拨的情况下，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。⑶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。
6、断桩
原因
⑴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，使泥水从底口进管导管形成断桩。⑵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。⑶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。⑷混凝土灌注中发生严重的塌孔事故而形成断桩。⑸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。⑹突然停电，又无发电设备而导致灌桩工作停止。⑺严重缺陷桩也可用为断桩处理。
处理方法
⑴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，应迅速拨出导管和钢筋骨架，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。⑵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。⑶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。
［参考文献］
