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1、钻孔偏斜
1.桩架不稳,钻杆导架不垂直,钻机磨耗,部件松动。开钻前一定要检查钻机的稳定性与垂直度,钻进过程中要随时复核,有偏差及时调整。
2.土层软硬不均,致使钻头受力不均。在地层分层处要注意控制钻速,不要过快,同时要采用减压钻进。
3.钻进中遇有较大孤石,探头石。用冲孔机,低速将石打碎;有倾斜基岩时,用混凝土填平,待混凝土凝固后再钻。
4.扩孔较大处,钻头摆动偏向一方。在容易扩孔处低速减压钻进。
5.钻杆弯曲,接头不正。为了防止出现成孔偏斜,可在施工中采用加扶正圈导正,全孔减压钻进的防斜措施。扶正圈直径比设计桩径小20cm,位置放在离钻头5~6m处,必要时可加扶正圈,以加强钻具的导向性。
2、塌孔 塌孔由下列原因引起:泥浆相对密度不够以及泥浆性能指标不符合要求,使泥壁未形成坚实泥皮;出渣后未及时补充泥浆,潮水上涨,使孔内出现承压水,或钻孔通过沙砾等强透水层,孔内水流失等而造成;孔内水头高度不够,护筒埋置太浅,下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软,或钻机直接接触在护筒上,由于震动使孔口坍塌,扩展成较大塌孔;在松软砂层中钻进进尺太快;提出钻锥钻进,回转速度过快,空转时间过长;冲击(抓)锥或掏渣筒倾倒,撞击孔壁,或爆破处理孔内孤石、探头石、炸药量过大,造成过大震动;水头太高,使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔;清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低,用空气吸泥机清孔泥浆吸走后未及时补浆(或水),使孔内水位低于地下水位;清孔操作不当,供水管嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过久或清孔后停顿时间过长;吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。
塌孔的预防和处理:在松软粉沙土或流沙中钻进时应控制进尺速度,选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆,冲击钻成孔时投入粘土、掺片、卵石,降低冲程锤击,使粘土膏、片、卵石挤入孔壁起护壁作用;汛期或潮汐地区水位变化过大时,应采取升高护筒,增高水头,或用虹吸管、连通管等措施保证水头相对稳定;发生孔口坍塌时,可立即拆除护筒并回填钻孔,重新埋设护筒再钻。如发生孔内坍塌,判明坍塌位置,回填砂和粘土(或砂砾和黄土)混合物到塌孔处1~2m,?如塌孔严重应全部回填,待回填物沉积密实后再进行钻进。严格控制冲程高度和炸药量。清孔时应指定专人补浆(或水),保证孔内必要水头高度。供浆(水)管最好不要直接插入钻孔中,应通过水槽或水池使水减速后流入钻孔中,可避免冲刷孔壁。应扶正吸泥机,防止触动孔壁。不宜使用过大的风压,不宜超过1.5~1.6倍钻孔中水柱压力。吊入钢筋架时应对准钻孔中心竖直插入,严防触及孔壁。
3、扩孔与缩径 扩孔多是孔壁小塌孔或钻锥摆动过大,应针对原因采取措施。缩径常因地层中含有遇水能膨胀的软塑性土或泥质叶岩造成;钻锥磨损过甚也可造成孔径偏小。前者应采取失水率较小的优质泥浆护壁,后者应及时焊补钻锥。缩径发生后,应采取钻锥上下反复扫孔,扩大孔径。
4、糊钻 在正循环回转钻进时,遇软塑粘质土层,泥浆相对密度和粘度过大,进尺快,钻渣量大,钻杆内径过小,出浆口堵塞而造成。此时应改善泥浆性能,对钻杆内径钻渣出口和排渣设备的尺寸进行计算,并适当控制进尺。若已严重糊钻时,应停钻提出钻锥,清除钻渣。
5、掉钻 1.原因:卡钻时强提强扭,操作不当,使钻杆或钢丝绳超负荷或疲劳断裂,钻杆接头不良或滑丝;电动机接线错误,钻机反向旋转,钻杆松脱;冲击钻头时,合金套灌注质量差,致使钢丝绳拔出;转向环、转向套等焊接处断开;钢丝绳与钻头连接处钢丝绳的绳卡数量不足或松弛,钢丝绳过度陈旧,断丝太多,未及时更换;操作不慎,落入扳手、撬棍等物。2.预防措施:开钻前应清除孔内落物,零星铁件可用电磁铁吸取,较大落物和钻具也可用冲抓锥打捞,然后在护筒口加盖;经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置;为便于打捞落锥,可在冲击锥或其它类型的钻头上预先焊打捞环、打捞杠,或在锥身上闸捆几圈钢丝绳等。
6、导管进水 1.原因:初灌混凝土储量不足,混凝土储量已够,但导管底口距孔底的间距过大,混凝土下落后不能埋没导管底口,以致泥水从底口进入;导管接头不严,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;导管提升过猛,或测深出错,导管底口超出原混凝土面,底口涌入泥水。2.预防和处理方法:若是上述第一种原因引起的,应立即将导管提出,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、水力吸泥机以及抓斗清出,严重时应将钢筋笼提出采取复钻清除,重新下放骨架、导管并投入足够储量的首批混凝土,重新灌注。若是第二、三种原因引起的,应视具体情况,拔换原管重下新管;或用原导管插入续灌,但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。如需重下新管,必须用潜水泵将管内的水抽干,才可继续灌注混凝土。为防止抽水后导管外的泥水穿透原灌混凝土从导管底口翻入,导管插入混凝土内应有足够深度,一般宜大于200?cm?。由于潜水泵不可能将导管内的水全部抽干,续灌的混凝土配合比应增加水泥量,提高稠度后灌入导管内,灌入前将导管进行小幅度抖动或挂振捣器予以振动片刻,使原混凝土损失的流动性得以弥补。以后灌注的混凝土可恢复正常的配合比。若混凝土面在水面以下,未初凝时,可在导管底部设置防水塞,将导管重新插入混凝土内(导管侧面再加重力,克服水的浮力)。导管内装灌混凝土后稍提导管,利用新混凝土自重将底塞压出,然后继续灌注。若混凝土面在水面以下,已初凝,导管不能重新插入混凝土时,可在原护筒内面加设直径稍小的钢护筒,用重压或锤击方法压入原混凝土面以下适当深度,然后将护筒内的水泥浆抽除,并将原混凝土顶面的泥渣和软弱层清除干净,再在护筒内灌注普通混凝土至设计桩顶。
7、卡管 在灌注过程中,混凝土在导管中下不去,称为卡管。卡管有以下两种情况:初灌时隔水栓卡管;混凝土本身的原因,如坍落度过小、流动性差、夹有大卵石、拌和不均匀,以及运输途中产生离析、导管接缝处漏水、雨天运送混凝土未加遮盖等,使混凝土中的水泥浆被冲走,粗集料集中而造成导管堵塞。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等使隔水栓下落。如仍不能下落时,则须将导管连同其内的混凝土提出钻孔,进行清理修整(注意切勿使导管内的混凝土落入井孔),然后重新吊装导管,重新灌注。一旦有混凝土拌和物落入井孔,须将散落在孔底的拌和物粒料等予以清除。提管时应注意到导管上重下轻,要采取措施防止翻倒伤人。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,加速混凝土灌注速度,必要时,可在首批混凝土中掺入缓凝剂,以延缓混凝土的初凝时间。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,利用较小钻头将钢筋笼以内的混凝土钻挖吸出,用冲抓锥将钢筋骨架逐一拔出。然后以粘土掺砂砾填塞井孔,待沉实后重新钻孔成桩。
8、防止声测管孔底堵塞 声测管在每一节焊接完后,孔内要灌水,水要经过净化处理后才能灌深测管,达到预防探测管底部堵塞目的。声测管施工时接头焊接要牢固,不得漏浆,顶、底口封闭严实,声测管与钢筋笼用粗铁丝软连接。
桩基施工,尤其是在石灰岩溶蚀较为严重的地方进行桥梁钻孔灌注桩的施工,难度较大,各类事故的发生率也较高。但只要认真对待,精心组织,则可以把事故的损失降至最低,并可避免重大事故的发生。