钻孔灌注桩施工问题处理技术
2010-04-09裴鹏
裴 鹏
(嫩江县水务局,黑龙江嫩江 161400)
1 钻孔中坍孔
在钻孔过程中,如果钻孔内水位突然下降,孔中冒细密的水泡,就表示已坍孔。此时,出渣量显著增加而不见钻头进尺,但钻孔负荷显著增加,泥浆泵压力突然上升,造成憋泵。一旦坍孔,钻孔便无法正常进行,易造成掉钻、埋钻事故。
防治措施:在松散粉砂土或流砂中钻孔时,应选用较大比重、黏度的泥浆。一般选用优质黄泥制作黄泥浆,要求黄泥中不得含有沙石等杂质,塑性指数>22。并放慢进尺速度(钻孔进尺的平均速度一般控制在6~4 m/h为宜),也可投入黏土掺片石或卵石,低锤冲击,将黏土膏、片石或卵石挤入孔壁稳定孔壁。
根据不同地质,调整泥浆比重。确保泥浆具有足够的稠度,确保孔内外水位差,维护孔壁稳定。黄泥浆的比重控制在1.25~1.30 kg/cm2,数量不少于单桩井孔体积的2倍。实践证明:高质充足的黄泥浆是确保钻孔灌浆桩施工质量的关键之一。
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。坍孔部位不深时,可用深埋护筒法,将护筒周围土夯实填密实重新钻孔。发生孔内坍塌时,判明坍塌位置,回填砂和黏土(或砂砾和黄土)混合物到坍孔处以上1~2m。如坍孔严重时应全部回填,待回填物沉积密实后再进行钻进。
2 钻孔偏斜
现场钻成的桩孔,垂直不竖直,斜桩斜度不符合要求的标准或桩位偏离设计桩位等称为钻孔偏斜。钻孔偏斜会使灌注桩施工时钢筋笼难吊入,或造成桩的承载力小于设计要求。造成钻孔偏斜的原因大致有5个方面原因:①钻孔中遇有较大孤石或探头石;②在有倾斜度的软硬地层交界处,岩面倾斜处钻进,或在粒径大小悬殊的卵石层中钻进,钻头受力不均;③扩大孔较大处,钻头摆动偏向一方;④钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷;⑤钻杆弯曲,接头不正。
防治措施:安装钻机时要使转盘、底座水平,起重滑轮轮轴,固定钻杆的卡孔和护筒中心三者在一条竖直线上。并经常检查校正。由于主动钻杆较长,转动时上部摆动过大,必须在钻架上增设导向架,控制钻杆上的提引水笼头,使其沿导向架向中钻进。钻杆、接头应逐个检查,及时调正。主动钻杆弯曲,要用千斤顶及时调直。在有倾斜的软硬地层中钻进时,应吊着钻杆控制进尺,低速钻进。或回填片石、卵石冲平后再钻。在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔,使孔正直。
3 缩孔
产生孔径小于设计孔径现象称为缩孔。缩孔的产生使钢筋笼的混凝土保护层过小及降低桩的承载力。产生的原因有:①钻具焊补不及时,严重磨损的钻锥往往钻出比设计桩径稍小的孔;②钻进地层中有软塑土,遇土膨胀后使孔径缩小。
防治措施:经常检查钻具尺寸,及时补焊或更换钻齿。有软塑土时,采用失水率小的优质泥浆护壁。采用钻具上、下反复扫孔的方法来扩大孔径。
4 掉钻、卡钻和埋钻
钻头被卡住为卡钻;钻头脱开钻杆掉入孔内为掉钻;掉钻后打捞造成坍孔为埋钻。出现上述现象影响钻孔正常进行延误工期,造成人力和财力的浪费。产生此现象的原因是:①冲击钻孔时钻头旋转不匀,产生梅花形孔。或孔内有探头石等均能发生卡钻。倾斜长护筒下端被钻头撞击变形及钻头倾倒,也能发生卡钻;②卡钻时强提、强扭,使钻杆、钢丝绳断裂;钻杆接头不良、滑丝;电机接线错误,使不能反转的钻杆松脱,钻杆、钢丝绳、联结装置磨损,未及时更换等均可造成掉钻事故。
防治措施:经常检查转向装置,保证灵活,经常检查钻杆、钢丝绳及联结装置的磨损情况,及时更换磨损件,防止掉钻。用低冲程时,隔一段时间要更换高一些的冲程,使冲锥有足够的转动时间,避免形成梅花孔而卡钻。对于卡钻,不宜强提,只宜轻提钻头。如轻提不动时,可用小冲击钻冲击,或用冲、吸的方法将钻头周围的钻渣松动后再提出。对于掉钻,宜迅速用打捞叉、钩、绳套等工具打捞。对于埋钻,较轻的糊钻,此时应对泥浆稠度、钻渣、进出口、钻杆内径大小及排渣设备进行检查和计算,并控制适当的进尺。若已严重糊钻,应停钻提出钻头,清除钻渣,冲击钻糊钻时,应减小冲程,降低泥浆稠度,并在黏土层上回填部分砂、砾石。
[1]吴安良.水利工程施工[M].北京:中国水利水电出版社,1992.