钻孔施工过程中的质量事故及处理措施

钻孔施工过程中的质量事故及处理措施

参考资料：复杂地质边坡大孔径深孔锚索钻孔施工工法《复杂地质边坡大孔径深孔锚索钻孔施工工法》是中国水利水电第七工程局有限公司、中国水电建设集团铁路建设有限公司完成的建筑类施工工法，完成人是罗建林、李正兵、黄平、吕文强。适用于工程地质条件复杂的水电水利、公路与铁路、市政及地质灾害治理等工程深孔、大孔径岩锚钻孔施工。《复杂地质边坡大孔径深孔锚索钻孔施工工法》主要的工法特点是针对不同作业条件选择相应的钻机及施工程序，满足边坡支护安全和进度的要求；研制的不提钻反吹研碎及扶正装置，可有效提高钻进效率、保障成孔质量。2011年9月，《复杂地质边坡大孔径深孔锚索钻孔施工工法》被中华人民共和国住房和城乡建设部评定为2009-2010年度国家二级工法。内容介绍灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。今天我针对钻孔桩施工过程中经常出现的质量事故来讲一下并找到合适的解决措施。方法/步骤一、护筒冒水及孔口塌坍：护筒外壁冒水，严重的会引起地基下沉，护筒倾斜和移位，造成钻孔偏斜，孔口塌坍，甚至无法施工。造成护筒冒水孔口塌坍的主要原因就是护筒四周回填土不密实，或护筒水位差太大或钻头起落时碰撞引起的。方法/步骤主要处理措施：1）发现护筒冒水时，立即停止钻进。利用最佳含水量的粘土或膨润土重新分层夯实。若出现孔口塌坍或护筒严重下沉或移位时，应立即提空或提起钻头，重新安装护筒。2）始终保持护筒内1.0-1.5米的水头高度。若出现水头高度不足时应立即补水，使护筒内水位始终保持高于地下水位。方法/步骤二、孔壁坍陷钻进过程中，如果出现排出的泥浆中不断出现气泡或泥浆突然漏失，则说明孔内有孔壁坍陷的迹象。造成孔内坍陷的主要原因是土质松散，泥浆护壁不好；钻进速度过快、空钻时间过长；提钻时碰撞孔壁；成孔后待灌时间过长和灌注时间过长等引起孔壁坍陷。方法/步骤主要处理措施：1）土质松散的土层钻进时，应当适当的埋深护筒，使用优质的泥浆，提高泥浆的比重和粘度，保持护筒内泥浆水位高于地下水位。2）钻进成孔过程中，当钻头经过松散土层或软土层以及不同土质时，应当低速慢进轻压满转，严格控制进尺速度。同时若发现孔壁坍陷应立即停止钻进，分析原因制定措施改进后再钻进。方法/步骤3）钻进成孔过程中若发现塌孔且塌孔部较浅，则可采用大比重泥浆护壁，进行清孔，否则，发生孔内坍塌，应判明坍塌位置，用砂和粘土的混合物回填到塌孔位置以上2m，如坍孔严重时应全部回填，待回填土沉积密实后重新钻孔。4）钻进过程中若发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻。5）吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。6）成孔后应立即组织施工下道工序，钢筋笼放入钻孔后4小时内必须灌注混凝土，整个单桩灌注混凝土的时间不宜超过6小时。方法/步骤三、钻孔扩径和缩径钻进成孔过程中一般扩孔比较多见，扩径一般表现为局部的孔径过大。在地下水呈运动状态、土质松散地层处或钻锥摆动过大，易于出现扩孔，扩孔发生的原因同坍孔的原因相同，轻则为扩孔，重则为坍孔。若只孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能达到设计深度，则不必处理。若因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按坍孔事故处理。方法/步骤钻进成孔过程中的缩径即孔径小于设计孔径。一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻头或者提钻的异常困难的迹象。造成缩径的主要原因有两种：一种是钻锥磨损或焊补不及时，往往钻出较设计桩径稍小的孔径。一种是塑性土膨胀。方法/步骤主要处理措施：1）钻进过程中要注意始终观察泥浆的运动，注意钻孔中水位的变化和土质地层的变化，掌握好钻机的运转速度，确保土质的变化应和地质钻探报告相符合。2）钻进成孔过程中，由于土质磨损作用往往使钻锥在每一次的钻进中均不同程度的受到磨耗，从而是钻孔直径不同度的缩小，因此每一次钻进结束后都要检查钻锥的磨损程度，方法/步骤及时焊补和维护钻头。3）钻进成孔过程中，如遇土质土层变化时要及时的调整钻进速度。若遇塑性土质时要快转慢进同时使用失水率小的优质泥浆护壁，并复钻二三次，以确保钻孔孔径。4）钻进成孔过程中，若发现有缩径现象应及时使用钻锥反复扫孔以扩大孔径，或者在导下器外则焊接一定数量的合金刀片，在钻进或起钻时起到扫孔作用，从而保证钻孔孔径满足设计孔径要求。方法/步骤四、钻孔偏斜钻孔出现较大倾斜或弯曲的主要原因：钻机底座未安置水平；钻进作业时钻机产生不均匀沉陷、位移；钻孔中遇有较大的孤石或探头石；土层呈斜状分布或有软硬不均匀和大小悬殊地层交界处钻进，钻头受力不均匀；钻杆弯曲，接头不正或主动钻杆较长未做固定设施。方法/步骤主要处理措施：1）安装钻机时首先要使场地平整，轨道枕木宜均匀着地，同时钻机安装时要使转盘、底座水平、起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒的中心线三者应在同一条竖直线上。2）钻机在钻进过程中要经常性的检查钻机平台是否平整或着是否沉降、钻杆位置是否超过允许偏差。当有上述现象发生时应立即停止钻进，对偏差和平整度进行调整。方法/步骤3）钻杆接头应逐个检查，及时调整；当主动接杆弯曲时，要用选用千斤顶及时调整，当主动钻杆较长时，由于钻杆摆动较大，要在钻架上增设导向架，控制钻杆上的提水龙头，保证钻杆沿导向架对中钻进。4）钻机在不均匀的地层中钻孔时，应采用自重大、钻杆强度高的钻机。5）钻机在有倾斜的软、硬地层或斜状岩层钻进时，应吊着钻杆控制进尺低速钻进。当钻锥碰到孤石时应慢速钻进或着采用打捞的方法将孤石打捞后再钻进，或着先用小直径钻头钻进至孔底再换大直径钻进，从而保证钻孔垂直。6）钻进成孔的过程中，当用检孔器等查明钻孔偏斜时，可吊着钻头在偏斜处上下反复扫孔使钻孔垂直。否则应回填砂粘土到偏斜处，待沉积密实后再继续钻进。注意事项钢筋笼上浮注意事项最好控制大斗封底，间隔时浇筑不能下料过快，容易产生空气泡，埋深够就换小斗继续浇筑，如一直用大斗浇筑是产生浮笼的主要因素，钢筋笼上浮一般是在封底时出现的。参考资料：钻孔灌注桩钻孔灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。参考资料：桩基质量事故分析与对策《桩基质量事故分析与对策》是2009年8月1日中国建筑工业出版社出版的图书，作者是朱奎。本书介绍了可供从事勘察、设计、施工、监理等工程技术人员使用，也可供高等院校土木工程专业师生及科研人员参考。参考资料：工程质量事故工程质量事故是指由于建设管