鉆孔事故與灌注事故的預(yù)防及處.doc

l 鉆孔事故的預(yù)防及處理常見的鉆孔（包括清孔時(shí)）事故及處理方法分述如下：一、 坍 孔坍孔的表征是孔內(nèi)水位突然下降，孔口冒細(xì)密的水泡，出渣量顯著增加而不見進(jìn)尺，鉆機(jī)負(fù)荷顯著增加等。（一） 坍孔原因1. 泥漿相對(duì)密度不夠及其它泥漿性能指標(biāo)不符合要求，使孔壁未形成堅(jiān)實(shí)泥皮。2. 由于出渣后未及時(shí)補(bǔ)充泥漿（或水），或河水、潮水上漲，或孔內(nèi)出現(xiàn)承壓水，或鉆孔通過砂礫等強(qiáng)透水層，孔內(nèi)水流失等而造成孔內(nèi)水頭高度不夠。3. 護(hù)筒埋置太淺，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸濕泡軟，或鉆機(jī)直接接觸在護(hù)筒上，由于振動(dòng)使孔口坍塌，擴(kuò)展成較大坍孔。4. 提出鉆錐鉆進(jìn)，回轉(zhuǎn)速度過快，空轉(zhuǎn)時(shí)間太長。5. 掏渣筒傾倒，撞擊孔壁，造成過大震動(dòng)。6. 水頭太高，使孔壁滲漿或護(hù)筒形成反穿孔。7. 清孔后泥漿相對(duì)密度、粘度等指標(biāo)降低，用空氣吸泥機(jī)清孔泥漿吸走后未及時(shí)補(bǔ)漿（或水），使孔內(nèi)水位低于地下水位。8. 吊入鋼筋骨架時(shí)碰撞孔壁。（二） 坍孔的預(yù)防和處理1. 發(fā)生孔口坍塌時(shí)，可立即拆除護(hù)筒并回填鉆孔，重新埋設(shè)護(hù)筒再鉆。2. 如發(fā)生孔內(nèi)坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘質(zhì)土混合物到坍孔處以上1m2m，如坍孔嚴(yán)重時(shí)應(yīng)全部回填，待回填物沉積密實(shí)后再行鉆進(jìn)。3. 吊入鋼筋骨架時(shí)應(yīng)對(duì)準(zhǔn)鉆孔中心豎直插入，嚴(yán)防觸及孔壁。二、 鉆孔偏斜（一） 偏斜原因1. 鉆孔中遇到有較大的孤石或探頭石。2. 擴(kuò)孔較大處，鉆頭擺動(dòng)偏向一方。3. 鉆機(jī)底座未安置水平或產(chǎn)生不均勻沉陷、位移。4. 鉆桿彎曲，接頭不正。（二） 預(yù)防及處理1. 安裝鉆機(jī)時(shí)要使轉(zhuǎn)盤、底座水平，鉆機(jī)底座、鉆桿和護(hù)筒中心三者應(yīng)在一條豎直線上，并經(jīng)常檢查校正。2. 由于主動(dòng)鉆桿較長，在工作中要避免轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)上部擺動(dòng)過大。3. 鉆桿接頭應(yīng)逐個(gè)檢查，及時(shí)調(diào)正，當(dāng)主動(dòng)鉆桿彎曲時(shí)，要用千斤頂及時(shí)調(diào)直。用檢孔器查明鉆孔偏斜的位置和偏斜的情況后，一般可在偏斜處上下反復(fù)掃孔，使鉆孔正直。偏斜嚴(yán)重時(shí)應(yīng)回填砂粘土到偏斜處，待沉積密實(shí)后再繼續(xù)鉆進(jìn)。三、 掉鉆落物（一） 掉鉆落物原因1. 卡鉆時(shí)強(qiáng)提強(qiáng)扭，操作不當(dāng)，使鉆桿或鋼絲繩超負(fù)荷或疲勞斷裂。2. 鉆桿接頭不良或滑絲。3. 鉆向環(huán)、轉(zhuǎn)向套等焊接處短開。4. 鋼絲繩過度陳舊，斷絲太多，未及時(shí)更換。5. 操作不慎，落入扳手、撬棍等物。（二） 預(yù)防措施1. 開鉆前應(yīng)清除孔內(nèi)落物，零星鐵件可用電磁鐵吸取，較大落物和鉆具也可用沖抓錐打撈，然后在護(hù)筒口加蓋。2. 經(jīng)常檢查鉆具、鉆桿、鋼絲繩和聯(lián)結(jié)裝置。（三） 處理方法掉鉆后應(yīng)及時(shí)摸清情況，若鉆錐被沉淀物或坍孔土石埋住應(yīng)首先清孔，使打撈工具能接觸鉆桿和鉆錐。打撈工具有以下幾種：打撈叉、打撈勾等。對(duì)嚴(yán)重的坍孔埋錐，可采用比鉆錐直徑大的空心沖擊錐或沖抓錐將坍在原錐上面的土、石清除掉，接觸原錐后，再換用比原錐直徑稍大的柵式圓柱形的空心錐，沖鉆至原錐底部，使原錐與周圍孔壁分離后，提出空心錐；再將前述的打撈鉤入孔鉤撈，先將原錐身扶正，再用卷揚(yáng)機(jī)會(huì)同鏈滑車同時(shí)提拉。四、 擴(kuò)孔和縮孔擴(kuò)孔比較常見，一般表現(xiàn)為局部的孔徑過大。在地下水呈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、土質(zhì)松散地層處或鉆錐擺動(dòng)過大，易于出現(xiàn)擴(kuò)孔，擴(kuò)孔發(fā)生原因同坍孔相同，輕則為擴(kuò)孔，重則為坍孔。若只孔內(nèi)局部發(fā)生坍塌而擴(kuò)孔，鉆孔仍能達(dá)到設(shè)計(jì)深度則不必處理，只是混凝土灌注量大大增加。若因擴(kuò)孔后繼續(xù)坍塌影響鉆進(jìn)，應(yīng)按坍孔事故處理。縮孔即孔徑的超?？s小，一般表現(xiàn)為鉆機(jī)鉆進(jìn)時(shí)發(fā)生卡鉆、提不出鉆頭或者提鉆異常困難的跡象?？s孔原因有兩種：一種是鉆錐焊補(bǔ)不及時(shí)，嚴(yán)重磨耗的鉆錐往往鉆出較設(shè)計(jì)樁徑稍小的孔；另一種是由于地層中有軟塑土，遇水膨脹后使孔徑縮小。各種鉆孔方法均可能發(fā)生縮孔。為防止縮孔，前者要及時(shí)修補(bǔ)磨損的鉆頭，后者要使用失水率小的優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁并須快轉(zhuǎn)滿進(jìn)，并復(fù)鉆二三次；或者使用卷揚(yáng)機(jī)吊住鉆錐上下、左右反復(fù)掃孔以擴(kuò)大孔徑，直至使發(fā)生縮孔部位達(dá)到設(shè)計(jì)孔徑要求為止。l 灌注事故的預(yù)防及處理灌注水下混凝土是成樁的關(guān)鍵性工作，灌注過程中應(yīng)分工明確，密切配合，統(tǒng)一指揮，做到快速、連續(xù)施工，灌注成高質(zhì)量的水下混凝土，防止發(fā)生質(zhì)量事故。如出現(xiàn)事故時(shí)，應(yīng)分析原因，采取合理的技術(shù)措施，及時(shí)設(shè)法補(bǔ)救。對(duì)于確實(shí)存在缺點(diǎn)的鉆孔樁，應(yīng)盡可能設(shè)法補(bǔ)強(qiáng)，不宜輕易廢棄，造成過多的損失。經(jīng)過補(bǔ)救、補(bǔ)強(qiáng)的樁須認(rèn)真的檢驗(yàn)認(rèn)可合格后方可使用。對(duì)于質(zhì)量極差，確實(shí)無法利用的樁，應(yīng)與設(shè)計(jì)單位研究采用補(bǔ)樁或其他措施。一、 導(dǎo)管進(jìn)水（一） 主要原因1. 首批混凝土儲(chǔ)量不足，或雖然混凝土存儲(chǔ)量已夠，但導(dǎo)管底口距孔底的間距過大，混凝土下落后不能埋沒導(dǎo)管底口，以致泥水從底口進(jìn)入。2. 導(dǎo)管接頭不嚴(yán)，接頭間橡皮墊被導(dǎo)管高壓氣囊擠開，或焊縫破裂，水從接頭或焊縫中流入。3. 導(dǎo)管提升過猛，或測(cè)深出錯(cuò)，導(dǎo)管底口超出原混凝土面，底口涌入泥水。（二） 預(yù)防和處理方法為避免發(fā)生導(dǎo)管進(jìn)水，事前要采取相應(yīng)措施加以預(yù)防。萬一發(fā)生，要當(dāng)即查明事故原因，采取以下處理方法：1. 若是上述第一種原因引起的，應(yīng)立即將導(dǎo)管提出，將散落在孔底的混凝土拌和物用反循環(huán)鉆機(jī)的鉆桿通過泥石泵吸出，或者用空氣吸泥機(jī)、水力吸泥機(jī)以及抓斗清出，不得已時(shí)需要將鋼筋籠提出采取復(fù)鉆清除。然后重新下放骨架、導(dǎo)管并投入足夠儲(chǔ)量的首批混凝土，重新灌注。2. 若是第二、三種原因引起的，應(yīng)視具體情況，拔換原管重下新管；或用原導(dǎo)管插入續(xù)灌，但灌注前均應(yīng)將進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)的水或沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。如系重下新管，必須用潛水泵將管內(nèi)水抽干，才可繼續(xù)灌注混凝土。為防止抽水后導(dǎo)管外的泥水穿透原灌混凝土從導(dǎo)管底口翻入，導(dǎo)管插入混凝土內(nèi)應(yīng)有足夠深度，一般宜大于200cm。由于潛水泵不可能將導(dǎo)管內(nèi)的水全部抽干，續(xù)灌的混凝土配合比應(yīng)增加水泥量，提高稠度后灌入導(dǎo)管內(nèi)，灌入前將導(dǎo)管進(jìn)行小幅度抖動(dòng)或掛振搗器予以振動(dòng)片刻，使原混凝土損失的流動(dòng)性得以彌補(bǔ)。以后灌注的混凝土可恢復(fù)正常的配合比。若混凝土面在水面以下不很深，未初凝時(shí)，可于導(dǎo)管底部設(shè)置防水塞（應(yīng)使用混凝土特制），將導(dǎo)管重新插入混凝土內(nèi)（導(dǎo)管側(cè)面再加重力，以克服水的浮力）。導(dǎo)管內(nèi)裝灌混凝土后稍提導(dǎo)管，利用新混凝土自重將底塞壓出，然后繼續(xù)灌注。若如前述混凝土面在水面以下不很深，但已初凝，導(dǎo)管不能重新插入混凝土?xí)r，可在原護(hù)筒內(nèi)面加設(shè)直徑稍小的鋼護(hù)筒，用重壓或錘擊方法壓入原混凝土面以下適當(dāng)深度，然后將護(hù)筒內(nèi)的水(泥漿)抽除，并將原混凝土頂面的泥渣和軟弱層清除干凈，再在護(hù)筒內(nèi)灌注普通混凝土至設(shè)計(jì)樁頂。二、 卡 管在灌注過程中，混凝土在導(dǎo)管中下不去，稱為卡管?？ü苡幸韵聝煞N情況：1. 初灌時(shí)隔水栓卡管；或由于混凝土本身的原因，如坍落度過小、流動(dòng)性差、夾有大卵石、拌和不均勻，以及運(yùn)輸途中產(chǎn)生離析、導(dǎo)管接縫處漏水、雨天運(yùn)送混凝土未加遮蓋等，使混凝土中的水泥漿被沖走，粗集料集中而造成導(dǎo)管堵塞。處理方法：可用長桿沖搗管內(nèi)混凝土，用吊繩抖動(dòng)導(dǎo)管，或在導(dǎo)管上安裝附著式振搗器等使隔水栓下落。如仍不能下落時(shí)，則須將導(dǎo)管連同其內(nèi)的混凝土提出鉆孔，進(jìn)行清理修整（注意切勿使導(dǎo)管內(nèi)的混凝土落入井孔），然后重新吊裝導(dǎo)管，重新灌注。一旦有混凝土拌和物落入井孔，須按前述第二項(xiàng)處理方法將散落在孔底的拌和物粒料等予以清除。提管時(shí)應(yīng)注意到導(dǎo)管上重下輕，要采取可靠措施防止翻倒傷人。2. 機(jī)械發(fā)生故障或其他原因使混凝土在導(dǎo)管內(nèi)停留時(shí)間過久，或灌注時(shí)間持續(xù)過長，最初灌注的混凝土已經(jīng)初凝，增大了導(dǎo)管內(nèi)混凝土下落的阻力，混凝土堵在管內(nèi)。其預(yù)防方法是灌注前應(yīng)仔細(xì)檢修灌注機(jī)械，并準(zhǔn)備備用機(jī)械，發(fā)生故障時(shí)立即調(diào)換備用機(jī)械；同時(shí)采取措施，加速混凝土灌注速度，必要時(shí)，可在首批混凝土中摻入緩凝劑，以延續(xù)混凝土的初凝時(shí)間。當(dāng)灌注時(shí)間已久，孔內(nèi)首批混凝土已初凝，導(dǎo)管內(nèi)又堵塞有混凝土，此時(shí)應(yīng)將導(dǎo)管拔出，重新安設(shè)鉆機(jī)，利用較小鉆頭將鋼筋籠以內(nèi)的混凝土鉆挖吸出，用沖抓錐將鋼筋骨架逐一拔出。然后以粘土摻砂礫填塞井孔，待沉實(shí)后重新鉆孔成樁。三、 坍 孔在灌注過程中如發(fā)現(xiàn)井孔護(hù)筒內(nèi)水（泥漿）位忽然上升溢出護(hù)筒，隨即驟降并冒出氣泡，應(yīng)懷疑是坍孔征象，可用測(cè)探儀探頭或測(cè)深錘探測(cè)。如測(cè)深錘原系停掛在混凝土表面上未取出的現(xiàn)被埋不能上提，或測(cè)探儀測(cè)得的表面深度達(dá)不到原來的深度，相差很多，均可證實(shí)發(fā)生坍孔。坍孔原因可能是護(hù)筒底腳周圍漏水，孔內(nèi)水位降低，或孔內(nèi)水位差減小，不能保持原由靜水壓力，以及由于護(hù)筒周圍堆放重物或機(jī)械振動(dòng)等，均有可能引起坍孔。發(fā)生坍孔后，應(yīng)及時(shí)查明原因，采取相應(yīng)的措施，如保持或加大水頭、移開重物、排除振動(dòng)等，防止繼續(xù)坍孔。然后用吸泥機(jī)吸出坍入孔中的泥土；如不繼續(xù)坍孔，可恢復(fù)正常灌注。如坍孔仍不停止，坍塌部位較深，宜將導(dǎo)管拔出，將混凝土鉆開抓出，同時(shí)將鋼筋抓出，只求保存孔位，再以粘土摻砂躒回填，待回填土沉實(shí)時(shí)機(jī)成熟后，重新鉆孔成樁。四、 埋 管導(dǎo)管無法拔出稱為埋管，其原因是：導(dǎo)管埋入混凝土過深，或?qū)Ч軆?nèi)外混凝土已初凝使導(dǎo)管與混凝土間磨阻力過大，或因提管過猛將導(dǎo)管拉斷。預(yù)防辦法：應(yīng)按前述要求嚴(yán)格控制埋管深度一般不得超過6m8m；在導(dǎo)管上端安裝附著式振搗器，拔管前或停灌時(shí)間較長時(shí)，均應(yīng)適當(dāng)振搗，使導(dǎo)管周圍的混凝土不致過早地初凝；首批混凝土摻入緩凝劑，加速灌注速度；導(dǎo)管接頭螺栓事先應(yīng)檢查是否穩(wěn)妥；提升導(dǎo)管時(shí)不可猛拔。若埋管事故已發(fā)生，初時(shí)可用鏈滑車、千斤頂試拔。如仍拔不出，凡屬并非因混凝土初凝流動(dòng)性損失過大的情況，可插入一直徑稍小的護(hù)筒至已灌混凝土中，用吸泥機(jī)吸出混凝土表面泥渣；派潛水工下至混凝土表面，在水下將導(dǎo)管齊混凝土面切斷；拔出小護(hù)筒，重新下導(dǎo)管灌注。此樁灌注完成后，上下斷層間，應(yīng)照下面所述方法予以補(bǔ)強(qiáng)。五、 鋼筋籠上升鋼筋籠上升，除了一些顯而易見的原因是由于全套管上拔、導(dǎo)管提升鉤掛所致外，主要的原因是由于混凝土表面接近鋼筋籠底口，導(dǎo)管底口在鋼筋籠底口以下3m至以上1m時(shí)，混凝土灌注的速度過快，使混凝土下落沖出導(dǎo)管底口向上反沖，其頂托力大于鋼筋籠的重力是所致。為了防止鋼筋籠上升，當(dāng)導(dǎo)管底口低于鋼筋籠底部3m至高于鋼筋籠底1m之間，且混凝土表面在鋼筋籠底部上下1m之間時(shí)，應(yīng)放慢混凝土灌注速度，允許的最大灌注速度與樁徑有關(guān)?？朔摻罨\上升，除了主要從上述改善混凝土流動(dòng)性能、初凝時(shí)間及灌注工藝等方面著眼外，還應(yīng)從鋼筋籠自身的機(jī)構(gòu)及定位方式上加以考慮，具體措施為：1.適當(dāng)減少鋼筋籠下端的箍筋數(shù)量，可以減少混凝土向上的頂托力；2.鋼筋籠上端焊固在護(hù)筒上，可以承受部分頂托力，具有防止其上升的作用；3.在孔底設(shè)置直徑不小于主筋的12道加強(qiáng)環(huán)形筋，并以適當(dāng)數(shù)量的牽引筋牢固地焊接于鋼筋籠的底部，實(shí)踐證明對(duì)于克服鋼筋籠上升是行之有效的。六、 短 樁產(chǎn)生原因：灌注將近結(jié)束時(shí)，漿渣過稠，用測(cè)深錘探測(cè)難于判斷漿渣或混凝土面，或由于測(cè)深錘太輕，沉不到混凝土表面，發(fā)生誤測(cè)，以致拔出導(dǎo)管終止灌注而造成短樁頭事故。還有些是灌注混凝土?xí)r，發(fā)生孔壁坍方，未被發(fā)覺，測(cè)深錘或測(cè)探儀探頭達(dá)不到混凝土表面，這種情況最危險(xiǎn)，有時(shí)會(huì)灌短數(shù)米。預(yù)防方法是：1. 在灌注過程中必須注意是否發(fā)生坍孔的征象，如有坍孔，應(yīng)按前述辦法處理后再續(xù)灌。2. 測(cè)深錘不得低于規(guī)范規(guī)定的重力及形狀，如系泥漿相對(duì)密度較大的灌注樁必須取測(cè)深錘重力規(guī)定值。重錘即使在混凝土坍落度尚大時(shí)也可能沉入混凝土數(shù)十厘米，測(cè)深錯(cuò)誤造成的后果只是導(dǎo)管埋入混凝土面的深度較實(shí)際的多數(shù)十厘米；而首批混凝土的坍落度到灌注后期會(huì)越來越小，重錘沉入混凝土的深度也會(huì)越來越小，測(cè)深還是能夠準(zhǔn)確的。3. 灌注將近結(jié)束時(shí)加清水稀釋泥漿并掏出部分沉淀土。七、 樁身夾泥斷樁大都是以上各種事故引起的次生結(jié)果。此外，由于清孔不徹底，或灌注時(shí)間過長，首批混凝土已初凝，流動(dòng)性降低，而續(xù)灌的混凝土沖破頂層而上升，因而也會(huì)在兩層混凝土中夾有泥漿渣土，甚至全樁夾有泥漿渣土形成斷樁。對(duì)已發(fā)生或估計(jì)可能發(fā)生夾泥斷樁的樁，應(yīng)采用地質(zhì)鉆機(jī)，鉆芯取樣，作深入的探查，判明情況。有下述情況之一時(shí)，應(yīng)采取壓漿補(bǔ)強(qiáng)方法處理。1. 樁身混凝土有夾泥斷樁或局部混凝土松散。2. 取芯率小于95%，并有蜂窩、松散、裹漿等情況。八、二次灌注鉆孔灌注樁施工屬于隱蔽工程的施工，從質(zhì)量角度上比較難于控制，而混凝土灌注又是鉆孔樁的關(guān)鍵，所以在灌注過程中應(yīng)統(tǒng)一指揮，快速、連續(xù)灌注，才能提高質(zhì)量。但是，在鉆孔樁的施工過程中，往往由于不同原因出現(xiàn)種種問題，例如在灌注中有導(dǎo)管進(jìn)水、卡管、坍孔、埋管、斷樁、夾泥等問題，今天主要就斷樁作些淺顯的分析。產(chǎn)生斷樁的原因分析如下：1、 在提升與拆除導(dǎo)管前，測(cè)量樁身混凝土面上升情況不認(rèn)真，出現(xiàn)探測(cè)錯(cuò)誤，當(dāng)有少量混凝土從孔口直接落入孔中，與上部浮漿渣混在一起時(shí)更易發(fā)生；或一時(shí)疏忽出現(xiàn)計(jì)算差錯(cuò)，使提升與拆除的導(dǎo)管太長而產(chǎn)生斷樁。2、 需要拆除導(dǎo)管時(shí)，提升導(dǎo)管太快太猛，控制不好，將導(dǎo)管提離樁身混凝土面；或是拆除導(dǎo)管后至少保證導(dǎo)管埋入樁身混凝土不足2m的常規(guī)做法，稍有不慎便引起斷樁。3、 灌注成樁的混凝土有質(zhì)量問題，加上在灌注過程中沒有適時(shí)提升與拆除導(dǎo)管，使導(dǎo)管埋入混凝土長度過長，時(shí)間太長；或者埋管提不動(dòng)，在強(qiáng)力提升時(shí)，有時(shí)會(huì)將導(dǎo)管一下子提離混凝土而斷樁。4、 因孔斜嚴(yán)重或?qū)Ч芷唇硬恢保嵘拖路艑?dǎo)管不留意，太猛太快，使導(dǎo)管卡在鋼筋籠里無法分開；或?qū)?