发布于：2006-05-02 11:19:02
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钻孔、灌注事故的预防与处理
一、坍孔
各种钻孔方法都可能发生坍孔事故，坍孔的表征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。
(一)坍孔原因
1、泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮。
2、由于出渣后未及时补充泥浆(或水)，或河水、潮水上涨，或孔内出现承压水，或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。
3、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，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大坍孔。
4、在松软砂层中钻进进尺太快。
5、提出钻锥钻进，回转速度过快，空转时间太长。
6、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。
7、水头太高，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。
8、清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低，用空气吸泥浆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。
9、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。
10、吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。
(二)坍孔的预防和处理
1、在松散粉砂土或流砂中钻进时，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，低冲程锤击，使粘土膏、片、卵石挤入孔壁起护作用。
2、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。
3、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。
4、如发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘质土(或砂砾和黄土)混合物到坍孔处以上1m-2m，如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。
5、严格控制冲程高度和炸药用量。
6、清孔时应指定专人补浆(或水)，保证孔内必要的水头高度。供浆(水)管最好不要直接插入钻机中，应通过水槽或水池使水减速后流入钻孔中，可免冲刷孔壁。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。
7、吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。
二、钻孔偏斜
各种钻孔方法均可能发生钻孔偏斜事故。
(一)偏斜原因
1、 钻孔中遇有较大的孤石或探头石。
2、 在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜处钻进；或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头受力不均。
3、 扩孔较大处，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、位移。
5、 钻杆弯曲，接头不正。
(二)预防和处理
1、安装钻机时要使转盘、底座水平，起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上，并经常检查校正。
2、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龙头，使其沿导向架对中钻进。
3、钻杆接头应逐个检查，及时调正，当主动钻杆弯曲时，要用千斤顶及时调相。
4、在有倾斜的软、硬地层钻进时，应吊着钻杆控制进尺，低速钻进，或回填征、卵石冲击后再钻进。
用检孔器等查明钻孔偏斜的位置和偏斜的情况后，一般可在偏斜处吊信钻头上下反复扫孔，使钻孔正直。偏斜严重时应回填砂粘土到偏斜处，待沉积密实后再继续钻进。
冲击钻进时，应回填砂砾石和黄土待沉积密后再继续钻进。偏斜严重的可在开始偏斜处设置少量炸药(少于1kg)爆破，然后用砂类土和砂砾石回填到该位置以上1m左右，重新冲钻。
三、掉钻落物
(一)掉钻落物原因
1、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。
2、钻杆接头不良或滑丝。
3、电动机接线错误、钻机反向旋转，钻杆松脱。
4、冲击钻头合金套灌注质量差致使钢丝绳拔出。
5、转向环、转向套等焊接处断开。
6、 钢丝绳与钻头连接处钢丝绳的绳卡数量不足或松弛。
7、 钢丝绳过度陈旧，断丝太多，未及时更换。
8、 操作不慎，落入扳手、撬棍等物。
(二)预防措施
1、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。
2、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，或在锥身上围捆几圈钢丝绳等。
四、糊钻和埋钻
糊钻和埋钻常出现于正、反循环(含潜水钻机)回转钻进和冲击锥钻进。正反循环回转钻进中，糊钻的表征是在细粒土层中钻时进尺缓慢，甚至不进尺出现憋泵现象；在粘土层中冲击成孔时，由于冲程太大，泥浆粘度过高、钻渣量大，钻杆内径过小，出浆口堵塞以致钻头被糊住或被埋住。
预防和处理办法：对正反循环回转钻，可清除泥包，调节泥浆的相对密度和粘度，适当增大泵量和向孔内投入适量砂石解决泥包糊钻，选取用刮板齿小，出浆口大的钻锥；对于冲击钻，除上述方法外，还应减少冲程适当控制进尺；若已严重糊钻，应停钻，清除钻渣。对钻杆内径、钻渣进出口和排渣设备的尺寸进行检查计算。
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只看楼主 我来说两句抢地板在灌注过程中如发现井孔护筒内水(泥浆)位忽然上升溢出护筒，随即骤降并冒出气泡，应怀疑是坍孔征象，可用测深仪探头或测深锤探测。如测深锤原系停挂在砼表面上未取出的现被埋不能上提，或测深仪探头测得的表面深度达不到原来的深度，相差很多，均可证实发生坍孔。
坍孔原因可能是护筒底脚周围漏水，孔内水位降低，或在潮汐河流中涨潮时，孔内水位差减小，不能保持原有静水压力，以及由于护筒周围堆放重物或机械振动等，均有可能引起坍孔。
发生坍孔后，应查明原因，采取相应的措施。如保持或加大水头，移开重物、排除振动等，防止继续坍孔。然后用吸泥机吸出坍入孔中的泥土；如不继续坍孔，可恢复正常灌注。
如坍孔仍不停止，坍塌部位较深，宜将导管拔出，将砼钻开抓出，同时将钢筋抓出，只求保存孔位，再以粘土掺砂砾回填，待回填土沉实时机成熟后，重新钻孔成桩。
十一、埋管
导管无法拔出称为埋管，其原因是：导管埋入砼过深，或导管内外砼已初凝使导管与砼间摩阻力过大，或因提管过猛将导管拉断。
预防办法：应按前述要求严格控制埋管深度，一般不得超过6m-8m；在导管上端安装附着式振捣器，拔管前或停灌时间较长时，均应适当振捣，使导管周围的砼不致过早地初凝；首批砼掺入缓凝剂，加速灌注速度；导管接头螺栓事先应检查是否稳妥；提升导管时不可猛。
若埋管事故已发生，初时可用链滑车、千斤顶试拔。如仍拔不出，凡属并非因砼初凝流动性损失过大的情况，可插入一直径稍小的护筒至已灌砼中，用吸泥机吸出砼表面泥渣；派潜水工至砼表面，在水下将导管齐砼面切断，拔出小护筒，重新下导管灌注。此桩灌注完成后，上下断层间，应照下面所述方法予以补强。
十二、钢筋笼上升
钢筋笼上升，除了一些显而易见的原因是由于全套管上拔，导管提升钩挂所致外，主要的原因是由于砼表面接近钢筋笼底口，导管底口在钢筋笼底口以下3m至以上1m时，砼灌注的速度(m3/min)过快，使砼下落冲出导管底口向上反冲，其顶托力大于钢筋笼的重力所致。
为了防止钢筋笼上升，当导管底口低于钢筋底部3m至高于钢筋笼底1m之间，且砼表面在钢筋笼底部上下1m之间时，应放慢砼灌注速度，允许的最大灌注速度与桩径有关，当桩长为50m以内时可参考下表。
灌注桩的砼表面靠近钢筋笼底部时允许最大灌注速度
桩径(cm) ≥250 220 200 180 150 120 100
灌注速度(m3/min) 2.5
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扩孔比较多见，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，扩孔发生原因同坍孔相同，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，只是混凝土灌注量大增加。若因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按坍孔事故处理。
缩孔即孔径的超常缩小，一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻头或者提钻异常困难的迹象。缩孔原因有两种：一种是钻锥焊补不及时，严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径稍小的孔；另一种是由于地层中有软塑土(俗称橡皮土)，遇水膨胀后使孔径缩小。各种钻孔方法均可能发生缩孔。为防止缩孔，前者要及时修补磨损的钻头，后者要使用失水率小的优质泥浆护壁并须快转慢进，并复钻二三次；或者使用卷扬机吊住钻锥上下、左右反复扫孔以扩大孔径，直至使发生缩孔部位达到设计孔径要求为止。
六、钻杆折断
钻杆折断常发生在正、反循环回转钻进时。一旦发生折杆，钻机的负荷立即减轻，驱动机械的运转噪声减小，钻进速度接近于零，即使提钻后再钻进仍无效，则证明确系发生了折杆故障。
(一)折断原因
1、用水文地质或地质钻探小孔径钻孔的钻杆来作桥梁大孔径钻孔桩用，其强度、刚度太小，容易折断。
2、钻进中选用的转速不当，使钻杆所受的扭转或弯曲等应力增大，因而折断。
3、钻杆使用过久，连接处有损伤或接头磨损过甚。
4、地质坚硬，进尺太快，使钻杆超负荷工作。
5、孔中出现异物，突然增加阻力而没有及时停钻。
(二)预防和处理
1、选择钻杆直径和管壁厚度尺寸时，应按本章第二节方法进行计算决定。
2、不使用弯曲严重的钻杆，要求各节钻杆的连接和钻杆与钻头的连接丝扣完好，以螺套连接的钻杆接头要有防止反转松脱的固锁设施。
3、钻进过程中应控制进尺速度。遇到坚硬、复杂的地质，应认真仔细操作。
4、钻进过程中要经常检查钻具各部分的磨损情况和接头强度是否足够。不合要求者，及时更换。
5、在钻进中若遇异物，须经处理后再钻进。
6、如已发生钻杆折断事故时，可交掉落钻杆打捞上来，并检查原因，换用新或大钻杆继续钻进。
七、钻孔漏浆
(一)漏浆原因
1、在透水性强的砂砾工流砂中，特别是在有地下水流动的地层中钻进时，稀泥浆向孔壁外漏失。
2、护筒埋置太浅，回填土夯实不够，致使刃脚漏浆。
3、护筒制作不良，接缝不严密，造成漏浆。
4、水头过高，水柱压力过大，使孔壁渗浆。
(二)处理方法
1、凡属于第1种情况的回转钻机应使用较粘稠或高质量的泥浆钻孔。冲击钻可加稠泥浆或回填粘土掺片石、卵石反复冲击增强护壁。
2、属于护筒漏浆的，应按有关护筒制作与埋设的规范规定处理。如接缝处漏浆不严重，可没潜水工用棉、絮堵塞，封闭接缝。如漏水严重，应挖出护筒，修理完善后重新埋设。
八、导管进水
(一)主要原因
1、首批混凝土储量不足，或虽然混凝土储量已够，但导管底口距孔底的间距过大，混凝土下落后不能埋设导管底口，以致泥水从底口进入。
2、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。
3、导管提升过猛，或测探出错，导管底口超出原混凝土面，底口涌入泥水。
(二)预防和处理方法
1、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，不得已进需要将钢筋笼提出采取复钻清除。然后重新下放骨架、导管并投入足够储量的首批混凝土，重新灌入。
2、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；或有原导管插入续灌，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。如系重下新管，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200cm。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不很深，未初凝时，可于导管底部设置防水塞(应使用混凝土特制)，将导管重新插入混凝土内(导管侧面再加重力，以克服水的浮力)。导管内装灌混凝土后稍提导管，利用新砼自重将底塞压出，然后继续灌注。
若如前述砼面在水面以下不很深，但已初凝，导管不能重新插入砼时，可在原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砼至设计桩顶。
九、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：
1、初灌时隔水栓卡管；或由于砼本身的原因，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、雨天运送砼未加遮盖等，使砼中的水泥浆补冲走，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砼提出钻孔，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。一旦有砼拌和物落入井孔，须按第2项处理方法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，要采取可靠措施防止翻倒伤人。
2、机械发生故障或其它原因使砼在导管内停留时间过久，或灌注时间持续过长，最初灌注的砼已经初凝，增大了导管内砼下落的阻力，砼堵在管内。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，加速砼灌注速度，必要时，可在首批砼中掺入缓凝剂，以延缓砼的初凝时间。
当灌注时间已久，孔内首批混凝土已初凝，导管内又堵塞有砼，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。
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