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灌注桩冲击钻卡钻原因分析及处理措施_处理方法-沙龙国际

时间:2014-10-07  作者:于泳,江川
论文摘要:冲击钻锥钻孔施工工艺在工程桩基础施工中被广泛运用,但很难避免卡钻现象。本文结合钦北铁路6#桥钻孔施工出现的卡钻现象,简要介绍卡钻的原因及处理预防措施。
论文关键词:冲击钻灌注桩,卡钻,原因分析,处理方法,预防措施
冲击钻锥钻孔施工工艺具有适用地质广泛,包括黏性土、砂类土、砾石、卵石、漂石、岩石等,且施工安全,设备简单,在桩基础施工特别是针对岩石地质的钻孔中被广泛运用。但由于其钻具与钻机架为柔性连接,钻锥重量大,受操作人员施工经验影响大等因素,容易出现卡钻、掉钻等事故,从而影响施工进度和和施工安全。 1卡钻原因分析 1.1钻孔形成梅花孔(或称十字孔),冲锥被狭窄部位卡住。所谓梅花孔即在冲击钻钻进时,冲成的孔不圆而形成梅花状。梅花孔形成的原因有以下几种: 1)钻锥转向装置失灵,以致冲钻不转动,总在一个方向上下冲击; 2)泥浆相对密度和粘度过高,冲击转动阻力太大,钻头转动困难; 3)操作时钢丝绳太松或冲程太小,冲锥刚提起又落下,钻头转动时间不充分或转动很小,改换不了冲击位置; 4)有非匀质地层,如漂卵石层、堆积层等易出现探头石,造成局部孔壁凸进,成孔不圆。 1.2未及时补焊冲锥,钻孔直径逐渐变小,产生缩孔。而补焊后的冲锥大了,又用高冲程猛击,极易发生卡钻。 1.3伸入孔内不大的探头石未被击碎,卡住锥脚或锥顶。 1.4孔口掉下石块或其他物件,卡住冲锥。 1.5在粘土层中冲击的冲程太高,泥浆太稠,以致冲锥被吸住。 1.6大绳松放太多,冲锥倾倒,顶住孔壁。 2卡钻处理方法 处理卡钻应先弄清情况,针对卡钻原因进行处理。宜待冲锥有松动后方可用力上提,不可盲动,以免造成越卡越紧。通常处理方法有以下几种: 2.1当为梅花卡钻时,若锥头向下有活动余地,可使钻头向下活动并转动至孔径较大方向提起钻头。也可松一下钢丝绳,使钻锥转动一个角度,有可能将钻锥提出。 2.2卡钻不宜强提以防坍孔、埋钻。宜用由下向上顶撞的办法,轻打卡点的石头,有时使钻头上下活动,也能脱离卡点或使掉入的石块落下。 2.3用较粗的钢丝绳带打捞钩或打捞绳放进孔内,将冲锥勾住后,与大绳同时提动。或交替提动,并多次上下、左右摆动试探,有时能将冲锥提出。、 2.4在打捞过程中,要继续搅拌泥浆,防止沉淀埋钻。 2.5用其他工具,如小的冲锥、小掏渣筒等下到孔内冲击,将卡锥的石块挤进孔壁,或把冲锥碰活动脱离卡点后,再将冲锥提出。但要稳住大绳以免冲锥突然下落。 2.6用压缩空气管或高压水管下入孔内,对准卡锥一侧或吸锥处适当冲射一些时候,使点松动后强行提出。 2.7使用专门加工的工具将顶住孔壁的钻头拔正。 2.8用以上的方法提升卡锥无效时,可试用水下爆破提锥法。将防水炸药(少于1Kg)放于孔内,沿锥的滑槽放到锥底,而后引爆,震松卡锥,再用卷扬机和链滑车同时提拉,一般能将锥提出。 2.9严重卡钻时,采取冰冻孔桩四周、人工下孔清阻等特殊方法。 3卡钻预防措施 3.1加强人员培训,熟悉施工工艺,按部就班,不能急于求成,从而降低人为因素的影响。 3.2应经常检查转向装置的灵活性,即使修理或更换失灵的转向装置。 3.3选用适当粘度和相对密度的泥浆,切不可太稠或太稀。既保证护壁安全,又要保证充分翻渣且不增加钻锥的旋转阻力,并适时掏渣。 3.4用低冲程时,每冲击一段换用高一些的冲程冲击,交替冲击修正孔形。 3.5出现梅花孔后,可用片石,卵石混合粘土回填钻孔,重新冲击。 3.6经常检查孔的几何尺寸,一般用8号铁丝圈在钻锥底外侧,点焊固定,将钻锥放入孔中再提出泥浆液面,观察铁丝变形情况,变形过大则说明孔壁不圆,应该采取措施洗孔。 3.7冲孔过程中随时注意观察钻锥吊绳的运动轨迹,下钻锥时钢绳有偏弹、移位现象,即是梅花孔形成的先兆,极容易卡钻。 3.8为了防止缩孔应及时修补磨损钻头,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,直径至使发生缩孔部位达到设计孔要求为止。 4工程实例 钦北铁路6#桥位于广西省省钦州至北海客运铁路2标段,横跨钦北高速公路。主桥上部构造为106+200+106m预应力混凝土连续钢构箱梁,采用双薄壁空心墩型式。主桥16、17、18号墩的基础工程为20根Φ240cm的群桩基础,端承桩桩深37m。原施工方案拟采用人工挖孔,试验开挖桩孔2根,桩挖至13m后,渗水大,导致施工速度缓慢,选用冲击钻钻孔。 地质情况:地表下(0~9)m为强风化灰岩,(9-21)m为中风化灰岩,抗压强度19Mpa,(21~37)m为白云岩,抗压强度34Mpa。 设备准备:根据地质状况,选用冲击锥钻机成孔,其主卷扬机额定拉力10t;钻锥五瓣齿梅花形,钻锥顶之下0.5m处加绕钻一圈的打捞环;拉钻钢丝绳产地日本,直径28mm;钻机吊臂高9m;机架重量12T。 场地准备:施工前首先整平场地,控制地表高程为孔桩顶高程加1.2m。接着埋设护筒,护筒采用人工挖孔钢筋混凝土现场浇注,护筒直径2.6m,护筒混凝土标号C30。钻机安装,场地表面铺0.3m石渣或碎石硬化,再支垫枕木安装钻机,确保钻机稳定不下沉、倾斜。 1/2    1 2 下一页 尾页
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