淺談沖擊鉆孔灌注樁施工質量事故預防及處理

曹映雪

(衡水公路工程路橋總公司)

1 沖擊鉆孔施工要點

沖擊鉆孔的程序:鉆進→抽碴→投泥(或泥漿)→鉆進的反復循環以及輔助作業(檢查孔徑，鉆具，修理機械設備，補焊鉆頭等)，關鍵問題是掌握沖程大小和抽碴時機。

(1)開孔前應在護筒內多加一些粘土塊，如地表土層疏松，還要混合加入一定數量的片、卵石，然后注入泥漿或清水，借鉆頭的沖擊把泥膏、石塊擠向孔壁，以加固護筒腳。在開孔時應用小沖程慢沖，若用簡易鉆機施工時，沖程不宜大于1 m;當孔底已在護筒腳以下3～4 m，就可根據地質情況，適當加大沖程。

(2)操作時，要注意察看鋼絲繩回彈和旋轉的情況，再聽沖擊聲音，借以判斷孔底地質情況。本著“勤松、少松”的原則，因為松多了減少沖程，松少了可能空打，損壞機具。若用簡易鉆機施工時，最好在鋼絲繩上作標記來控制沖程，以便鉆頭到底要及時收繩提鉆，以免繩松出多了纏著卷筒，同時也提高沖擊頻率。也不宜過早收繩，防止空打。沖孔過程中，要勤掏碴，勤保養機具，勤檢查鋼絲繩和鉆頭磨損情況，檢查轉向裝置是否靈活，預防發生安全質量事故。

(3)開孔時要隨時檢查孔位，必須使鉆頭中心對準樁孔中心。孔內水位應高于護筒腳0.5 m以上，比護筒頂至少低0.3 m，以免水蕩漾損壞護筒腳孔壁與防止泥漿溢出。孔內水位要比孔外水位高1.0～1.5 m以上，以保持必要的水頭高度。在粘土層鉆進時，沖程不宜過大，如用簡易鉆機時，一般在2 m以內，以防粘鉆。在砂層或淤泥層鉆進時，應多投粘土，并摻片、卵石投入孔內，用小沖程將粘土和片、卵石擠進孔壁加固。在砂，卵石地層鉆進時，泥漿比重應大一些，可用1.5左右，沖程亦可較大，如用簡易鉆機時，沖程可提高到2～3 m。在基巖中鉆進，可用大沖程，在不損壞鉆頭的情況下，適當采用高提猛擊，增加沖擊動能，加快進度，沖程一般在3 m以上，但不可太高;泥漿比重以滿足懸浮鉆碴為度，約在1.3左右。太小不利于浮碴，太大增加鉆頭的阻力。

2 鉆進中注意事項

(1)鉆架使用時間長，可能發生位移，或孔內有探頭石或其他情況，會使所鉆的孔偏離設計孔位，因此每個臺班要用探孔器檢查鉆孔一次。探孔器高度為鉆孔直徑的4～6倍，即長4～5m，直徑比鉆頭直徑小2～4 cm的專用鋼筋籠。如發現移位、鉆孔偏斜或彎孔現象應及時處理。

(2)沖擊鉆頭的刃口在鉆進中不斷磨損，特別在沖擊基巖，卵、漂石時磨損更快。因此，要定時檢查鉆頭，當鉆頭磨損比原來尺寸小3～4 cm或刃口磨鈍時，就及時焊補，以免孔徑不合要求及易發生卡鉆事故;焊補后的鉆頭在原孔中使用時，為防止卡鉆，要先用小沖程慢慢沖擊一段時間，將孔擴大一些后。才可用大沖程鉆進。

(3)設專人負責記錄鉆進中的一切情況，以備鉆進中分析和處理，也是使用時的原始依據。

3 鉆孔易發事故的預防及處理

(1)坍孔的主要原因一是泥漿比重不夠及其泥漿性能指標不符合要求，使孔壁未形成堅實護壁;二是由于掏渣后未及時補充水或泥漿，或潮水上漲，或孔內出現承壓水，或鉆孔通過砂礫等強透水層，孔內水流失而造成孔內水頭高度不夠;三是護筒埋置太淺，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸泡變軟，或鉆機裝置在護筒上，由于振動使孔口坍塌;四是清孔后泥漿比重、粘度等指標降低，泥漿吸走后未及時補漿或水，使孔內水位低于地下水位;五是清孔操作不當，供水管直接沖刷孔壁，清孔時間過久或清孔后停頓過久;六是吊入鋼筋籠時碰撞孔壁，破壞了泥漿護壁。

預防及處理措施:

①在松散粉砂土或流砂中鉆進時，應控制鉆進速度，選用較大比重、粘度、膠體率的泥漿。或投入粘土摻片石、卵石，低錘沖進，使粘土膏、片、卵石擠入孔壁起護壁作用。

②發生孔口坍塌時，可立即拆除護簡并回填孔口，重新埋設護筒再鉆。

③發生孔內坍塌時，應先判明坍塌位置，再以粘土摻砂礫回填至坍孔處以上1～2 m，如坍孔嚴重時全部回填，待回填物沉密后再行鉆進。

④清孔時應保證孔內必要的水頭高度，供水管不要直接插入孔中，應通過水槽使水減速后流入孔中，避免沖刷孔壁。

⑤吊入鋼筋籠時，應對準鉆孔中心豎直插入，避免碰撞孔壁。

(2)造成鉆孔傾斜的主要原因鉆孔中遇有較大的孤石或探頭石，在有傾斜度的軟硬地層交界處、巖面傾斜處鉆進，或者粒徑大小懸殊的砂卵石地層中鉆進，鉆頭受力不均切擴孔較大處，鉆頭擺動偏向一方;鉆機未安置平穩或產生不均勻沉陷，偏離設計中心位置。

預防及處理措施:

①安裝鉆機時要使底座平穩，起重滑輪、連接鉆頭的卡口和護筒中心應在一條豎直線上，并經常檢查校正。

②由于主桿塔架較高，沖擊時上部擺動較大，必須在鉆架上增設斜稈固定，在有傾斜的軟硬地層鉆進時，應吊著鉆桿控制進尺，或回填片、卵石沖平后再鉆。

③查明鉆孔傾斜的位置和傾斜的情況后，一般可在傾斜處吊住鉆頭上下反復掃孔，使鉆孔正直。傾斜嚴重時應回填粘土砂礫石，待沉積密實后再鉆進。

4 發生掉鉆的主要原因

預防及處理措施:

(1)經常檢查鉆錐、鋼絲繩、轉向裝置和連接裝置。為方便打撈落錐，可在沖錐上預先焊接打撈環、打撈杠或在錐身綁扎幾圈鋼絲繩等。

(2)掉鉆后應及時摸清情況，采用相應的方法進行打撈。常用打撈方法有以下幾點:①當鋼絲繩折斷或鋼絲繩卡環松脫，若鉆錐上留有不小于2 m長鋼絲繩時，可用打撈叉打撈;②當鉆錐上有鋼絲繩圈或打撈環、打撈杠等，可采用打撈鉤打撈。當鉆孔深度不深時，也可采用偏鉤配合鋼絲繩及長竹竿打撈。

5 流砂

鉆頭通過細砂或粉砂層時，由于滲水量大，孔內水壓低，加上地層受到鉆頭沖擊震動，容易發生流砂。流砂使鉆速減慢，嚴重者，鉆孔會被流砂回填。發生流砂時，應及時提高孔內水位，多投粘土塊，加大泥漿比重，利用鉆頭的沖擊，將粘土擠入流沙層以加固孔壁。

6 結語

沖擊鉆孔灌注樁施工中每一道工序的質量，對灌注樁成樁的質量和施工進度起到至關重要的作用。尤其是鉆孔偏斜和坍孔的問題，它們在沖擊鉆孔施工過程中是經常發生的，處理起來比較困難。要認真考慮、全面分析可能造成鉆孔偏斜和坍孔的因素，做好準備工作，使之少發生、不發生，以避免因處理偏斜和坍孔而導致工時增多、工期延長、工程成本增大。

［1］ 公路橋涵施工技術規范(JTJ04l-2000)［S］.北京:人民交通出版社.

［2］ 公路施工手冊—橋涵［M］.北京:人民交通出版社.