鉆孔灌注樁鉆具打撈

張卓健（中鐵建大橋工程局集團第一工程有限公司，遼寧　大連　116031）

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鉆孔灌注樁鉆具打撈

張卓健
（中鐵建大橋工程局集團第一工程有限公司，遼寧大連116031）

摘要：本文結合石首長江公路大橋主塔樁基施工時出現的鉆具掉落事故，以及采取的多種打撈方式，針對大直徑超長樁在施工的過程中出現的鉆具掉落事故，從事故分析、打撈方案確定和打撈設備的選擇等方面進行了說明，介紹了各種打撈設備的適用條件以及打撈原理，同時對鉆具的打撈過程進行了詳細闡述，為類似事故提供參考。

關鍵詞：鉆孔灌注樁； 鉆具打撈； 鉆具掉落

1　工程概況

石首長江公路大橋主橋為雙塔單側混合梁斜拉橋，主橋索塔采用收腿的倒Y 型造型，圓端矩形承臺，103#主墩采用58 根直徑2.5 m樁長119m鉆孔灌注樁作為基礎。2015年10月1日正式開工，2016年2月20日主墩樁基灌注完成。區域地質資料、工程地質調繪及勘探成果，橋址區地層結構較主要為第四系全新統沖積層（Q4al）黏土、粉質黏土、粉土、粉細砂及第四系上更新統沖洪積層（Q3al+pl） 粉細砂、黏土、粉質黏土、卵礫石。

2　事故概況

石首長江公路大橋鉆孔灌注樁基礎施工過程中共發生了一起掉鉆事故，鉆具掉落位置于-58.7m，黏土礫石層，距地表96m，事故鉆機為ZDZ3500型液壓動力頭鉆機。掉落物為鉆頭及配重，掉鉆具總重量約6t。

3　事故處理

3.1事故過程及分析

事故樁基設計孔深為133.158m，護筒標高為37.183m，20115.12.2開孔鉆進，2015.12.14發現鉆機進尺異常且排渣口無鉆渣排出，鉆機操作人員初步認定為鉆頭刀齒磨損嚴重或是孔內存在異物，14日15：30分開始提鉆，截止到21：00提鉆完成后發現，配重與導向間螺桿斷裂，鉆頭及配重掉落。

3.2打撈方案

3.2.1鉆心打撈（內掛式打撈）

（1）這一方案的原理是：將打撈器插入掉落鉆具鉆桿內，由于滑塊自身重力的作用，滑塊會在斜面滑道內自由滑動，隨著滑塊向下移動，滑塊的外徑逐漸增大，當滑塊接觸到事故鉆具內壁時，在提動打撈器，在鉆具重力的作用下，依靠滑塊與鉆具內壁的摩擦力卡緊，當摩擦力大于鉆具重力時，孔底鉆具將會同打撈器一起提升。

圖1　鉆心打撈器

在發生掉鉆事故時，根據現有數據計算出掉落鉆具的具體位置后開始實施鉆心打撈，鑒于孔內泥漿經過了一天的沉降，鉆具上可能會有沉淀的鉆渣，我們通過測錘進行探觸，可以感覺到明顯的觸碰效果，初步認定滿足打撈條件。

圖2　打撈模擬

（2）失敗總結：經過這三次失敗的打撈，鉆心法打撈方案最終流產，通過這三次失敗的打撈，我們認識到，對于各個鉆機的鉆具情況，包括各個鉆機的鉆具型號，內徑外徑以及鉆頭各個連接處的內外徑都應該有一個詳細準確的記錄，確保出現事故時可以及時提取，以便能夠及時準確的解決問題。

圖3　打撈原理示意圖

3.2.2筒式三抓打撈鉤（外卡式打撈）

（1）打撈過程：這一方案是利用配重的法蘭盤受力，依靠提升力將孔內鉆具提出。根據掉落鉆具配重法蘭盤尺寸，現場制作三抓打撈器，制作完成后在現場進行試驗，在試驗成功后確認方案可行，下打撈器進行打撈。對于本次打撈，關鍵點在于掉落的鉆具是否呈水平狀態，這決定了三個打撈掛鉤能否順利鉤掛上掉落鉆具的法蘭盤。

（2）打撈總結：外卡式打撈方案準備工作充分，原始數據準確，打撈過程細致，以致能夠在短時間內將掉落鉆具成功打撈。

圖4　鉆具打撈成功

3.3事故預防措施

開鉆前應清除孔內雜物，檢查所有鉆桿、鉆具、連接裝置，對于那些有損傷和磨損的要做上標記，特別是應力較集中的焊接處要仔細檢查，有問題及時處理；對于比較堅硬的地層，應采取減壓、低鉆速鉆進，防止扭矩太大，發生掉鉆事故。

4　總結

這次掉鉆事故，鉆機操作人員經驗不足且工作不夠細致，沒有及時發現鉆機的鉆壓數值變化，機組人員以及鉆孔負責人也未能做出準確的判斷，致使失去最佳處理時機。通過這次掉鉆事故，讓我們清楚的認識到，在鉆孔施工的過程中采取積極有效的預防措施，能夠大幅降低事故發生率，保證鉆孔施工的正常有序進行。在施工現場也應該提前準備好用于打撈的各種器具，以便在出現問題時能夠第一時間解決，節約中間環節的等待時間，盡可能的減小事故帶來的影響。對于此類事故，每耽擱一分鐘就多了一分打撈風險和處理難度，能否一次打撈成功在側面反映了施工單位的應急處理能力以及現場主管人員的技術力量。

參考文獻：

［1］李榮華.淺談超深大直徑樁的施工和鉆具打撈［J］.西部探礦工程，2009（10）:49-50.

［2］王衛紅.大直徑樁成孔泥漿分析［J］.山西建筑，2003，29（03）:64-65.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.102