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浅析在钻孔施工中坍孔.偏斜.沉淀超厚成因\预防及处治
【摘 要】在钻孔过程中,如孔内水位急剧下降,并有气泡伴生,同时,出碴量显著增加,钻机进尺不动,钻机负荷明显增大,此时,应认定为坍孔。产生坍孔的原因,首先在于施工前地层情况分析不明,没有根据各地层地质资料采取相应施工方案,包括泥浆比重或泥浆粘度、胶体率等指标适时调配不当等。
【关键词】钻孔施工中坍孔;偏斜;沉淀超厚的事故成因及预防处治
1. “常看”、“常补”防坍孔
在钻孔过程中,如孔内水位急剧下降,并有气泡伴生,同时,出碴量显著增加,钻机进尺不动,钻机负荷明显增大,此时,应认定为坍孔。产生坍孔的原因,首先在于施工前地层情况分析不明,没有根据各地层地质资料采取相应施工方案,包括泥浆比重或泥浆粘度、胶体率等指标适时调配不当等。其次,孔壁水压不平衡和护筒埋置太浅漏水也可造成坍孔。
坍孔的预防在于“常看”、“常补”。“常看”就是要对各地层地质情况做到心中有数,随时注意钻进情况,随时观察水位情况。“常补”,就是当钻进松散粉砂土或流砂中时,要及时补充较大比重、粘度的泥浆,甚至可补充投入掺片石或卵石的粘土。此外,要有专人负责补水,以保证钻孔内必要的水头高度。
坍孔发生后,如坍塌部位不深,可采取深埋护筒法继续施工,若坍孔严重,应立即回填密实后重新钻孔。
2. “安好”、“调好”防偏斜
钻成孔偏离设计桩位或垂直度、倾斜度不符合标准,称为钻孔偏斜。其危害轻者使灌注桩施工时,钢筋笼吊入困难、安装无法到位,影响桩柱式墩台相位精度,重者严重影响桩的承载受力情况,造成事故隐患。
钻孔偏斜的原因一方面是钻机安装不妥,如底座基础不稳定,产生不均匀沉降,造成钻盘倾斜或钻杆变形,接头不正所致。另一方面则与地质情况有关,当遇有孤石、探头石时,当钻入地层软硬交替不断变化时,当在粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进时,都可能发生偏斜。可见,钻孔偏斜的预防,“安好”、“调好”尤为重要。
“安好”就是要将钻机安装好。钻机的转盘、底座水平、起重滑轮轮轴、卡孔、护筒中心应安装在一条竖直线上,同时要在钻机上安装导向架。“调好”就是要调整好。钻杆、接头要及时检查,及时调正;钻杆弯曲要及时调直;遇到复杂地质时,为防止抢进度盲目加压钻进使钻孔向软弱层倾斜,要及时调速。
钻孔偏斜后,应查明原因,采取相应措施。包括稳固基座基础;在偏斜处吊住钻锥反复扫孔;加填粘性土至偏斜处,待沉淀密实后再行钻进等。
3. “抽清”、“测明”防超厚
钻孔成形后,仅采用掏碴法、喷射法和加深孔底等来替代清孔,常常会造成孔底沉淀超厚。其危害在桩尖部使承载力降低,在桩身部则可能产生夹泥、夹层,甚至发生断桩。
造成上述的原因在于清孔方法简单不当。掏碴法只注意孔底的粗粒钻碴,而忽略了泥浆的相对密度。这样一来,后期灌注混凝土时,过大密度的泥浆将沉淀至孔底;喷射清孔时,除对孔壁压力不好掌握易造成坍孔外,对孔底沉淀物也作用有限。而加深孔底,既不能清除孔底废碴,也不能降低孔内水中泥浆的相对密度,病灶依然存在。所以,清孔,采用抽浆清孔法为好。
抽浆清孔法的要点在于“抽清”和“测明”。“抽清”,就是要有效降低孔内泥浆的相对密度,”清”只是相对而言。清孔后泥浆的相对密度要满足设计要求。“测明”,就是要在清孔后,分别从孔口、孔中部、孔底部提取泥浆,测定要求的各项指标是否符合质量标准要求。同时,应在孔底部放置取样盒,在混凝土灌注前再次取出以查孔底沉淀是否超厚,只有当孔底沉淀值小于规范要求时,方可进行混凝土灌注。
4. 综上所述
钻孔施工中,切实加强质量管理意识,严格执行施工技术规范,不断提高施工管理水平,“坍孔”、“偏斜”、“沉淀超厚”等事故,是完全能够有效防治的。
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