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旋挖钻机成孔过程不得不防的事故现象

2015-05-13 16:24:32 来源:中国检测网 阅读:

  旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械。主要适于砂土、粘性土等土层施工,在建筑行业中得到了广泛的应用。当然该类机械在施工中遇到问题也越来越多,在此小编总结分析了旋挖钻机在施工遇到的各种不良的现象及其防治措施。

  1.护筒冒水

  护筒护筒底脚及周围冒水,后果严重的会引起地基下沉、护筒倾斜和位移,造成桩孔偏斜,甚至无法施工。

  病因分析:埋设护筒时周围土不够密实,或护筒水位差太大,或钻头起落时发生摩擦碰撞。

  防治措施:埋护筒时坑底与四周要选用最佳含水量的粘土分层夯实;在护筒适当高度开孔,使护筒内保持有 1~1.5m 的水头高度;起落钻头时防止碰撞护筒;初发现护筒冒水时可用粘土在四周填实加固,如护筒严重下沉或位移则应返工重埋。

  2.钻进极慢或不进尺

  在硬可塑粘土层中钻进极慢,一般为 8~10h,占单桩钻进进间的 60%~70%。

  病因分析:钻头选型不当,合金刀具安装角度欠妥,刀具切土过浅,钻头配重过轻,钻头被粘土糊满。

  防治措施:更换或改造钻头,重新安排刀具角度、形状、排列方向,加大配重、加强排渣、降低泥浆比重或改用钻进方式,采取反循环钻进方式。

  3.桩孔孔壁坍塌

  成孔中或成孔后,孔壁不同程度塌落。成孔中排出的泥浆不断出现气泡,有时护筒内的水位突然下降,均为塌孔的兆头。

  病因分析:主要是由于土质松散,加之泥浆护壁不好;护筒埋设不好,筒内水位不高;提住钻头钻进;钻头钻速过快或空转时间太长都易引起钻孔下部坍塌;成孔后待灌时间和灌注时间过长。

  防治措施:在松散易坍土层中适当深埋护筒,密实回填土,使用优质泥浆,提高泥浆比重和粘度,升高护筒,终孔后补给泥浆,保持要求的水头高度,保证钢筋笼制作质量,防止变形;吊设时要对准孔位,吊直扶稳,缓缓下沉,防止碰撞孔壁;成孔后待灌时间一般不超过 3h,并尽可能加快灌注速度、缩短灌注时间;在钢筋笼未下孔内的情况 下,浆砂、粘土混合物回填至坍塌孔深以上 1~2m,或全孔回填并密实后再用原钻头和优质泥浆扫孔;在钢筋笼碰孔壁而引起轻微坍塌的情况下,用直径小于钢筋笼内径的钻头以优质泥浆扫孔或用导管清孔。

  4.桩孔局部缩颈

  局部缩颈是指局部孔径小于设计孔径。

  病因分析:泥浆性能欠佳,失水量大。引起塑性,土层吸水膨胀,或形成疏松,蜂窝状厚层泥皮;邻桩施工间距不当,土层中应力尚未消散,新孔孔壁软土流变;钻头直 径磨损过大。

  防治措施:采用优质泥浆,控制泥浆比重和粘度,降低失水量;当设计桩距<4D 时 应跳隔 1~2 根桩施工;新桩尽可能在邻桩成桩 36h 后开钻;选用双导正环保径的笼状钻头;用泥浆和足尺寸钻头扫孔;扫通清孔后尽快灌注砼。

  5.桩孔偏移倾斜

  成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。

  病因分析:钻机安装不平或钻台下有虚土产生不均匀沉陷;桩架不稳,钻杆导架垂直,钻机磨损,部件松动;护筒埋设偏斜,钻杆弯曲,主动钻杆倾斜;遇旧基础或大石等地下障碍物,土层软硬不均或基岩倾斜。

  防治措施:钻机安装周正、水平、稳固、无束前缘切点,转盘中心和护筒中心三点面一线;护筒不偏斜,钻杆不弯曲,主动钻杆保持垂直,增添导向架,控制提引水龙头, 尽可能采用钻挺加压;清除地下障碍物;除软硬互层采用轻压慢转技术参数外,从软塑粘土层,尤其流塑粘土层和砂层进入硬塑粘土层或从粘土层进入基岩时,笼装钻下端的 锥形导向小钻头需改用平底导向小钻头,或者直接用不带导向小钻头的平底钻头钻进; 采用沉井、控孔桩等方式清除地下障碍物;在硬塑料粘土层发生偏斜时,用砂、料土混 合物回填偏斜以上 1~2m,待密实后用平度合金钻头轻压慢转倾斜;在基岩面发生偏斜时,可投入 20~40mm 粒径碎石,略高于偏斜处,冲击密实后用平底合金钻头、牙轮滚刀钻或平底钢粒钻头纠斜。

  6.孔底沉渣过多

  孔底沉淤,残留泥砂过厚或孔壁泥土塌落在孔底。

  病因分析:清孔未净,清孔泥浆比重过小或清水置换;钢筋笼吊放未垂直对中,碰刮孔壁泥土坍落孔底;清孔后待灌时间过长,泥浆沉淀;沉渣厚度测量的孔底标高不统 一。

  防治措施:终孔后钻头提高孔底 10~500px,保持慢速空转,维持循环清孔时间不少于 30min;清孔采用优质泥浆,控制泥浆比重和粘度不要直接用清水置换,钢筋笼垂直缓放入孔;用平底钻头时沉渣厚度从钻头底部所达到的孔底平面算起;用底部带圆锤的 笼头钻头时沉渣厚度从钻头底部所达到的孔底平面算起;或采用导管二次清水,冲孔时间以导管内测量的孔底沉渣厚度达到规范要求为准;提高砼初灌时对孔底的冲击力,导 管底端距孔底控制在 30~1000px,初灌砼量须满足导管底端能埋入砼中 1.0m 以上的要求,利用隔水塞和砼冲刷残留沉渣。

  总之,对于旋挖钻机施工这种新的工艺来说,我们还需要积累更多的经验,特别是对于施工中遇到的各种问题,都需要我们认真的总结,分析,确保以后遇到相同情况不会茫然不知所措。相信随着旋挖钻机的深入推广,我们学到的会越来越多,处理问题会越来越来简单,工作也会越来越顺利。

关键词:旋挖钻机,钻机成孔过程,建筑工程

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