裴 鵬
(嫩江縣水務局,黑龍江嫩江 161400)
在鉆孔過程中,如果鉆孔內水位突然下降,孔中冒細密的水泡,就表示已坍孔。此時,出渣量顯著增加而不見鉆頭進尺,但鉆孔負荷顯著增加,泥漿泵壓力突然上升,造成憋泵。一旦坍孔,鉆孔便無法正常進行,易造成掉鉆、埋鉆事故。
防治措施:在松散粉砂土或流砂中鉆孔時,應選用較大比重、黏度的泥漿。一般選用優質黃泥制作黃泥漿,要求黃泥中不得含有沙石等雜質,塑性指數>22。并放慢進尺速度(鉆孔進尺的平均速度一般控制在6~4 m/h為宜),也可投入黏土摻片石或卵石,低錘沖擊,將黏土膏、片石或卵石擠入孔壁穩定孔壁。
根據不同地質,調整泥漿比重。確保泥漿具有足夠的稠度,確保孔內外水位差,維護孔壁穩定。黃泥漿的比重控制在1.25~1.30 kg/cm2,數量不少于單樁井孔體積的2倍。實踐證明:高質充足的黃泥漿是確保鉆孔灌漿樁施工質量的關鍵之一。
發生孔口坍塌時,可立即拆除護筒并回填鉆孔,重新埋設護筒再鉆。坍孔部位不深時,可用深埋護筒法,將護筒周圍土夯實填密實重新鉆孔。發生孔內坍塌時,判明坍塌位置,回填砂和黏土(或砂礫和黃土)混合物到坍孔處以上1~2m。如坍孔嚴重時應全部回填,待回填物沉積密實后再進行鉆進。
現場鉆成的樁孔,垂直不豎直,斜樁斜度不符合要求的標準或樁位偏離設計樁位等稱為鉆孔偏斜。鉆孔偏斜會使灌注樁施工時鋼筋籠難吊入,或造成樁的承載力小于設計要求。造成鉆孔偏斜的原因大致有5個方面原因:①鉆孔中遇有較大孤石或探頭石;②在有傾斜度的軟硬地層交界處,巖面傾斜處鉆進,或在粒徑大小懸殊的卵石層中鉆進,鉆頭受力不均;③擴大孔較大處,鉆頭擺動偏向一方;④鉆機底座未安置水平或產生不均勻沉陷;⑤鉆桿彎曲,接頭不正。
防治措施:安裝鉆機時要使轉盤、底座水平,起重滑輪輪軸,固定鉆桿的卡孔和護筒中心三者在一條豎直線上。并經常檢查校正。由于主動鉆桿較長,轉動時上部擺動過大,必須在鉆架上增設導向架,控制鉆桿上的提引水籠頭,使其沿導向架向中鉆進。鉆桿、接頭應逐個檢查,及時調正。主動鉆桿彎曲,要用千斤頂及時調直。在有傾斜的軟硬地層中鉆進時,應吊著鉆桿控制進尺,低速鉆進。或回填片石、卵石沖平后再鉆。在偏斜處吊住鉆頭上下反復掃孔,使孔正直。
產生孔徑小于設計孔徑現象稱為縮孔。縮孔的產生使鋼筋籠的混凝土保護層過小及降低樁的承載力。產生的原因有:①鉆具焊補不及時,嚴重磨損的鉆錐往往鉆出比設計樁徑稍小的孔;②鉆進地層中有軟塑土,遇土膨脹后使孔徑縮小。
防治措施:經常檢查鉆具尺寸,及時補焊或更換鉆齒。有軟塑土時,采用失水率小的優質泥漿護壁。采用鉆具上、下反復掃孔的方法來擴大孔徑。
鉆頭被卡住為卡鉆;鉆頭脫開鉆桿掉入孔內為掉鉆;掉鉆后打撈造成坍孔為埋鉆。出現上述現象影響鉆孔正常進行延誤工期,造成人力和財力的浪費。產生此現象的原因是:①沖擊鉆孔時鉆頭旋轉不勻,產生梅花形孔。或孔內有探頭石等均能發生卡鉆。傾斜長護筒下端被鉆頭撞擊變形及鉆頭傾倒,也能發生卡鉆;②卡鉆時強提、強扭,使鉆桿、鋼絲繩斷裂;鉆桿接頭不良、滑絲;電機接線錯誤,使不能反轉的鉆桿松脫,鉆桿、鋼絲繩、聯結裝置磨損,未及時更換等均可造成掉鉆事故。
防治措施:經常檢查轉向裝置,保證靈活,經常檢查鉆桿、鋼絲繩及聯結裝置的磨損情況,及時更換磨損件,防止掉鉆。用低沖程時,隔一段時間要更換高一些的沖程,使沖錐有足夠的轉動時間,避免形成梅花孔而卡鉆。對于卡鉆,不宜強提,只宜輕提鉆頭。如輕提不動時,可用小沖擊鉆沖擊,或用沖、吸的方法將鉆頭周圍的鉆渣松動后再提出。對于掉鉆,宜迅速用打撈叉、鉤、繩套等工具打撈。對于埋鉆,較輕的糊鉆,此時應對泥漿稠度、鉆渣、進出口、鉆桿內徑大小及排渣設備進行檢查和計算,并控制適當的進尺。若已嚴重糊鉆,應停鉆提出鉆頭,清除鉆渣,沖擊鉆糊鉆時,應減小沖程,降低泥漿稠度,并在黏土層上回填部分砂、礫石。
[1]吳安良.水利工程施工[M].北京:中國水利水電出版社,1992.