鉆孔灌注樁埋鉆事故處理

【摘要】目前，泥漿護壁鉆孔灌注樁在國內(nèi)基礎(chǔ)工程領(lǐng)域中已占據(jù)重要地位。鉆孔灌注樁在成樁前后存在著各式各樣的質(zhì)量事故。針對不同的質(zhì)量事故存在不同的處理方法。而同一類事故，由于對該事故處理方法不同，取得的成效也不同。本文對溫州市瑞安市塘下鎮(zhèn)B-8-1地塊國際名都工程泥漿護壁鉆孔灌注樁埋鉆事故的處理方法過程及效果進行簡單介紹。

【關(guān)鍵詞】鉆孔灌注樁埋鉆；原因分析；事故處理

1.工程概況

溫州市瑞安市塘下鎮(zhèn)B-8-1地塊國際名都工程工程分為A、B、C、D 4幢主樓地上30+1層，地下1層，框支剪刀墻結(jié)構(gòu)。工程樁采用正循環(huán)泥漿護壁鉆孔灌注樁，其中樁徑700的有76根，樁徑800的有780根，樁徑900的有12根。設(shè)計有效樁長為82米，樁頂升入承臺100mm，樁頂鋼筋錨入承臺45D（D為樁主筋直徑），樁底沉渣必須小于50mm，距孔底50cm范圍內(nèi)的泥漿比重不大于1.20，并控制含砂率≤0.8%，粘度≤28s。清孔符合要求后半小時內(nèi)必須灌注混凝土，整根樁的澆灌時間不超過4小時，如有間歇，不應(yīng)超過半小時。樁身混凝土的灌注系數(shù)應(yīng)控制在1.10～1.20。在保證樁身混凝土強度等級的前提下，樁身混凝土超灌高度不小于1.5米，混凝土初灌量不小于2m3，導(dǎo)管埋深宜為2～6米，嚴禁導(dǎo)管拔出混凝土面。樁身采用水下C35混凝土。

2.工程地質(zhì)情況

根據(jù)巖土工程地質(zhì)勘察報告，擬建場地位于溫州海濱平原內(nèi)。地形平坦，地貌單一。在勘探深度內(nèi)，地層有雜填土、淤泥、深部粘性土、坡殘積粉質(zhì)粘土和風化基巖等7個工程地質(zhì)層和12個亞層組成。

3.埋鉆事故樁機施工概況

埋鉆事故樁基為GPS-15型鉆機法蘭盤鉆桿。單腰帶三翼鉆頭。鉆具總長92.10m（其中29根3m鉆桿，共87m，立軸方桿3.60m，鉆頭1.50m）。施工樁基為錨樁。施工編號393#。正循環(huán)成孔。于2010年7月2日上午10時開孔。7月3日22：30終孔。終孔孔深90.34m。一清至3日上午9時。因現(xiàn)場材料不足，且已有3樁先于393#成孔等待澆砼。機組操作人員未采取措施自去休息。至晚上20：30，機組操作人員再循環(huán)一下孔內(nèi)泥漿，鉆桿內(nèi)已不通水。操作鉆機也不能提動鉆具。下測繩測得孔深82.10m，埋鉆約8.24m。當時立即強拔，使用鉆機主卷揚機（約12噸）和20噸汽車吊同時拔，無效果。

4.原因分析

經(jīng)檢查施工記錄，現(xiàn)場查看，核查設(shè)計圖紙及地質(zhì)勘察報告，發(fā)現(xiàn)存在以下問題：

4.1 7月3日8：20分一清完畢，測孔深90.34米，泥漿比重達1.27粘度22秒。用手指蘸泥漿輕捻，有細小顆粒感覺。機組等待休息未提鉆。

4.2 第（6）層粉質(zhì)粘土，層頂埋深-82.0米，屬坡殘積粉質(zhì)粘土，灰黃，棕紅色，含少量粉砂、碎石、呈軟塑～可塑、中壓縮性，有親水性，遇水浸泡易崩解，喪失強度。

4.2 391#樁砼澆灌記錄顯示，391#樁砼理論方量為71.48m3，實際方量92.924 m3，充盈系數(shù)達1.3（施工開始至此充盈系數(shù)基本控制在1.1～1.2之間），因此該樁充盈系數(shù)較不正常。

4.3 391#樁與393#樁中心距離，按樁基礎(chǔ)施工驗收規(guī)范，樁垂直度偏差小于等于1%為合格，則樁底最小凈距為3.2m，

由此分析：

（1）393#樁一清不徹底，孔內(nèi)沉渣經(jīng)長時間長的沉淀，導(dǎo)致393#樁埋鉆。

（2）由于第（6）層粉質(zhì)粘土長時間在水體的浸泡下崩解，喪失強度，呈軟塑～可塑狀態(tài)，導(dǎo)致先于393#孔終孔的391#樁在澆注過程與393#孔發(fā)生串孔，導(dǎo)致393#樁埋鉆。

5.事故處理方法

根據(jù)事故原因的分析，先后選擇了兩種不同的處理方法，對該事故進行處理。

5.1透孔法

目的：在保持樁孔內(nèi)狀態(tài)完好的前提下把整套鉆具（包括鉆頭）取出，使之符合設(shè)計要求。

方案：仍采用GPS-15型事故鉆機，借用其余鉆機鉆桿。鉆桿底部焊合金鉆頭Φ180（平底），通過前后左右移動雜記鉆機，在被埋鉆頭內(nèi)鉆孔八個，使砼破壞，再用氣舉反循環(huán)，將被埋鉆頭內(nèi)砼沉渣抽出，隨后利用GPS-15鉆機扭矩及20噸吊車強拔，將事故鉆頭及鉆桿提出。事故處理過程中，保證孔內(nèi)泥漿大于 1.30以上。

處理過程：此方案于7月4日開始實施。由于孔內(nèi)鉆具與所下鉆具均為法蘭連接，給起下鉆桿造成困難（下鉆時間約4小時）。于4日上午10時完成。第一個孔效果較為理想。抽上砼也較多（同時證明埋鉆原因的分析是正確的）。6日，完成8個小孔，采用強拔無效。隨后修改鉆頭，繼續(xù)采用透孔法施工，并適時擴大鉆頭直徑，以提高打散砼效果。至10日，仍無法將鉆頭取出，遂放棄。

5.2割管法

目的：放棄鉆頭，只取出整套鉆桿，爭取時間在滿足設(shè)計總體要求，保證393#樁身質(zhì)量的前提下處理好該事故。

方案：在Φ168mm鉆桿內(nèi)部下入Φ42mm鉆桿，下接偏心鉆頭：Φ110mm偏心40mm。在孔內(nèi)鉆頭腰帶上部150mm處將鉆桿割斷，取出鉆桿，再對該樁進行掃孔，下鋼籠，割斷鉆頭不取出，清孔后澆灌砼。

處理過程：該方案于7月12日經(jīng)設(shè)計同意后開始實施。改用GPS-10鉆機進行處理。在下鉆桿過程中，嚴格控制鉆桿尺寸，確保偏心鉆頭割管位置的正確，并將Φ168mm鉆桿用鐵線穿過法蘭，分四個方向固定，防止了偏心鉆頭在割管過程中，Φ168mm鉆桿擺動，削弱了割管效果。并每隔12小時檢查一次合金刀片的磨損情況，并由偏心鉆頭焊接合金刀片的鋸片邊緣磨損深度，判斷Φ168mm鉆桿的割進深度。經(jīng)過79小時的施工，經(jīng)偏心鉆頭鋸片邊緣磨損深度判斷Φ168mm鉆桿割進深度約8mm～9mm，遂改用GPS-15鉆機。利用其扭矩大的特性，將鉆桿扭斷。

6.其他

6.1掃孔：對該孔重新校對孔位，樁機對中，水平校驗，重新掃孔為穩(wěn)定孔壁，先預(yù)備濃泥漿1.45g/cm3，采取邊掃孔邊摻水泥的方法進行掃孔至割管位置。隨后，起鉆，安放鋼筋籠。

6.2水下砼澆灌：經(jīng)二次清孔后，開始澆注砼。澆注過程對砼的充盈系數(shù)按15m一段分別進行。計算其結(jié)果從上至下分別為1.18， 1.16， 1.2， 1.19， 1.17。

6.3經(jīng)溫州市巖土工程有限公司利用該樁進行錨樁法靜載荷試驗，測得該錨樁上拔量為4mm，為同組錨樁上拔量中值，在規(guī)范允許的范圍內(nèi)。

6.4經(jīng)溫州市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督檢測中心采用ZK-7D（E）智能測樁儀進行發(fā)射波檢測樁身完整性，推定該樁樁身正常。質(zhì)量等級為I類樁。

7.體會

7.1經(jīng)過施工過程一系列現(xiàn)象（沉渣有砼砂漿、割斷鉆桿下部法蘭上有砼砂漿殘留物），說明埋鉆事故的原因分析是正確的，但對事故出來方法的選擇不果斷，遷延時日，浪費了人力和物力，因此對于事故的處理，不僅應(yīng)考慮各種處理方法的可行性，更應(yīng)注重效果成本和工期。

7.2現(xiàn)場施工技術(shù)管理應(yīng)加強。對于鉆進過程中的樁機臨時停工，應(yīng)拆卸1-2根鉆桿，將鉆頭提離孔底，防止埋鉆。

7.3在保證泥漿比重符合要求的條件下，孔壁可在較長時間內(nèi)保持穩(wěn)定，而不出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象。