鉆孔樁回旋鉆機施工實踐探討

侯進

摘 要：回旋鉆機在鉆孔中往往出現各種各樣的問題，作者根據自己的施工經驗，介紹回旋鉆機鉆孔施工工藝和常遇問題的處理。

關鍵詞：土質變化；施工事項；問題處理

前言

地基土層的工程性質與水文地質條件以及荷載特性、使用要求、施工技術等因素息息相關。江蘇地區等級公路的大中橋基礎設計近20年大部分均采用鉆孔樁深基礎，在作者所參加施工的大、中、小橋中，均采用的是鉆孔樁基礎。樁基礎工程是隱蔽工程，如有缺陷較難發現，也較難彌補或修復，而這些缺陷往往直接影響整個結構的使用。樁基礎施工的進度經常控制整個結構的施工進度，因此必須精心施工。樁基礎的施工方案和施工方法應該結合設計要求、現場地形、地質條件、施工技術設備、施工季節、氣候、水文等情況來研究決定。文章對回旋鉆機樁基礎施工工藝和常遇問題的處理進行了介紹。

1 回旋鉆機工作原理

鉆孔樁基礎工程的樁孔鉆進是橋梁施工的關鍵工序，回旋鉆機成孔的原理是利用鉆具的回旋切削土體鉆進，并在鉆進的同時采用循環泥漿的方法護壁排渣，繼續鉆進成孔，有正、反循環泥漿兩種方法。

2 基本條件

2.1 江蘇地區所遇土質有亞粘土，粉性粉砂土，細、中粗砂，粘性土，砂類土，含少量礫石、卵石的土，含鈣、鐵、錳質粘土等。

2.2 鉆孔基本上選用GPS15型回旋鉆機和125型潛水鉆機、啞輪鉆機等，常采用正、反兩種循環方法施工。

2.3 泥漿的制備

2.3.1 施工中遇到較厚的粘土中鉆進，也可放入清水中由鉆頭旋轉鉆進自行生成泥漿。

2.3.2 當土質為砂類土，含少量礫、卵石土時，應準備黃粘土和陶土等造漿能力強、粘度大的土，在鉆進中分批漿打碎的粘土投入孔內。

2.3.3 泥漿性質指標，在鉆進過程中一般在1.1-1.4，粘度18S-20S。

2.4 護筒埋設

2.4.1 護筒平面位置應埋設準確，同時內徑比回旋鉆孔大20cm以上。

2.4.2 護筒頂標高應高出地下水位和施工最高水位1.5m，無水地面應高出20cm以上。

2.4.3 護筒底應低于施工最底水位0.3m，同時根據地形、土質情況，注意旱地埋置深度，以防穿孔。

2.5 其他應注意的問題

2.5.1 根據孔深和土質變化，選擇適用的鉆機和泥漿泵。

2.5.2 鉆機就位后要做到平穩，其工作平臺中的支撐基礎承載力也需要滿足施工要求。

2.5.3 在鉆機鉆進過程中，要隨時對鉆進不同土層時的泥漿指標等性能的變化進行檢測和控制，并做好進尺、土質、泥漿的原始記錄。

2.5.4 經常檢查鉆機和泥漿泵的電路連接，密封程度及傳動部件等使用情況，以免因機械故障停鉆造成塌孔事故。

3 鉆進時一般問題及處理

3.1 坍孔應根據塌孔原因采取相應的措施

3.1.1 鉆孔過程中發生坍孔后，要查明原因進行分析處理，可采用加深埋護筒等措施后繼續鉆進.

3.1.2 根據現場情況也可在泥漿中加入大量的干鋸末，同時增大泥漿比重（控制在1.15～1.4之間），改善其孔壁結構。

3.1.3 在潮汐或汛期地區如果水位變化過大時，需保證水頭相對穩定。

3.1.4 鉆頭每次進入液面時，速度要非常緩慢，等鉆頭完全進入漿液后，再勻速下到孔底，每次提鉆速度控制在0.3～0.5m/s。坍孔嚴重時，應回填重新鉆孔。

3.2 掉鉆落物的原因及采取相應的措施

3.2.1 操作不慎，落入扳手、撬棍等物。

3.2.2 鉆桿接頭不良或滑絲。

3.2.3 掉鉆落物：卡鉆時強提強扭，操作不當，使鉆桿或鋼絲繩超負荷或疲勞斷裂。

3.2.4 開鉆前應清除孔內落物，零星鐵件可用電磁鐵吸取，較大落物和鉆具也可用沖抓錐打撈，然后在護筒口上加蓋。

3.2.5 掉鉆后應及時摸清情況，若鉆錐被沉淀物或坍孔土石埋住應首先清孔，使打撈工具能接觸鉆桿和鉆錐。

3.3 產生糊鉆的原因及相應的措施

正反循環回旋鉆進中，糊鉆的表征是在細粒土層中鉆時進尺緩慢，甚至不進尺出現憋泵現象。在粘土層中沖擊成孔時，由于沖程太大，泥漿粘度過高，泥渣量大，鉆桿內徑過小，出漿口堵塞以致鉆頭被糊鉆或者被埋住。

3.3.1 對正反循環回轉鉆，可清除泥包，調節泥漿的相對密度和粘度，適當增大泵量和向孔內投入適量砂石解決泥包糊鉆，選用刮板齒小、出漿口大的鉆錐。

3.3.2 在鉆進軟塑土層中的時候，進尺速度要緩慢，鉆速一般控制在65轉/分之內。

3.3.3 嚴重糊鉆時應停鉆，清除鉆渣。對鉆桿內徑、鉆渣進出口和排渣設備的尺寸進行檢查計算。

3.3.4 當粘土層較厚時，改變鉆頭刮板角度和加大齒距。

3.4 擴孔

3.4.1 遇砂類土層或軟淤泥，容易造成坍塌而擴孔，我們采取的措施是輸入高濃度泥漿，加大泥漿的比重。

3.4.2 鉆進時有硬桿件物體掉入孔內，隨著旋轉鉆頭的擴大而孔壁也產生隱患，當發現異常現象的時候要采取特殊的技術予以清除。

3.4.3 鉆桿轉運中局部受壓彎曲或剛度疲勞或導向圓與鉆頭中心不在同一軸心上。鉆前應檢查以上內容，更換或較正偏位。

3.4.4 擴孔嚴重時，按塌孔處理，回填粘土，沉淀密實后重鉆。

3.5 縮孔

3.5.1 鉆錐焊補不及時、嚴重磨耗的鉆錐往往鉆出較設計樁徑稍小的孔，應及時補焊鉆錐、合金片等以滿足鉆孔徑要求。

3.5.2 使用卷揚機吊住鉆錐上下、左右反復掃孔以擴大孔徑，直至使發生縮孔部位達到設計要求為止。

3.6 鉆孔漏漿

3.6.1 在透水性強的砂礫或流砂中，特別是在有地下水流動的地層中鉆進時，稀泥漿向孔壁外漏失。應使用較粘稠或高質量的泥漿鉆孔。沖擊鉆機可加稠泥漿或回填粘土摻片石、卵石反復沖擊增強護壁。

3.6.2 如接縫處漏漿不嚴重，可由潛水工用棉絮堵塞，封閉接縫。如漏水嚴重，應挖出護筒，修理完善后重新埋設護筒。

3.7 鉆孔偏斜

3.7.1 鉆桿彎曲，接頭不正，鉆桿接頭應逐一檢查，及時調正，當主鉆桿彎曲時，要用千斤頂及時調直。

3.7.2 安裝鉆機時要使轉盤、底座水平，起重滑輪緣、固定鉆桿的卡孔和護筒中心三者應在一條豎直線上，并經常檢查校正。

3.7.3 由于主鉆桿較長，轉動時上部擺動過大。必須在鉆架上增設導向架，控制桿上的提引水龍頭，使其沿導向架對中鉆進。

4 結束語

在實際施工鉆孔過程中，我們要根據土質等具體情況控制和調整鉆進速度、泥漿稠度等性能指標，避免和防止坍孔等各種事故的發生。當鉆孔遇到問題時，首先在保證工程質量的前提下，同時進行經濟效益比較，然后制定切實可行的處理方法。同時要求施工人員應有高度的責任感和較高的技術水平以及實踐經驗，發現問題，迅速正確地處理，施工中要加強質量管理，嚴格執行崗位責任制。

參考文獻

[1]黃家偉.鉆孔灌注樁施工工藝及質量控制[J].山西建筑，2007.

[2]JTG/T F50-2011.公路與橋梁施工技術規范[S].人民交通出版社.