2020年中級(jí)注冊(cè)安全工程師答疑:鉆孔樁常見事故的預(yù)防及處理方法有哪些?

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問題：

鉆孔樁常見事故的預(yù)防及處理方法有哪些?

答疑：

常見的鉆孔(包括清孔時(shí))事故及處理方法分述如下：

1坍孔

各種鉆孔方法都可能發(fā)生坍孔事故，坍孔的特征是孔內(nèi)水位突然下降，孔口冒細(xì)密的水泡，出渣量顯著增加而不見進(jìn)尺，鉆機(jī)負(fù)荷顯著增加等。

1.1、坍孔原因

①、泥漿相對(duì)密度不夠及其它泥漿性能指標(biāo)不符合要求，使孔壁未形成堅(jiān)實(shí)泥皮。

②、由于出渣后未及時(shí)補(bǔ)充泥漿(或水)，或河水、潮水上漲，或孔內(nèi)出現(xiàn)承壓水，或鉆孔通過砂礫等強(qiáng)透水層，孔內(nèi)水流失等而造成孔內(nèi)水頭高度不夠。

③、護(hù)筒埋置太淺，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸濕泡軟，或鉆機(jī)直接接觸在護(hù)筒上，由于振動(dòng)使孔口坍塌，擴(kuò)展成較大坍孔。

④、在松軟砂層中鉆進(jìn)進(jìn)尺太快。

⑤、提出鉆錐鉆進(jìn)，回轉(zhuǎn)速度過快，空轉(zhuǎn)時(shí)間太長。

⑥、水頭太高，使孔壁滲漿或護(hù)筒底形成反穿孔。

⑦、清孔后泥漿相對(duì)密度、粘度等指標(biāo)降低，用空氣吸泥機(jī)清孔泥漿吸走后未及時(shí)補(bǔ)漿(或水)，使孔內(nèi)水位低于地下水位。

⑧、清孔操作不當(dāng)，供水管嘴直接沖刷孔壁、清孔時(shí)間過久或清孔停頓時(shí)間過長。

⑨、吊入鋼筋骨架時(shí)碰撞孔壁。

1.2、坍孔的預(yù)防和處理

①、在松散粉砂土或流砂中鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)控制進(jìn)尺速度，選用較大相對(duì)密度、粘度、膠體率的泥漿或高質(zhì)量泥漿。

②、發(fā)生孔口坍塌時(shí)，可立即拆除護(hù)筒并回填鉆孔，重新埋設(shè)護(hù)筒再鉆。

③、如發(fā)生孔內(nèi)坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘質(zhì)土(或砂礫和黃土)混合物到坍孔處以上1m-2m，如坍孔嚴(yán)重時(shí)應(yīng)全部回填，待回填物沉積密實(shí)后再行鉆進(jìn)。

④、清孔時(shí)應(yīng)指定專人補(bǔ)漿(或水)，保證孔內(nèi)必要的水頭高度。供水管最好不要直接插入鉆孔中，應(yīng)通過水槽或水池使水減速后流入鉆中，可免沖刷孔壁。應(yīng)扶正吸泥機(jī)，防止觸動(dòng)孔壁。不宜使用過大的風(fēng)壓，不宜超過1.5-1.6倍鉆孔中水柱壓力。

⑤、吊入鋼筋骨架時(shí)應(yīng)對(duì)準(zhǔn)鉆孔中心豎直插入，嚴(yán)防觸及孔壁。

2鉆孔偏斜

各種鉆孔方法可能發(fā)生鉆孔偏斜事故。

2.1、偏斜原因

①、鉆孔中遇有較大的孤石或探頭石

②、在有傾斜的軟硬地層交界處，巖面傾斜鉆進(jìn);或者粒徑大小懸殊的砂卵石層中鉆進(jìn)，鉆頭受力不均。

③、擴(kuò)孔較大處，鉆頭擺動(dòng)偏向一方。

④、鉆機(jī)底座未安置水平或產(chǎn)生不均勻沉陷、位移。

⑤、鉆桿彎曲，接頭不正。

2.2、預(yù)防和處理

①、安裝鉆機(jī)時(shí)要使轉(zhuǎn)盤、底座水平，起重滑輪緣、固定鉆桿的卡孔和護(hù)筒中心三者應(yīng)在一條豎直線上，并經(jīng)常檢查校正。

②、由于主動(dòng)鉆桿較長，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)上部擺動(dòng)過大。必須在鉆架上增設(shè)導(dǎo)向架，控制桿上的提引水龍頭，使其沿導(dǎo)向架對(duì)中鉆進(jìn)。

③、鉆桿接頭應(yīng)逐個(gè)檢查，及時(shí)調(diào)正，當(dāng)主動(dòng)鉆桿彎曲時(shí)，要用千斤頂及時(shí)調(diào)直。

3掉鉆落物

鉆孔過程中可能發(fā)生掉鉆落物事故。

3.1、掉鉆落物原因

①、掉鉆落物原因

卡鉆時(shí)強(qiáng)提強(qiáng)扭，操作不當(dāng)，使鉆桿或鋼絲繩超負(fù)荷或疲勞斷裂。

②、鉆桿接頭不良或滑絲。

③、電動(dòng)機(jī)接線錯(cuò)誤，鉆機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，鉆桿松脫。

④、轉(zhuǎn)向環(huán)、轉(zhuǎn)向套等焊接處斷開。

⑤、操作不慎，落入扳手、撬棍等物。

3.2、預(yù)防措施

①、開鉆前應(yīng)清除孔內(nèi)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(hù)筒口加蓋。

②、經(jīng)常檢查鉆具、鉆桿、鋼絲繩和聯(lián)結(jié)裝置。

3.3、處理方法

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

4糊鉆和埋鉆

糊鉆和埋鉆常出現(xiàn)于正反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)中，糊鉆的特征是在細(xì)粒土層中鉆進(jìn)時(shí)進(jìn)尺緩慢，甚至不進(jìn)尺出現(xiàn)憋泵現(xiàn)象。

預(yù)防和處理辦法：對(duì)正反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆，可清除泥包，調(diào)節(jié)泥漿的相對(duì)密度和粘度，適當(dāng)增大泵量和向孔內(nèi)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;嚴(yán)重糊鉆，應(yīng)停鉆，清除鉆渣。對(duì)鉆桿內(nèi)徑、鉆渣進(jìn)出口和排渣設(shè)備的尺寸進(jìn)行檢查計(jì)算。

5擴(kuò)孔和縮孔

擴(kuò)孔比較多見，一般表局部的孔徑過大。在地下水呈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、土質(zhì)松散地層處或鉆錐擺動(dòng)過大，易于出現(xiàn)擴(kuò)孔，擴(kuò)孔發(fā)生原因與坍孔相同，輕則為擴(kuò)孔，重則為坍孔。若只孔內(nèi)局部發(fā)生坍塌而擴(kuò)孔，鉆孔仍能達(dá)到設(shè)計(jì)深度則不必處理，只是混凝土灌注量大大增加。若因擴(kuò)孔后繼續(xù)坍塌影響鉆進(jìn)，應(yīng)按坍孔事故處理。

縮孔即孔徑的超?？s小，一般表現(xiàn)為鉆機(jī)鉆進(jìn)時(shí)發(fā)生卡鉆、提不出鉆頭或者提外鳴叫的跡象?？s孔原因有兩種：一種是鉆錐焊補(bǔ)不及時(shí)，嚴(yán)重磨耗的鉆錐往往鉆出較設(shè)計(jì)樁徑稍小的孔;另一種是由于地層中有軟塑土(俗稱橡皮土)，遇水膨脹后使孔徑縮小。各種鉆孔方法均可能發(fā)生縮孔。為防止縮孔，前者要及時(shí)修補(bǔ)磨損的鉆頭，后者要使用失水率小的優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁并須快轉(zhuǎn)慢進(jìn)，并復(fù)鉆二三次;或者使用卷揚(yáng)機(jī)吊住鉆錐上下、左右反復(fù)掃孔以擴(kuò)大孔徑，直至使發(fā)生縮孔部位達(dá)到設(shè)計(jì)要求為止。對(duì)于有縮孔現(xiàn)象的孔位,鋼筋籠就位后須立即灌注,以免樁身縮徑或露筋.

6梅花孔(或十字孔)

常發(fā)生在以沖擊錐鉆進(jìn)時(shí)，沖成的孔不圓，叫做梅花孔或十字孔。

6.1、形成原因

①、錐頂轉(zhuǎn)向裝置失靈，以致沖錐不轉(zhuǎn)動(dòng)，總在一個(gè)方向上下沖擊。

②、泥漿相對(duì)密度和粘度過高，沖擊轉(zhuǎn)動(dòng)阻力太大，鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)困難。

③、操作時(shí)鋼絲繩太松或沖程太小，沖錐剛提起又落下，鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間不充分或轉(zhuǎn)動(dòng)很小，改換不了沖擊位置。

④、有非勻質(zhì)地層，如漂卵石層、堆積層等易出現(xiàn)探頭石，造成局部孔壁凸進(jìn)，成孔不圓。

6.2、預(yù)防辦法

①、應(yīng)經(jīng)常檢查轉(zhuǎn)向裝置的靈活性，及時(shí)修理或更換失靈的轉(zhuǎn)向裝置。

②、選用適當(dāng)粘度和相對(duì)密度的泥漿，并適時(shí)掏渣。

③、用低沖程時(shí)，每沖擊一段換用高一些沖程沖擊，交替沖擊修整孔形。

④、出現(xiàn)梅花孔后，可用片、卵石混合粘土回填鉆孔，重新沖擊。

7卡錐

常發(fā)生在以沖擊錐鉆進(jìn)時(shí)。

7.1、原因

①、鉆孔形成梅花形，沖錐被狹窄部位卡住。

②、未及時(shí)焊補(bǔ)沖錐，鉆孔直徑逐漸變小，而焊補(bǔ)后的沖錐大了，又用高沖程猛擊，極易發(fā)生卡錐。

③、伸入孔內(nèi)不大的探頭石未被打碎，卡住錐腳或錐頂。

④、孔口掉下石塊或其它物件，卡住沖錐。

⑤、在粘土層中沖擊沖程太高，泥漿太稠，以致沖錐被吸住。

⑥、大繩松放太多，沖錐傾倒，頂住孔壁。

7.2、處理方法

①、當(dāng)為梅花卡鉆時(shí)，若錐頭向下有活動(dòng)余地，可使鉆頭向下并轉(zhuǎn)動(dòng)直徑較大方向提起鉆頭。也可松一下鋼絲繩，使鉆錐轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，有可能將鉆錐提出。

②、卡鉆不宜強(qiáng)提以防坍孔、埋鉆。宜用由下向上頂撞的辦法，輕打卡點(diǎn)的石頭，有時(shí)使鉆頭上下活動(dòng)，也能脫離卡點(diǎn)或使掉入的石塊落下。

③、用較粗的鋼絲繩帶打撈鉤或打撈繩放進(jìn)孔內(nèi)，將沖錐勾往后，與大繩同時(shí)提動(dòng)，或交替提動(dòng)，并多次上下、左右擺動(dòng)試探，有時(shí)能將沖錐提出。

④、在打撈過程中，要繼續(xù)攪拌泥漿，防止沉淀埋鉆。

⑤、用其它工具，如小沖錐、小掏渣筒等下到孔內(nèi)沖擊，將卡錐的石塊擠進(jìn)孔壁，或把沖錐碰活動(dòng)脫離卡點(diǎn)后，再將沖錐提出。但要穩(wěn)住大繩以免沖錐突然下落。

⑥、用壓縮空氣或高壓水管下入孔內(nèi)，對(duì)準(zhǔn)卡錐一側(cè)或吸錐處適當(dāng)沖射一些時(shí)候，使卡點(diǎn)松動(dòng)后強(qiáng)行提出。

⑦、使用專門加工的工具將頂住孔壁的鉆頭撥正。

⑧、用以上方法提升錐無效時(shí)，可試用水下爆破提錐法。將防水炸藥(小于1kg)放于孔內(nèi)，沿錐的滑槽放到錐底，而后引爆，震松卡錐，再用卷揚(yáng)機(jī)和鏈滑車同時(shí)提拉，一般是能提出的。

8外桿折斷

常見于旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)。

8.1、折斷原因

①、用水文地質(zhì)或地質(zhì)鉆探小孔徑鉆孔的鉆桿來作橋梁大孔徑鉆孔樁用，其強(qiáng)度、剛度太小，容易折斷。

②、鉆進(jìn)中選用的轉(zhuǎn)速不當(dāng)，使鉆桿所受的扭轉(zhuǎn)或彎曲等應(yīng)力增大，因而折斷。

③、鉆桿使用過久，連接處有損傷或接頭磨損過甚。

④、地質(zhì)堅(jiān)硬，進(jìn)尺太快，使鉆桿超負(fù)荷工作。

⑤、孔中出現(xiàn)異物，突然增加阻力而沒有及時(shí)停鉆。

8.2、預(yù)防和處理

①、不使用彎曲嚴(yán)重的鉆桿，要求各節(jié)鉆桿的連接和鉆桿與鉆頭的連接絲扣完好，以螺絲套連接的鉆桿接頭要有防止反轉(zhuǎn)松脫的固鎖設(shè)施。

②、鉆進(jìn)過程中應(yīng)控制進(jìn)尺速度。遇到堅(jiān)硬、復(fù)雜的地質(zhì)，應(yīng)認(rèn)真仔細(xì)操作。

③、鉆進(jìn)過程中要經(jīng)常檢查鉆具各部分的磨損情況和接頭強(qiáng)度是否足夠。不合要求者，及時(shí)更換。

④、在鉆進(jìn)中若遇異物，須以處理后再鉆進(jìn)。

⑤、如已發(fā)生鉆桿折斷事故，可按前述打撈方法將掉落鉆桿打撈上來。并檢查原因，換用新或大鉆桿繼續(xù)鉆進(jìn)。

9鉆孔漏漿

9.1、漏漿原因

①、在透水性強(qiáng)的砂礫或流砂中，特別是在有地下水流動(dòng)的地層中鉆進(jìn)時(shí)，稀泥漿向孔壁外漏失。

②、護(hù)筒埋置太淺，回填土夯實(shí)不夠，致使刃腳漏漿。

③、護(hù)筒制作不良，接縫不嚴(yán)密，造成漏漿。

④、水頭過高，水柱壓力過大，使孔壁滲漿。

9.2、處理辦法

①、凡屬于第一種情況的回轉(zhuǎn)鉆機(jī)應(yīng)使用較粘稠或高質(zhì)量的泥漿鉆孔。沖擊鉆機(jī)可加稠泥漿或回填粘土摻片石、卵石反復(fù)沖擊增強(qiáng)護(hù)壁。

②、屬于護(hù)筒漏漿的，應(yīng)按前述有關(guān)護(hù)筒制作與埋設(shè)的規(guī)范規(guī)定辦理。如接縫處漏漿不嚴(yán)重，可由潛水工用棉、絮堵塞，封閉接縫。如漏水嚴(yán)重，應(yīng)挖出護(hù)筒，修理完善后重新埋設(shè)。

鉆孔樁斷樁常見事故及處理

1首批混凝土封底失敗

1.1事故原因和預(yù)防措施

⑴導(dǎo)管底距離孔底太高或太低。

原因：由于計(jì)算錯(cuò)誤，使導(dǎo)管下口距離孔底太高或太低。太高了使首批混凝土數(shù)量不夠，埋不了導(dǎo)管下口(1米以上)。太低了使首批混凝土下落困難，造成泥漿與混凝土混合。

預(yù)防措施：

準(zhǔn)確測(cè)量每節(jié)導(dǎo)管的長度，并編號(hào)記錄，復(fù)核孔深及導(dǎo)管總長度。

也可將拼裝好的導(dǎo)管直接下到孔底，相互校核長度。

⑵首批混凝土數(shù)量不夠。

原因：由于計(jì)算錯(cuò)誤，造成首批混凝土數(shù)量不夠，埋管失敗。

預(yù)防措施：根據(jù)孔徑、導(dǎo)管直徑認(rèn)真計(jì)算和復(fù)核首批混凝土數(shù)量。

⑶首批混凝土品質(zhì)太差。

原因：首批混凝土和易性太差，翻漿困難?；蛱涠忍?，造成離析。

預(yù)防措施：搞好配合比設(shè)計(jì)，嚴(yán)格控制混凝土和易性。

⑷導(dǎo)管進(jìn)漿。

導(dǎo)管密封性差，在首批混凝土灌注后，由于外部泥漿壓力太大，滲入導(dǎo)管內(nèi)，造成砼與泥漿混和。

1.2處理辦法

首批混凝土封底失敗后，應(yīng)撥出導(dǎo)管，提起鋼筋籠，立即清孔、重新封底。

2供料和設(shè)備故障使灌注停工

2.1事故原因和預(yù)防措施

原因:由于設(shè)備故障，混凝土材料供應(yīng)問題造成停工較長時(shí)間，使混凝土凝結(jié)而斷樁。

預(yù)防措施：施工前應(yīng)做好過程能力鑒定，對(duì)于部分設(shè)備考慮備用;對(duì)于發(fā)生的事故應(yīng)有應(yīng)急預(yù)案。

2.2處理方法

⑴如斷樁距離地面較深，考慮提起鋼筋籠后重新成孔。

⑵如斷樁距離地面較淺，可采用接樁。

⑶如原孔無法利用，則回填后采取補(bǔ)樁的辦法。

3灌注過種中坍孔

3.1事故原因和預(yù)防措施

原因：由于清孔不當(dāng)、泥漿過稀、下鋼筋籠時(shí)碰撞孔壁、致使在灌注過程中發(fā)生坍孔。

3.2處理辦法

⑴如坍孔并不嚴(yán)重，可繼續(xù)灌注，并適當(dāng)加快進(jìn)度。

⑵如無法繼續(xù)灌注，應(yīng)及時(shí)回填重新成孔。

4導(dǎo)管撥空、掉管。

4.1事故原因和預(yù)防

⑴導(dǎo)管撥空

原因：由于測(cè)量和計(jì)算錯(cuò)誤，致使灌注砼時(shí)導(dǎo)管撥空，對(duì)管內(nèi)充滿泥漿;或?qū)Ч苈裆钸^少，泥漿涌入導(dǎo)管。

預(yù)防措施：應(yīng)認(rèn)真測(cè)量和復(fù)核孔深、導(dǎo)管長度;應(yīng)對(duì)導(dǎo)管埋深適當(dāng)取保守?cái)?shù)值。

⑵掉管

原因：導(dǎo)管接頭連接不符合要求;導(dǎo)管掛住鋼筋籠，強(qiáng)拉拉脫等。

預(yù)防措施：每次拆管后應(yīng)仔細(xì)重新連接導(dǎo)管接頭;導(dǎo)管埋深較大時(shí)應(yīng)及時(shí)拆管。

4.2處理辦法

⑴混凝土面距離地面較深時(shí)應(yīng)重新成孔。

⑵混凝土面距離地面較淺可采取接樁辦法。

5灌注過程中混凝土上升困難、不翻漿。

5.1事故原因

⑴混凝土供料間隔時(shí)間太長，灌注停頓，混凝土流動(dòng)性變小。

⑵混凝土和易性太差。

⑶導(dǎo)管埋深過大。

⑷在灌注將近結(jié)束時(shí),由于導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱高減小,超壓力降低。

⑸導(dǎo)管外的泥漿及所含渣土稠度增加,相對(duì)密度增大。

5.2補(bǔ)救措施：

⑴提起導(dǎo)管，減少導(dǎo)管埋深。

⑵接長導(dǎo)管，提高導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱高。

⑶可在孔內(nèi)加水稀釋泥漿，并掏出部分沉淀土。

6灌注高度不夠

6.1事故原因和預(yù)防

原因：測(cè)量不準(zhǔn)確;樁頭預(yù)留量太少。

預(yù)防措施：可采用多種方法測(cè)量，確保準(zhǔn)確;樁頭超灌預(yù)留量可適當(dāng)加大。

6.2處理辦法

挖開樁頭，重新接樁處理。

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