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摘要:通過對沖擊鉆進工程樁施工中常見事故的原因分析,提出了預(yù)防措施,并結(jié)合施工經(jīng)驗等點對常見事故的處理列舉了相應(yīng)的處理方法。
論文關(guān)鍵詞:沖擊鉆進,施工事故,分析,預(yù)防,處理方法。
與回旋鉆進工藝相比,沖擊鉆進工藝對復(fù)雜地層、如凍土層、卵礫石層、巖石層具有更強的適應(yīng)性,更大的優(yōu)越性和較高的經(jīng)濟效益,但由于地層復(fù)雜,對鉆進技術(shù)要求高,容易出現(xiàn)孔內(nèi)事故,如處理不當,會造成很大的經(jīng)濟損失。我公司曾在省市內(nèi)多個重點工程中采用沖擊鉆進工藝,完成了不同直徑的鉆孔灌注樁,積累了一定的孔內(nèi)事故處理經(jīng)驗,現(xiàn)就沖擊鉆進常見事故的原因分析、預(yù)防措施及處理的方法進行探討。
1、鋼絲繩斷落
1.1原因分析
。1)鋼絲繩折斷的主要原因是鋼絲繩缺油,鋼絲繩缺油時泥漿中的細小砂石及巖石碎片會進入鋼絲繩內(nèi)部并在鋼絲之間來回摩擦,導(dǎo)致單根鋼絲直至大部分鋼絲折斷,遇到較大載荷時,造成鋼絲繩斷落孔內(nèi)。
(2)鋼絲繩老化、折痕及意外磨損。
1.2預(yù)防措施
。1)鋼絲繩每個星期保養(yǎng)一次,首先用沾滿機油的抹布浸泡鋼絲繩,使鋼絲繩中麻芯上的機油得到補充,有利于潤滑鋼絲、減少摩擦、增強鋼絲繩的使用壽命。然后在鋼絲繩外表均勻涂抹一層黃油,防止泥漿中的巖石碎屑進入鋼絲繩的鋼絲之間。
。2)不超期使用鋼絲繩,避免鋼絲繩打圈,另外在鉆頭頂部固定一直徑約0.7m的鋼絲繩圈。
1.3、事故處理方法
。1)如鋼絲繩斷口在孔口以上,則用打撈直鉤撈出鋼絲繩,視鋼絲繩損壞情況,可重新接上繼續(xù)使用。
。2)如鋼絲繩斷口在孔口以下,則用打撈直鉤鉤住固定在鉆頭頂部的鋼絲繩圈,緩慢地拉出沖擊鉆頭。
2、排渣管脫落
2.1、原因分析
。1)控制排渣管升降的鋼絲繩過松,導(dǎo)致排渣管在孔內(nèi)傾斜,易被沖擊鉆頭內(nèi)的底內(nèi)邊緣擊中,導(dǎo)致排渣管脫落。
。2)排渣管接箍內(nèi)的卡塊磨損過度,導(dǎo)致公接箍從母接箍中脫落。
2.2、預(yù)防措施
。1)控制排渣管的鋼絲繩松緊適度,使排渣管距離孔底0.3m為宜。
。2)經(jīng)常用游標卡尺檢查接箍內(nèi)的卡塊,磨損超過3mm不得使用。
2.3、處理方法
(1)當發(fā)現(xiàn)排渣管脫落立即提鉆,檢查掉落孔內(nèi)的排渣管的根數(shù)和脫落的深度,可用吸力達0.5t以上的磁塊將孔內(nèi)排渣管撈出。
(2)如根數(shù)較多使用磁鐵打撈無效,則用形狀如“9”的打撈鉤在孔內(nèi)排渣管脫落的深度下2-3m處旋轉(zhuǎn)打撈。
3、孔內(nèi)異物
3.1原因分析
(1)孔口工具等落物造成鉆進困難。
。2)孔壁巖石塌落。
3.2預(yù)防措施
(1)嚴防孔口工具落入孔內(nèi),可用繩索等拴住工具。
。2)提鉆或下鉆速度盡量放緩,以免抽吸作用導(dǎo)致孔壁巖石坍塌。
3.3、處理方法
。1)孔內(nèi)工具的脫落可用磁鐵吸取。
。2)孔壁脫落的巖石可用小壓力短沖程慢慢地將巖石沖碎,以防卡鉆。
4、孔斜
4.1、原因分析
。1)鉆頭的壓力未掌握好,導(dǎo)致鉆頭向較軟的一側(cè)跑,造成孔斜。
。2)兩種地層交界時,由于巖層的傾角過大,易造成鉆頭順層跑,造成孔斜。
4.2、預(yù)防措施
(1)適當掌握鉆頭的壓力,根據(jù)巖石的強度,鉆頭單位壓力宜大于巖石的抗壓強度20%為宜。
。2)根據(jù)巖石的傾角和巖石的抗壓強度,采取合適的鉆進參數(shù),既能破碎巖石又不導(dǎo)致順層跑的壓力為宜,一般采取低壓力、短沖程為宜。
4.3、處理方法
對于孔斜較大的鉆孔需立即停止鉆進,往孔內(nèi)填堅硬的塊石(塊石尺寸0.3m×0.3m)至開始傾斜的部位上1m,適當控制鉆壓,慢慢穿過造斜地層。
5、卡鉆
5.1、原因分析
。1)鉆頭磨損過大,導(dǎo)致鉆頭底部小于鉆頭中上部,在孔壁和鉆頭摩擦力大于機械提升力時卡住鉆頭,這是卡鉆的主要原因。
。2)孔口工具的脫落鋼絲繩的脫落、孔壁巖石的脫落等,導(dǎo)致鉆頭卡在孔壁巖石內(nèi),使鉆頭無法動彈,從而形成卡鉆。
5.2、預(yù)防措施
。1)在破損巖層中鉆進用好泥漿,泥漿粘度宜在25S以上。
。2)開孔前一定要對已磨損的鉆頭底部外切削刃進行加固,加大到鉆頭的設(shè)計參數(shù)。
5.3、處理方法
。1)在清干孔底沉渣的前提下,強力起拔,集中沖鉆機上的所有卷揚和沖擊機構(gòu)的沖擊力,突然強力起拔鉆頭。
。2)在上一種方法不奏效的前提下,集中沖擊鉆機上的所有卷揚提升力,同時采用25t以上吊機的最大提升力并配合鉆機沖擊機構(gòu)的沖擊力,強力提拔鉆頭。
。3)在上兩種方法仍不奏效的前提下,清干孔底沉渣,集中沖擊鉆機上的所有卷揚機提升力全部施加在沖擊鉆頭上,派有資格證書的專職爆破員取乳膠炸藥(硝銨炸藥亦可,但須防水嚴密)50g,兩發(fā)電雷管,做成炸藥包并用粘土做成配套,送至沖擊鉆頭底部,做好200m安全警戒工作后起爆。這種利用爆破瞬間產(chǎn)生向上的巨大沖擊力托起被卡的沖擊鉆頭,是解決卡鉆的最有效的方法。
6、埋鉆
6.1、原因分析
。1)泥漿粘度過小,攜帶巖石碎屑能力太強,造成孔壁坍塌埋住鉆頭。
。2)停電及機械故障造成鉆頭停在孔底,巖石碎屑將鉆頭埋入。
。3)卡鉆事故未及時處理,導(dǎo)致埋鉆。
6.2、預(yù)防措施
。1)配置好泥漿,粘度在25S以上方可。
(2)機械故障后,應(yīng)立即組織吊車停車將鉆頭埋離孔底2mm以上。
6.3、處理方法
。1)清孔強力起拔法。在采用泵吸反循環(huán)清干孔底清渣的前提下,集中沖擊鉆機上的所有卷揚和沖擊機構(gòu)的沖擊力,突然強力提拔鉆頭。
(2)人工挖孔法。如果地層適合人工挖孔樁施工,當埋鉆發(fā)生后,立即用黃砂回填鉆孔,采用人工挖孔樁施工,孔徑大于原孔徑0.6m左右,砼護壁,將孔深挖至鉆頭底部后,將鉆頭吊出孔外。