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旋挖鉆機成孔、成樁過程中常見的問題以及解決方案

旋挖鉆機成孔、成樁過程中常見的問題以及解決方案

1、護筒冒水 

護筒外壁冒水，嚴重的會引起地基下沉、護筒傾斜和位移，造成樁孔偏斜，甚至無法施工。

病因分析：埋設(shè)護筒時周圍土不密實，或護筒水位差太大，或鉆頭起落時碰撞。

防治措施：埋護筒時坑底與四周要選用**佳含水量的粘土分層夯實；在護筒適當高度開孔，使護筒內(nèi)保持有1-1.5m的水頭高度；起落鉆頭時防止碰撞護筒；初發(fā)現(xiàn)護筒冒水時可用粘土在四周填實加固，如護筒嚴重下沉或位移則應(yīng)返工重埋。

2、鉆進極慢或不進尺

在硬可塑粘土層中鉆進極慢，一般為8-10h,占單樁鉆進進間的60%-70%.

病因分析：鉆頭選型不當，合金刀具安裝角度欠妥，刀具切土過淺，鉆頭配重過輕，鉆頭被粘土糊滿。

防治措施：更換或改造鉆頭，重新安排刀具角度、形狀、排列方向，加大配重、加強排渣、降低泥漿比重或改用鉆進方式，采取反循環(huán)鉆進方式。

3、樁孔孔壁坍塌

成孔中或成孔后，孔壁不同程度塌落。成孔中排出的泥漿不斷出現(xiàn)氣泡，有時護筒內(nèi)的水位突然下降，均為塌孔的兆頭。

病因分析：主要是由于土質(zhì)松散，加之泥漿護壁不好；護筒埋設(shè)不好，筒內(nèi)水位不高；提住鉆頭鉆進；鉆頭鉆速過快或空轉(zhuǎn)時間太長都易引起鉆孔下部坍塌；成孔后待灌時間和灌注時間過長。

防治措施：在松散易坍土層中適當深埋護筒，密實回填土，使用優(yōu)質(zhì)泥漿，提高泥漿比重和粘度，升高護筒，終孔后補給泥漿，保持要求的水頭高度，保證鋼筋籠制作質(zhì)量，防止變形；吊設(shè)時要對準孔位，吊直扶穩(wěn)，緩緩下沉，防止碰撞孔壁；成孔后待灌時間一般不超過3h,并盡可能加快灌注速度、縮短灌注時間；在鋼筋籠未下孔內(nèi)的情況下，漿砂、粘土混合物回填至坍塌孔深以上1-2m,或全孔回填并密實后再用原鉆頭和優(yōu)質(zhì)泥漿掃孔；在鋼筋籠碰孔壁而引起輕微坍塌的情況下，用直徑小于鋼筋籠內(nèi)徑的鉆頭以優(yōu)質(zhì)泥漿掃孔或用導(dǎo)管清孔。

4、樁孔局部縮頸

局部縮頸是指局部孔徑小于設(shè)計孔徑。

病因分析：泥漿性能欠佳，失水量大。引起塑性，土層吸水膨脹，或形成疏松，蜂窩狀厚層泥皮；鄰樁施工間距不當，土層中應(yīng)力尚未消散，新孔孔壁軟土流變；鉆頭直徑磨損過大。

防治措施：采用優(yōu)質(zhì)泥漿，控制泥漿比重和粘度，降低失水量；當設(shè)計樁距<4D時應(yīng)跳隔1~2根樁施工；新樁盡可能在鄰樁成樁36h后開鉆；用泥漿和足尺寸鉆頭掃孔；掃通清孔后盡快灌注砼。

5、樁孔偏移傾斜

成孔后樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲。

病因分析：鉆機安裝不平或鉆臺下有虛土產(chǎn)生不均勻沉陷；樁架不穩(wěn)，鉆桿導(dǎo)架垂直，鉆機磨損，部件松動；護筒埋設(shè)偏斜，鉆桿彎曲，主動鉆桿傾斜；遇舊基礎(chǔ)或大石等地下障礙物，土層軟硬不均或基巖傾斜。

防治措施：鉆機安裝周正、水平、穩(wěn)固、無束前緣切點，轉(zhuǎn)盤中心和護筒中心三點面一線；護筒不偏斜，鉆桿不彎曲，主動鉆桿保持垂直，增添導(dǎo)向架，控制提引水龍頭，盡可能采用鉆挺加壓；清除地下障礙物；除軟硬互層采用輕壓慢轉(zhuǎn)技術(shù)參數(shù)外，從軟塑粘土層，尤其流塑粘土層和砂層進入硬塑粘土層或從粘土層進入基巖時，籠裝鉆下端的錐形導(dǎo)向小鉆頭需改用平底導(dǎo)向小鉆頭，或者直接用不帶導(dǎo)向小鉆頭的平底鉆頭鉆進；采用沉井、控孔樁等方式清除地下障礙物；在硬塑料粘土層發(fā)生偏斜時，用砂、料土混合物回填偏斜以上1-2m，待密實后用平度合金鉆頭輕壓慢轉(zhuǎn)傾斜；在基巖面發(fā)生偏斜時，可投入20-40mm粒徑碎石，略高于偏斜處，沖擊密實后用平底合金鉆頭、牙輪滾刀鉆或平底鋼粒鉆頭糾斜。

6、孔底沉渣過多

孔底沉淤，殘留泥砂過厚或孔壁泥土塌落在孔底。

病因分析：清孔未凈，清孔泥漿比重過小或清水置換；鋼筋籠吊放未垂直對中，碰刮孔壁泥土坍落孔底；清孔后待灌時間過長，泥漿沉淀；沉渣厚度測量的孔底標高不統(tǒng)一。

防治措施：終孔后鉆頭提高孔底10-20cm，保持慢速空轉(zhuǎn)，維持循環(huán)清孔時間不少于30min；清孔采用優(yōu)質(zhì)泥漿，控制泥漿比重和粘度不要直接用清水置換，鋼筋籠垂直緩放入孔；用平底鉆頭時沉渣厚度從鉆頭底部所達到的孔底平面算起；用底部帶圓錘的籠頭鉆頭時沉渣厚度從鉆頭底部所達到的孔底平面算起；或采用導(dǎo)管二次清水，沖孔時間以導(dǎo)管內(nèi)測量的孔底沉渣厚度達到規(guī)范要求為準；提高砼初灌時對孔底的沖擊力，導(dǎo)管底端距孔底控制在30-40cm,初灌砼量須滿足導(dǎo)管底端能埋入砼中1.0m以上的要求，利用隔水塞和砼沖刷殘留沉渣。

7、導(dǎo)管堵塞

灌注過程中，砼在導(dǎo)管中不能下落，影響灌注工作順利進行。

病因分析：初灌時隔水塞堵管；粗骨粒徑過大；砼坍落度不合要求，和易性、流動性差，拌合不均勻產(chǎn)生離析；導(dǎo)管連接部位和焊縫不密時，發(fā)生漏水，管內(nèi)形成水塞；當管內(nèi)砼不滿而含有空氣時，砼整斗傾入導(dǎo)管，導(dǎo)致管內(nèi)形成高壓氣塞，或氣塞擠破管節(jié)間密封墊繼而導(dǎo)致導(dǎo)管漏水；機械發(fā)生故障，導(dǎo)管內(nèi)砼已初凝，增大下落阻力。

防治措施：隔水塞直徑應(yīng)與導(dǎo)管內(nèi)徑匹配，能從管內(nèi)順利排出，隔水膠墊應(yīng)安裝在隔水塞的頂面，先儲灌0.2-0.3m3水泥砂漿，后灌注砼，防止骨粒長阻水塞，選用粒徑小于25mm的粗骨料，其**大粒徑不大于導(dǎo)管內(nèi)徑和鋼筋籠主筋**小凈距的1/4；嚴格砼配合比，坍落度控制在16-22cm，坍落度降低至15cm的時間一般不宜小于1h；砼拌合均勻，攪拌機拌合時間大于90s；確保導(dǎo)管連接部位和焊縫的密封性，導(dǎo)管應(yīng)在大于0.5-0.7MPa下試壓，時間大于15min而不泄漏，以免在導(dǎo)管內(nèi)形成水塞；澆灌過程中砼宜徐徐倒入漏斗的導(dǎo)管，避免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣塞；為確保機械運轉(zhuǎn)正常必須有備用攪拌機，必要時可在砼中摻加緩凝劑；采用長桿沖搗，強力抖動導(dǎo)管，或在導(dǎo)管上端安裝震動器等方法迫使隔水塞或砼下落，如上述方法處理無效，應(yīng)立即提出導(dǎo)管進行清理，視孔內(nèi)砼情況重新澆灌或接樁處理；當隔水塞堵塞導(dǎo)管時可將提管時散落在孔底的砼拌合物清除，重新下隔水塞澆灌；當孔內(nèi)砼尚未初凝時盡快清理導(dǎo)管，重新下至砼面，開泵沖冼浮漿后重新下隔水塞澆灌，隔水塞沖出后盡可能將導(dǎo)管向下插入原先澆灌的砼內(nèi)，原位上下穿插導(dǎo)管，使砼混合密實，再繼續(xù)澆灌；砼初凝后可用較鋼筋籠直徑稍小的鉆頭鉆進至原先導(dǎo)管的底端埋置深度重新清孔，**好增加一節(jié)較小直徑的鋼筋籠埋入新孔，按正常程序澆灌砼。

8、鋼筋籠上浮或下沉

系指鋼筋籠的位置高于或低于設(shè)計位置的現(xiàn)象。上浮較大時降低了樁體抗水平剪切能力；下沉過多給土建施工帶來麻煩和損失。

病因分析：鋼筋籠放置初始位置過高或過低，砼流動性過小，導(dǎo)管在砼中埋置深度過大（6m以上），鋼筋籠被砼頂托上?。粚?dǎo)管掩埋過長，提升時易搖晃，難以對準籠的中心，易發(fā)生掛籠現(xiàn)象；導(dǎo)管提升過程砼下沉太快，瞬時反沖力使鋼筋籠上??；鋼筋籠制作質(zhì)量不佳或吊裝不當而變形；或樁孔傾斜，鋼筋籠隨之而變形，增加了砼上升力；籠底鋼筋向內(nèi)彎折鉤掛導(dǎo)管；鋼筋籠與孔口固定不變，在自重及受壓時將鐵絲拉長而沉；或鋼筋籠自重太輕，被砼頂起。

防治措施：鋼筋籠旋轉(zhuǎn)初始位置準確無誤并與孔口固定牢固。為防止鐵絲拉長下沉或頂住上升力，可采用吊裝加套管等方法頂住鋼筋籠上口；加快灌注速度，縮短澆灌時間或添加緩凝劑，防止砼頂層進入鋼筋籠時流動性變小，砼接近籠底時控制導(dǎo)管埋深在1.5-2m,盡量減少穿插導(dǎo)管，改用轉(zhuǎn)動導(dǎo)管密實砼；每澆灌一斗砼，檢查一次埋深，勤測深，勤拆管，直到鋼筋籠埋牢后恢復(fù)正常埋置深度，一般控制在2-4m，**大不超過6m，便于轉(zhuǎn)動移位；鋼筋籠上升時停止?jié)补囗?，檢查埋管深度，拆除部分導(dǎo)管，保持埋管1.5-2m,導(dǎo)管鉤掛筋籠時要下降導(dǎo)管，轉(zhuǎn)動移位脫鉤后上提。

9、斷樁

砼凝固后不連續(xù)，中間被沖洗液等疏松體及泥土充填的間斷樁，影響了樁本身的整體性，降低了樁體強度和承載力，以至不滿足設(shè)計要求。

病因分析：坍落度損失大的配方和澆灌過程不連續(xù)是造成斷樁的重要原因，灌注過程中發(fā)生埋管、卡管以及其他一些情況都將造成斷樁：①埋管：導(dǎo)管在砼中掩埋過長，鋼筋籠變形，灌注時間過長，砼已初凝，內(nèi)阻力成倍增長，導(dǎo)管被卡死在砼內(nèi)；法蘭盤頂住鋼筋籠下端，由于孔斜大，籠與孔壁摩擦阻力過大，加上籠內(nèi)已有一定高的砼使導(dǎo)管無法提升；②卡管：骨料級配不合理，含有大粒徑的卵石、漂礫；砼出拌和機時間或運輸路程過長，已產(chǎn)生離析局部初凝現(xiàn)象而直接用于灌注，導(dǎo)管密封不良，局部漏水。

防治措施：按有關(guān)規(guī)范要求，**計算機和試配確定砼配合比，砼應(yīng)具良好的和易和流動度，坍落度損失應(yīng)滿足灌注要求，初凝時間應(yīng)為正常灌注時間的2倍，要求灌注過程連續(xù)、快速，防止出現(xiàn)上述埋管、卡管及其它情況。

10、坍孔

在灌注過程中如發(fā)現(xiàn)井孔護筒漿內(nèi)泥漿位忽然上升溢出護筒，隨即驟降并冒出氣泡，應(yīng)懷疑是坍孔征象，可用測深錘探測。如測深錘原系停掛在砼表面未取出的現(xiàn)被埋不能上提，或測深錘探測砼面時達不到原來深度，相差很多，均可證實確為坍孔。

坍孔原因可能是護筒底腳周圍漏水，孔內(nèi)水位降低或在潮汐河流中，當漲潮時孔內(nèi)水位差減小，不能保持原有靜水壓力，以及由于護筒周圍堆放重物或機器振動等均可引起坍孔。

發(fā)生坍孔后應(yīng)查明原因，采取相應(yīng)的措施，如保持或加大水頭、移開重物、排除振動等，防止繼續(xù)坍孔，然后用吸泥機吸出坍入孔中的泥土，如不繼續(xù)坍孔可恢復(fù)正常灌注。坍孔不嚴重時可回填至坍孔位置以上，并采取改善泥漿性能、加高水頭、埋深護筒等措施，繼續(xù)鉆進。坍孔嚴重時應(yīng)立即將鉆孔全部用砂或小礫石夾粘土回填，暫停一段時間后查明坍孔原因，采取相應(yīng)措施重鉆。坍孔部位不深時可采取深埋護筒法，將護筒周圍土夯實重新鉆孔。

11、孔身偏斜

遇有孔身偏斜、彎曲時應(yīng)分析原因，進行處理。一般可在偏斜處吊住鉆錐反復(fù)掃孔，使鉆孔正直；偏斜嚴重時應(yīng)回填粘性土到偏斜處，待沉積密實后再鉆進。

12、擴孔、縮孔

遇有擴孔、縮孔時應(yīng)采取防止坍孔和防止鉆錐擺動過大的措施?？s孔是鉆錐磨損過甚、焊補不及時或因地層中有遇水膨脹的軟土、粘土泥巖造成的，前者應(yīng)注意及時焊補鉆錐，后者應(yīng)采用失水率小的優(yōu)質(zhì)泥漿護壁。已發(fā)生縮孔時宜在該處用鉆錐上下反復(fù)掃孔以擴大孔徑。

13、糊鉆、埋鉆

糊鉆、埋鉆常出現(xiàn)于正循環(huán)（含潛水鉆機）內(nèi)回轉(zhuǎn)鉆進和沖擊鉆進中。遇此應(yīng)對泥漿稠度、鉆渣進出口、鉆桿內(nèi)徑大小、排渣設(shè)備進行檢查計算，并控制適當?shù)倪M尺；若已嚴重糊鉆，應(yīng)停鉆提出鉆錐，清除鉆渣。

14、卡鉆

卡鉆常發(fā)生在沖擊鉆孔?？ㄣ@后不宜強提只宜輕提，輕提不動時可用小沖擊鉆錐沖擊或用沖、吸的方法將鉆錐周圍的鉆渣松動后再提出。

15、掉鉆落物

掉鉆落物時宜迅速用打撈叉、鉤、繩套等工具打撈，若落體已被泥沙埋住，應(yīng)按前述各條，先清除泥砂，使打撈工具接觸落體后再打撈。

在任何情況下，嚴禁施工人員進入沒有護筒或其它防護設(shè)施的鉆孔中處理故障。當必須下護筒或其它防護設(shè)施的鉆孔時，應(yīng)檢查孔內(nèi)無有害氣體，并備齊防毒、防溺、防坍埋等安全設(shè)施后方可行動。