钻孔灌注桩常见钻孔事故及处理方法.docx

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钻孔灌注桩常见钻孔事故及处理方法

钻孔灌注桩常见钻孔事故及处理方法

常见钻孔事故及处理方法：

（1）坍孔

各种钻孔方法都可能发生坍孔事故，坍孔的特征是孔内水位突然下降；孔口冒细密的水泡；出渣量显著增加而不见进尺或进尺甚少；孔深突然变浅钻头达不到原来孔深；钻机负荷显著增加等。

坍孔原因：

泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮。

由于出渣后未及时补充泥浆（或水），或河水、潮水上涨，或孔内出现承压水，或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。

护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软，或钻机直接接触在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大坍孔。

在松软砂层中钻进进尺太快。

提出钻锥钻进，回转速度过快，空转时间太长。

水头太高，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。

孔内水位低于地下水位。

孔操作不当，供水管嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过久或清孔停顿时间过长。

吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。

坍孔的预防和处理：

在松散粉砂土或流砂中钻进时，应控制进尺速度，选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆的优质泥浆或投放黏土、片石低垂冲击使黏土膏、片石等挤入孔壁。

发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻或下钢护筒到未坍处以下至少1m。

如发生孔内坍塌，不严重者，可加大泥浆比重继续钻机，较严重者，应判明坍塌位置，回填砂和粘质土（或砂砾和黄土）混合物到坍孔处以上1m-2m，甚至应全部回填再钻，钻孔之前应待回填物沉积密实后再行钻进。

清孔时应指定专人补浆（或水），保证孔内必要的水头高度。

供水管最好不要直接插入钻孔中，应通过水槽或水池使水减速后流入钻中，可免冲刷孔壁。

应扶正吸泥机，防止触动孔壁。

不宜使用过大的风压，不宜超过1.5-1.6倍钻孔中水柱压力。

吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。

（2）钻孔偏斜

偏斜原因：

钻孔中遇有较大的孤石或探头石；在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜钻进；或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头受力不均；扩孔较大处，钻头摆动偏向一方。

钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移；钻杆弯曲，接头不正。

预防和处理：

安装钻机时要使转盘、底座水平，起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上，并经常检查校正。

由于主动钻杆较长，转动时上部摆动过大。

必须在钻架上增设导向架，控制杆上的提引水龙头，使其沿导向架对中钻进。

钻杆接头应逐个检查，及时调正，当主动钻杆弯曲时，要用千斤顶及时调直。

（3）掉钻落物

掉钻落物原因：

卡钻时强提强扭，操作不当，使钻杆或钢丝绳超负荷或疲劳断裂。

钻杆接头不良或滑丝。

电动机接线错误，钻机反向旋转，钻杆松脱。

转向环、转向套等焊接处断开。

操作不慎，落入扳手、撬棍等物。

预防措施：

开钻前应清除孔内落物，零星铁件可用电磁铁吸取，较大落物和钻具也可用冲抓锥打捞，然后在护筒口加盖。

经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。

处理方法：

掉钻后应及时摸清情况，若钻锥被沉淀物或坍孔土石埋住应首先清孔，使打捞工具能接触钻杆和钻锥。

（4）糊钻和埋钻

糊钻和埋钻常出现于正反循环回转钻进中，糊钻的特征是在细粒土层中钻进时进尺缓慢，甚至不进尺出现憋泵现象。

预防和处理办法：

对正反循环回转钻，可清除泥包，调节泥浆的相对密度和粘度，适当增大泵量和向孔内投入适量砂石解决泥包糊钻，选用刮板齿小、出浆口大的钻锥；严重糊钻，应停钻，清除钻渣。

对钻杆内径、钻渣进出口和排渣设备的尺寸进行检查计算。

（5）扩孔和缩孔

扩孔是孔壁坍塌而造成的结果，各种钻孔方法均可能发生，若因孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能达到设计深度则不必处理，只是混凝土灌注量大大增加，若因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按坍孔事故处理。

缩孔原因有两种：

一种是钻锥焊补不及时，严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径稍小的孔；

另一种是由于地层中有软塑土，俗称橡皮土，遇水膨胀后使孔径缩小，为防止缩孔，前者应即时修补磨耗的钻头，后者要使用失水率小的优质泥浆护壁快转慢进，并复转二三次，或使用卷扬机吊住钻捶上下、左右反复扫孔以扩大孔径，直到缩孔部位达到设计孔径为止。

（6）梅花孔（或十字孔）

常发生在以冲击锥钻进时，冲成的孔不圆，发生如图的形状，叫做梅花孔或十字孔。

形成原因：

锥顶转向装置失灵，以致冲锥不转动，总在一个方向上下冲击。

泥浆相对密度和粘度过高，冲击转动阻力太大，钻头转动困难。

操作时钢丝绳太松或冲程太小，冲锥刚提起又落下，钻头转动时间不充分或转动很小，改换不了冲击位置。

有非匀质地层，如漂卵石层、堆积层等易出现探头石，造成局部孔壁凸进，成孔不圆。

预防办法：

应经常检查转向装置的灵活性，及时修理或更换失灵的转向装置。

选用适当粘度和相对密度的泥浆，并适时掏渣。

用低冲程时，每冲击一段换用高一些冲程冲击，交替冲击修整孔形。

出现梅花孔后，可用片、卵石混合粘土回填钻孔，重新冲击。

（7）卡锥：

常发生在以冲击锥钻进时

原因：

钻孔形成梅花形，冲锥被狭窄部位卡住。

未及时焊补冲锥，钻孔直径逐渐变小，而焊补后的冲锥大了，又用高冲程猛击，极易发生卡锥，如图3-47（a）所示。

伸入孔内不大的探头石未被打碎，卡住锥脚或锥顶，如图3-47（b）所示。

孔口掉下石块或其它物件，卡住冲锥，如图3-47（c）所示。

在粘土层中冲击冲程太高，泥浆太稠，以致冲锥被吸住。

大绳松放太多，冲锥倾倒，顶住孔壁。

处理方法：

当为梅花卡钻时，若锥头向下有活动余地，可使钻头向下并转动直径较大方向提起钻头。

也可松一下钢丝绳，使钻锥转动一个角度，有可能将钻锥提出。

卡钻不宜强提以防坍孔、埋钻。

宜用由下向上顶撞的办法，轻打卡点的石头，有时使钻头上下活动，也能脱离卡点或使掉入的石块落下。

用较粗的钢丝绳带打捞钩或打捞绳放进孔内，将冲锥勾往后，与大绳同时提动，或交替提动，并多次上下、左右摆动试探，有时能将冲锥提出。

在打捞过程中，要继续搅拌泥浆，防止沉淀埋钻。

用其它工具，如小冲锥、小掏渣筒等下到孔内冲击，将卡锥的石块挤进孔壁，或把冲锥碰活动脱离卡点后，再将冲锥提出。

但要稳住大绳以免冲锥突然下落。

用压缩空气或高压水管下入孔内，对准卡锥一侧或吸锥处适当冲射一些时候，使卡点松动后强行提出。

使用专门加工的工具将顶住孔壁的钻头拨正。

用以上方法提升锥无效时，可试用水下爆破提锥法。

将防水炸药（小于1kg）放于孔内，沿锥的滑槽放到锥底，而后引爆，震松卡锥，再用卷扬机和链滑车同时提拉，一般是能提出的。

（8）外杆折断：

常见于旋转钻机。

l折断原因：

用水文地质或地质钻探小孔径钻孔的钻杆来作桥梁大孔径钻孔桩用，其强度、刚度太小，容易折断。

钻进中选用的转速不当，使钻杆所受的扭转或弯曲等应力增大，因而折断。

钻杆使用过久，连接处有损伤或接头磨损过甚。

地质坚硬，进尺太快，使钻杆超负荷工作。

孔中出现异物，突然增加阻力而没有及时停钻。

预防和处理：

不使用弯曲严重的钻杆，要求各节钻杆的连接和钻杆与钻头的连接丝扣完好，以螺丝套连接的钻杆接头要有防止反转松脱的固锁设施。

钻进过程中应控制进尺速度。

遇到坚硬、复杂的地质，应认真仔细操作。

钻进过程中要经常检查钻具各部分的磨损情况和接头强度是否足够。

不合要求者，及时更换。

在钻进中若遇异物，须以处理后再钻进。

如已发生钻杆折断事故，可按前述打捞方法将掉落钻杆打捞上来。

并检查原因，换用新或大钻杆继续钻进。

（9）钻孔漏浆

漏浆原因：

在透水性强的砂砾或流砂中，特别是在有地下水流动的地层中钻进时，稀泥浆向孔壁外漏失。

护筒埋置太浅，回填土夯实不够，致使刃脚漏浆。

护筒制作不良，接缝不严密，造成漏浆。

水头过高，水柱压力过大，使孔壁渗浆。

处理办法：

凡属于第一种情况的回转钻机应使用较粘稠或高质量的泥浆钻孔。

冲击钻机可加稠泥浆或回填粘土掺片石、卵石反复冲击增强护壁。

l属于护筒漏浆的，应按前述有关护筒制作与埋设的规范规定办理。

如接缝处漏浆不严重，可由潜水工用棉、絮堵塞，封闭接缝。

如漏水严重，应挖出护筒，修理完善后重新埋设。

（10）钻孔桩断桩常见事故及处理

①首批混凝土封底失败事故原因及预防措施：

导管底距离孔底大高或太低。

原因：

由于计算错误，使导管下口距离孔底太高或太低。

太高了使首批砼数量不够，埋不了导管下口（1m以上）。

太低了使首批砼下落困难，造成泥浆与混凝土混合。

预防措施：

准确测量每节导管的长度，并编号记录，复核孔深及导管总长度。

也可将拼装好的导管直接下到孔底，相互校核长度。

首批混凝土数量不够。

原因：

由于计算错误，造成首批砼数量不够，埋管失败。

预防措施：

根据孔径、导管直径认真计算和复核首批砼数量。

首批混凝土品质太差。

原因：

首批砼和易性太差，翻浆困难。

或坍落度太大，造成离析。

预防措施：

搞好配合比设计，严格控制混凝土和易性。

导管进浆：

导管密封性差，在首批砼灌注后，由于外部泥浆压力太大，渗入导管内，造成砼与泥浆混和。

处理办法：

首批混凝土封底失败后，应拨出导管，提起钢筋笼，立即清孔。

②供料和设备故障使灌注停工

事故原因：

由于设备故障，混凝土材料供应问题造成停工较长时间，使混凝土凝结而断桩。

预防措施：

施工前应做好过程能力鉴定，对于部分设备考虑备用；对于发生的事故应有应急预案

处理方法：

如断桩距离地面较深，考虑提起钢筋笼后重新成孔；如断桩距离地面较浅，可采用接桩；如原孔无法利用，则回填后采取补桩的办法。

③灌注过种中坍孔

原因：

由于清孔不当、泥浆过稀、下钢筋笼时碰撞孔壁、致使在灌注过程中发生坍孔。

预防措施：

详见常见钻孔事故和处理方法。

处理办法：

如坍孔并不严重，可继续灌注，并适当加快进度。

如无法继续灌注，应及时回填重新成孔。

④导管拨空、掉管:

事故原因：

由于测量和计算错误，致使灌注砼时导管拨空，对管内充满泥浆；或导管埋深过少，泥浆涌入导管。

预防措施：

应认真测量和复核孔深、导管长度；应对导管埋深适当取保守数值。

掉管原因：

导管接头连接不符合要求；导管挂住钢筋笼，强拉拉脱等。

预防措施：

每次拆管后应仔细重新连接导管接头；导管埋深较大时应及时拆管。

处理办法：

混凝土面距离地面较深时应重新成孔。

混凝土面距离地面较浅可采取接桩办法。

⑤灌注过程中混凝土上升困难、不翻浆。

事故原因：

混凝土供料间隔时间太长，灌注停顿，混凝土流动性变小；混凝土和易性太差；导管埋深过大；在灌注将近结束时，由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低；导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大。

补救措施：

提起导管，减少导管埋深；接长导管，提高导管内混凝土柱高；可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土。

⑥灌注高度不够

事故原因：

测量不准确；桩头预留量太少。

预防措施：

可采用多种方法测量，确保准确；桩头超灌预留量可适当加大。

处理办法：

挖开桩头，重新接桩处理。