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旋挖鉆機(jī)成孔、成樁過程中常見的問題以及解決方案

旋挖鉆機(jī)成孔、成樁過程中常見的問題以及解決方案

1、護(hù)筒冒水 

護(hù)筒外壁冒水，嚴(yán)重的會引起地基下沉、護(hù)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(hù)筒時周圍土不密實，或護(hù)筒水位差太大，或鉆頭起落時碰撞。

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

2、鉆進(jìn)極慢或不進(jìn)尺

在硬可塑粘土層中鉆進(jìn)極慢，一般為8-10h,占單樁鉆進(jìn)進(jìn)間的60%-70%.

病因分析：鉆頭選型不當(dāng)，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(qiáng)排渣、降低泥漿比重或改用鉆進(jìn)方式，采取反循環(huán)鉆進(jìn)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(hù)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(hù)壁不好；護(hù)筒埋設(shè)不好，筒內(nèi)水位不高；提住鉆頭鉆進(jìn)；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(dāng)深埋護(hù)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(hù)筒，終孔后補(bǔ)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(zhǔn)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(dāng)，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(dāng)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(jī)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(jī)磨損，部件松動；護(hù)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(jī)安裝周正、水平、穩(wěn)固、無束前緣切點(diǎn)，轉(zhuǎn)盤中心和護(hù)筒中心三點(diǎn)面一線；護(hù)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(jìn)入硬塑粘土層或從粘土層進(jìn)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(jìn)；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(biāo)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(dá)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(dá)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(dá)到規(guī)范要求為準(zhǔn)；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(jìn)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(dāng)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(jī)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(yán)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(jī)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(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)正常必須有備用攪拌機(jī)，必要時可在砼中摻加緩凝劑；采用長桿沖搗，強(qiáng)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(jìn)行清理，視孔內(nèi)砼情況重新澆灌或接樁處理；當(dāng)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(dāng)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(jìn)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(zhǔn)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浮；鋼筋籠制作質(zhì)量不佳或吊裝不當(dāng)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(zhǔn)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(jìn)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(qiáng)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(jī)時間或運(yùn)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(jī)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(hù)筒漿內(nèi)泥漿位忽然上升溢出護(hù)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(dá)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(hù)筒底腳周圍漏水，孔內(nèi)水位降低或在潮汐河流中，當(dāng)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(hù)筒周圍堆放重物或機(jī)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(jī)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(yán)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(hù)筒等措施，繼續(xù)鉆進(jìn)。坍孔嚴(yán)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(hù)筒法，將護(hù)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(jìn)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(yán)重時應(yīng)回填粘性土到偏斜處，待沉積密實后再鉆進(jìn)。

12、擴(kuò)孔、縮孔

遇有擴(kuò)孔、縮孔時應(yīng)采取防止坍孔和防止鉆錐擺動過大的措施。縮孔是鉆錐磨損過甚、焊補(bǔ)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(bǔ)鉆錐，后者應(yīng)采用失水率小的優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁。已發(fā)生縮孔時宜在該處用鉆錐上下反復(fù)掃孔以擴(kuò)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(jī)）內(nèi)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)和沖擊鉆進(jìn)中。遇此應(yīng)對泥漿稠度、鉆渣進(jìn)出口、鉆桿內(nèi)徑大小、排渣設(shè)備進(jìn)行檢查計算，并控制適當(dāng)?shù)倪M(jìn)尺；若已嚴(yán)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(qiáng)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(yán)禁施工人員進(jìn)入沒有護(hù)筒或其它防護(hù)設(shè)施的鉆孔中處理故障。當(dāng)必須下護(hù)筒或其它防護(hù)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。