王學(xué)洲，劉 濤

（1.安丘市水利局，山東 安丘 262100；2.濟(jì)南市水利局，山東 濟(jì)南 250014）

鉆孔灌注樁作為一種基礎(chǔ)施工工藝,廣泛應(yīng)用于橋梁、公路、高層建筑物的工程施工中。因其屬隱蔽工程，且由于地質(zhì)情況的復(fù)雜多變，所以無(wú)法對(duì)施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的事故進(jìn)行預(yù)見性控制。筆者根據(jù)多年來(lái)，從事鉆孔樁工程施工的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合工程實(shí)例，就如何在基礎(chǔ)灌注樁的鉆孔施工中處理常見事故進(jìn)行探討。

1 坍孔埋鉆

坍孔事故會(huì)造成灌注樁無(wú)法成孔，多發(fā)于砂層及松散砂礫層以及含水量較多的砂土層，是鉆孔灌注樁施工中常見的事故。局部坍孔會(huì)造成鉆進(jìn)困難或中斷，泥漿循環(huán)受阻，影響成孔；大面積坍孔會(huì)導(dǎo)致灌注樁成孔失敗，若在鉆進(jìn)中坍孔，會(huì)形成埋鉆，如不能及時(shí)處理，不僅造成極大經(jīng)濟(jì)損失，更會(huì)嚴(yán)重影響工程質(zhì)量及施工進(jìn)度。

1.1 常見成因

坍孔埋鉆的主要原因有：

1）在砂層或松散砂礫層以及含水量較多的沙土層鉆進(jìn)時(shí)進(jìn)尺過(guò)快，導(dǎo)致泥漿護(hù)壁厚度不夠，無(wú)法保持孔內(nèi)水頭,孔壁側(cè)向壓力超負(fù)荷造成護(hù)壁坍塌。

2）泥漿黏度不夠，施工單位為節(jié)約成本，減少了黏土或膨潤(rùn)土的用量，致使泥漿黏度、比重降低，無(wú)法形成正常護(hù)壁，造成坍孔。

3）清孔速度過(guò)快，成孔后為盡快灌注混凝土，往往采用直接加清水循環(huán)清孔，造成泥漿比重快速減小，但含沙量并未明顯降低，由于沖刷破壞泥漿護(hù)壁，造成坍孔。

4）兩臺(tái)鉆機(jī)距離過(guò)近的共同工作，或者振動(dòng)壓路機(jī)等大型設(shè)備的近距離工作，由于振動(dòng)、共振等原因造成坍孔。

此外還有泥漿反循環(huán)、地下溶洞或裂隙使孔內(nèi)水位降低等引起的坍孔。

1.2 處理方式

對(duì)于局部的小范圍坍孔，通過(guò)增加泥漿黏度、減緩進(jìn)尺速度、加快撈沙，減少含沙量等措施可以不妨礙正常成孔。對(duì)于大面積的坍孔并造成埋鉆的事故，一般采用反沖法，并在提鉆后用黏土填埋，沉積至少3個(gè)月以后再重新鉆進(jìn)。

1.3 處理實(shí)例

京滬高速臨紅路段，邳蒼分洪道特大橋3號(hào)臺(tái)1號(hào)樁，孔徑1.5m，在鉆進(jìn)28m左右時(shí)坍孔埋鉆，其中砂層21m左右。當(dāng)時(shí)鉆機(jī)采用滾刀鉆頭，新加鉆桿0.5h后無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，泥漿采用正循環(huán)，泥漿泵工作正常，但泥漿循環(huán)中斷，再提鉆提不動(dòng)，用測(cè)繩測(cè)量孔深為6m左右，結(jié)論為坍孔埋鉆。于是將空余鉆桿連接形成輔鉆桿，由主鉆桿一側(cè)探入，并連接泥漿泵，將泥漿由輔鉆桿泵入井內(nèi)反沖，隨著泥漿的循環(huán)，不斷增加輔鉆桿的長(zhǎng)度，增加反沖深度，經(jīng)過(guò)七八個(gè)小時(shí)的反沖，將主鉆桿及鉆頭提出，用黏土將1號(hào)樁填埋，5個(gè)月后重新鉆進(jìn)；同樣，青島環(huán)膠州灣高速女姑山跨海特大橋27號(hào)平臺(tái)5號(hào)樁施工時(shí)遇到同樣坍孔埋鉆，采用發(fā)沖法處理成功。

2 鉆具脫落

鉆具脫落事故多發(fā)生于巖層，且主要為中、微風(fēng)化的較硬巖層。根據(jù)掉落鉆具的部位、體積及材質(zhì)不同，可能引起卡鉆、廢樁等事故，造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。

2.1 常見成因

多數(shù)由于巖層中鉆進(jìn)時(shí)間長(zhǎng)，使鉆具超負(fù)荷工作，引起連接或焊接部位脫落或者開焊，造成超強(qiáng)度性鉆具脫落；還有因?yàn)椴僮魅藛T在鉆桿連接、螺栓緊固等工作時(shí)未能牢固安裝，造成鉆桿脫落、配重塊脫落等人為性鉆具脫落；再有操作人員工作疏忽，使鉆具由井口掉落，若當(dāng)時(shí)采用滾刀鉆頭或者牙輪鉆頭等帶刀盤的鉆頭，井口掉落鉆具一般不會(huì)引起卡鉆事故。

2.2 處理方式

由于鉆具掉落的原因及部位復(fù)雜多變，所以沒有固定的打撈器具，都是根據(jù)具體情況自制工具，但其原理基本一致。對(duì)于小物件的掉落，一般在鉆進(jìn)中會(huì)將其破碎并由泥漿循環(huán)帶出，或用泥漿反循環(huán)將其泵出；對(duì)于巖層中的牙輪、滾刀等掉落，就要進(jìn)行打撈，可用吊抓、轉(zhuǎn)籠等專用工具；如果是鉆桿斷落，一般采用抱桿方式進(jìn)行打撈。

2.3 處理實(shí)例

在青島環(huán)膠州灣高速婁山河橋施工中，在3號(hào)墩2號(hào)樁，孔徑1.5m，施工鉆進(jìn)至23m處滾刀掉落，采用轉(zhuǎn)籠打撈，一次成功；在京滬高速泰化路段萬(wàn)家莊橋3號(hào)臺(tái)3號(hào)樁，孔徑1.2m，施工過(guò)程中鉆桿斷落，多次繩套打撈無(wú)果，后采用抱桿，第二次打撈成功；京滬高速臨紅路段，邳蒼分洪道特大橋2號(hào)臺(tái)4號(hào)樁，孔徑1.5m，在基本成孔時(shí)，滾刀鉆頭自鉆桿處斷落，刀盤留置孔底，在無(wú)法使用轉(zhuǎn)籠及抱桿的情況下,利用斷落的鉆桿和廢舊鋼板自制吊抓，一次打撈成功。

3 卡鉆

卡鉆影響多發(fā)于巖層，輕微卡鉆一般可以通過(guò)回旋鉆機(jī)的正反轉(zhuǎn)、上下活動(dòng)等緩解，然后反復(fù)掃孔、清除異物來(lái)解決卡鉆問(wèn)題，對(duì)于嚴(yán)重卡鉆事故，就要采取相應(yīng)處理措施，不然會(huì)引起廢樁，造成巨大損失。

3.1 常見成因

卡鉆原因多數(shù)為巖層裂隙或溶洞發(fā)育區(qū)，鉆具鉆進(jìn)后巖石錯(cuò)位或移動(dòng)，造成縮徑，卡住鉆頭；或者是巖石或鉆具掉落，卡在鉆頭與孔壁之間，造成卡鉆；還有在遇水產(chǎn)生一定膨脹的巖層中鉆進(jìn)，由于巖石膨脹造成縮徑，發(fā)生卡鉆等情況。

3.2 處理方式

處理巖石膨脹縮徑造成的卡鉆，可以采用反向旋轉(zhuǎn)，并在旋轉(zhuǎn)中提鉆的方法，然后反復(fù)掃孔；如果巖石或者鉆具掉落，也可以采取上下活動(dòng)配合正反轉(zhuǎn)，若經(jīng)多次嘗試仍無(wú)法將鉆頭提出，就要利用輔助設(shè)備增加提升力，可采用多設(shè)備提升或者“打吊錘”等方法。

3.3 處理實(shí)例

在青島環(huán)膠州灣高速女姑山跨海特大橋21號(hào)平臺(tái)4號(hào)樁施工時(shí)，在井口以下31m處鉆機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)時(shí)已鉆入巖層10m左右，鉆頭最高可提升至孔底2m左右，但是不能轉(zhuǎn)動(dòng)，用測(cè)繩可測(cè)量至井口下29m，確定為卡鉆，經(jīng)多次提升、掃孔、正反轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)效后，用100t、50t2個(gè)千斤頂輔助提升，將鉆桿用卷?yè)P(yáng)機(jī)提到最高位置，然后用千斤頂緩慢提升，隨著千斤頂?shù)奶嵘粩鄰埦o卷?yè)P(yáng)，經(jīng)數(shù)次實(shí)驗(yàn)，最終將鉆頭提出，發(fā)現(xiàn)為配重塊連接螺栓斷裂，配重塊脫落卡鉆。

在京滬高速臨紅路段，邳蒼分洪道特大橋2號(hào)臺(tái)3號(hào)樁施工時(shí)，已經(jīng)鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，發(fā)生卡鉆，經(jīng)多次提升無(wú)果，于是采用“打吊錘”的方式，調(diào)來(lái)另一臺(tái)鉆機(jī)與3號(hào)樁機(jī)相對(duì)，將卷?yè)P(yáng)調(diào)成單股以加快提升速度，自焊吊錘套于鉆桿上，用主樁機(jī)將鉆桿提升張緊，鎖住卷?yè)P(yáng)，然后以單股卷?yè)P(yáng)捶擊注鉆桿，經(jīng)十幾個(gè)小時(shí)的捶擊，最終將鉆桿提出，發(fā)現(xiàn)為條石卡鉆，分析為墓葬或地下廢舊建筑的條石墜落導(dǎo)致卡鉆。

4 結(jié)語(yǔ)

鉆孔灌注樁的施工大部分是在水下進(jìn)行的，其施工過(guò)程無(wú)法觀察，所以很多事故難以進(jìn)行預(yù)見性控制，事故發(fā)生后，處理原則要膽大、心細(xì)、快速。掌握事故發(fā)生的前后過(guò)程和情形，正確分析事故原因，確定最佳處理方案，以最快速度完成事故處理。要經(jīng)常測(cè)量孔深、泥漿比重，保證泥漿的正常循環(huán)，防止發(fā)生二次事故。除此之外，在施工時(shí)要堅(jiān)持預(yù)防為主，嚴(yán)格按程序施工，不偷工減料，定期檢查設(shè)備，做到設(shè)備運(yùn)行安全，鉆具安裝牢固，只有這樣，才能將發(fā)生事故的可能性降到最低。