旋挖钻孔灌注桩施工埋钻\卡钻事故的分析与处理

一、前言

旋挖钻机施工法是目前国际上最先进的钻孔灌注桩施工工艺，具有高效、节能、低污染、低噪音、环保等优点。随着青藏线、哈大线、京沪线、广武线、石武线的高铁及高速公路的运用，已在全国范围内掀起了一股旋挖机施工的高潮。但由于旋挖钻机施工在我国使用的时间很短（不到20年），行业内更是良莠不齐，许多外行业的私人老板见其利润不错而盲目入行。其在施工过程中难免会遇到很多困扰，虽有一些施工工法可借鉴，但终难得其精髓，会有许多其无法解决的问题。

二、地层的适应性

旋挖钻机因其发动机功率高、扭矩大、移动方便、定位正确，故它的地层适用范围很广。填土、淤泥、粘性土、粉质土、砂土、卵石、强风化及一部分软岩的中、微风化层，皆可施工。但也有其局限性，如填石较大较多的杂填土、孤石大且埋深大的土层、花岗岩的中风化层、凝灰岩的中风化层、岩溶发达地区。以上都是旋挖钻机施工尚未攻克的难点。

三、卡钻、埋钻的成因与分析

旋挖钻机的施工工艺与工法有许多同仁都有过专著论述，故本人不在此献丑了。本章重点试述一下旋挖钻机施工过程中所发生的卡钻、埋钻事故，试就其发生的成因及处理方法与各位同仁探讨一下。若有错误，还望指正！

1、地层因素

新填的及固结不够的填土层，因其自稳性不够，容易坍塌流砂层、砾砂层、卵石层，若水位较高，则更易坍塌。脆性的全风化、强风化岩，在钻进过程中易形成中小型的岩块。会被浆液带起悬浮在浆液中，钻具停滞太久会被其掩埋。在施工过程中，如不能很好的稳定易坍塌层，就很容易引起埋钻、卡钻的空内事故。

2、 人为因素

机手在施工过程中的不规范动作也会造成孔壁坍塌而出现埋钻、卡钻事故。钻具在提放的过程中会扰动孔壁，尤其对易坍塌层的作用最大。当遇易坍塌层时，应慢提慢放，尽量减少对孔壁的扰动。而有些施工员由于经验欠缺，在审图及技术交底时没有专门论述。而机手又不是老手，施工中一味求快，最后造成孔壁坍塌而埋钻。

3、泥浆的作用与调制

在钻、冲孔灌注桩的施工过程中，如遇流砂层、砾砂层、易坍塌的填土层、软塑、流塑状的淤泥层，则必须制备泥浆护壁。其机理，一是泥浆自身可在施工过程中在孔壁上形成一层致密而有韧性的泥皮，二是其比重大于地下水，能调节空内压力平衡，三是调节泥浆液面形成较大压力压制地下水稳定孔壁。

泥浆的调制很重要，比重太小，调节压力的作用就不明显，也许就会造成孔壁的坍塌，还会造成沉渣过多；比重太大，流动性就差，二次清孔的时间就长，人为的延长了施工工期。

泥浆的成份主要以膨润土（粘土粉、泥浆粉、高岭土、黄土）为主，配以火碱、羧甲基纤维素，当地下水压力过大时可加点重晶石。火碱可调节泥浆粘度；羧甲基纤维素利用其短纤维分子链在泥浆中形成网状结构，还可在泥皮中起到加筋的作用；重晶石可调节泥浆比重。

易坍塌层的泥浆参数：

泥浆比重：1.15―1.25

粘度：22―-25S

含 砂 率：≤5%

泥皮厚度：≤1.5mm

PH值：9――11

现在出了一种新型的化学聚合物浆液，效果很好，已得到广泛应用。其参入比是4‰。

四、卡钻、埋钻的处理

当事故发生时，千万别慌！以免衍生出别的事故！！！

首先，要判明事故的类型、事故发生的原因、严重成度；

其二，制定出相应的切实可行的处理方案；其三，按制定的处理方案执行，并在处理过程中修正处理方法。

1、提、吊

在土层中施工时发生埋钻、卡钻事故时，如事故发生点浅且埋层较薄，卡块不大时。可用主卷扬加大吨位吊车提吊，应采用间歇式提吊法：提一下松一下，时刻观察钻杆的移动情况，如有松动则一定可处理好。

2、顶

当提、吊的方法不能凑效时，可用大吨位的千斤顶来顶加工一副钻杆夹块，夹住钻杆，两边各置一千斤顶向上顶。大部分埋钻、卡钻事故都可用此法处理。

3、冲

当孔壁坍塌严重，埋层较厚时，前两种方法难以成功，可用“冲”的方法。调一6立方以上的空压机来，接6分水管，长度大于埋深1.5米左右。下入孔中，量好埋层厚度。开空压机前先把泥浆调好，比重1.25―1.3.开空压机冲渣，孔口处要有两人掌住水管，不断移动，将埋层一点点冲起来。当水管下到钻斗面时，开动钻机试着慢慢转动，如可转动则可处理起来。不动的话继续冲，将水管下到挖斗斜面一下再转，仍转不动则须用另一方法。此法可以与以上方法组合使用。

4、透

当以上方法都难以处理时，可以用一台百米钻透孔：在距孔壁30-50CM处用110mm的钻头钻孔，孔深超过钻斗1――2米，最多可钻3个孔。钻好后用高压水冲开孔壁，上面再用泥浆液冲，将埋的大块冲入小孔中。结合“冲”的方法非常实用！

5、捞

如在施工过程中，因人为的原因而将大的工具、钢筋、钢管等掉入孔中而造成卡钻事故，别的方法难以处理，就只能用“捞”的办法了。这办法简单而好用：请蛙人下去捞上来就好了！

五、案例

案例一

在邯郸新民居小区的施工工程中发生过一起埋钻事故，

用“冲”的方法很快就处理好了。

事故发生在晚班。当时的机手工作经验不是很多，连续几天的大雨已将泥浆液冲的太稀了，地层又是以砂层为主。他上班没让工人加泥浆粉调制泥浆，到3点左右他将钻具停在孔中去换泥浆泵叶片（按规定一定要将钻具提出孔口）。换好叶片后钻具就提不动了！现场的人员处理到早上7点也没处理好，这时他们才告诉我（不急时）！

我到现场后，首先，量泥浆，比重1.08，远远不够。安排人调泥浆达到1、2；第二，量埋层厚度，达4.3米；第三，制定处理方案：利用现场的空压机采用“冲”的办法。

泥浆调好后，开空压机冲孔。我与一工人在孔口掌着6分水管，感觉着埋层一点点的被冲起来。当水管下到钻斗接头以下时，我让机手慢慢转动钻机，可转动！接着让他向下钻进约十公分，再向上慢慢转动（其中空压机不停），1小时不到就把钻杆提出了孔口！

案例二

有一工程须进入中风化泥岩，在灌注砼时出现事故，结果是把钻杆割掉了。造成几十万的损失！！！

一米的桩。在其灌注完第一车混凝土（8方），灌注第二车时，发现砼下不去，最后形成了断桩。其原因应是垫子没放好或导管有破损。现场监理要求拔出导管、提出钢筋笼、重新清孔。

问题出在清孔时！因现场施工员及机手经验不足，机手在操作中将钻具钻的过深。致使空内混凝土翻上钻斗面，厚度达到了4.0米，混凝土的骨料在他上提钻杆时契死钻斗。造成埋、卡钻事故！现场没有大吨位吊机，常规处理方法又没作用。而水下混凝土的初凝时间在1.5―2小时。最后钻具及钻杆被凝固的混凝土焊死了。

割掉钻杆，还要在原桩位的两边补两条桩。损失几十万！

六、预防

任何事故都是可预见及可预防的，关键是我们要去做。第一，要审图，认认真真的审！摸清地层情况，依据地层情况制定相应的施工组织设计；第二，要做好技术交底，要将制定好的施工方案交代给现场的施工人员；第三，要坚决执行施工方案。能做到这几点，就可减少许多事故的发生！！！