編號：SM-ZD-73919沖(鉆)孔灌注樁施工事故的防護措施Throughtheprocessagreementtoachieveaunifiedactionpolicyfordifferentpeople,soastocoordinateaction,reduceblindness,andmaketheworkorderly.編制：____________________審核：____________________批準：____________________本文檔下載后可任意修改FS精編解決方案 |SOLUTIONTEMPLATE沖(鉆)孔灌注樁施工事故的防護措施簡介：該方案資料適用于公司或組織通過合理化地制定計劃，達成上下級或不同的人員之間形成統一的行動方針，明確執行目標，工作內容，執行方式，執行進度，從而使整體計劃目標統一，行動協調，過程有條不紊。文檔可直接下載或修改，使用時請詳細閱讀內容。在沖(鉆)孔灌注樁施工過程中 ,由于主觀、客觀等多方面的原因,往往會發生如坍孔、斷樁等常見事故 ,有時甚至是不可避免的。作為工程技術人員 ,如何盡可能地預防、 減少事故的發生以及一旦發生事故后 ,怎樣迅速、準確地分析、判斷事故形成的原因 ,然后在認真分析地質報告和現場施工條件后 ,采取相應的既安全經濟、又快速的處理方法是十分重要的。筆者總結了大量工地處理沖 (鉆)孔灌注樁施工常見事故的實際經驗,并參考有關文獻及規范 ,歸納出如下幾點 ,供同行們參考。坍孔1.1 孔口附近產生坍孔主要表現是:護筒(鉆桿)傾斜、護筒下沉明顯 ;鉆頭吊繩偏離孔位中心;孔內水位驟然下降并冒密集的小氣泡等。 坍孔第2頁/總14頁FS精編解決方案 |SOLUTIONTEMPLATE的主要原因是 :護筒埋置深度不夠或護筒周圍回填的粘土分層夯實不夠;孔口附近地面受水浸濕泡軟 (如泥漿沉淀池距孔口過近);孔內水頭壓力不足 ;向孔內補水時水流對孔壁有沖刷 ;開始沖孔進尺過快 ;吊繩放松過長致使鉆頭撞擊護筒或孔壁 ;泥漿稠度不夠等。處理措施:如護筒下沉過多或傾斜 ,應及時扶正護筒 ,或者將護筒四周回填土清除 ,擺正護筒,用粘土分層回填夯實。嚴重時應挖出護筒 ,重新按要求埋置后再沖孔 ;在護筒底腳以下2—4m 范圍內屬河床表層 ,通常比較松散 ,所以開始沖孔時應采用粘土加礫石的稠泥漿小沖程 ,防止鉆頭撞擊護筒 ;補水管應置于護筒中部 ,防止沖刷孔壁 ;保持孔內有足夠的水頭壓力(孔內水位比孔外地下水位高出 2m 以上);在砂夾卵石及砂層中開孔時 ,按1:1投入粘土和小片石 ,遇有軟土層時,按2:1或3:1投入粘土和小片石,采用小沖程、高頻率反復沖砸到護筒腳下1—1.5m處停下,回填到護筒底腳以上1.0m,再繼續沖擊,使孔壁堅實,不坍不漏。一旦判明發生了坍孔,如情況不嚴重時,可按1:1投入粘土和小礫石,回填至坍孔位置以上(或護筒底腳以上)1.0m,并加大泥漿比重第3頁/總14頁FS精編解決方案 |SOLUTIONTEMPLATE繼續沖擊;如情況嚴重時 ,應將鉆孔全部用砂夾粘土或小礫石夾粘土(1:1) 回填,經3—5天密實后,再重新沖(鉆)孔。1.2 孔內深部發生坍孔主要表現是:孔內水位驟然下降并冒密集的氣泡 ;沖擊機或卷揚機負荷明顯增加甚至鉆頭運轉不起來 ;長時間沖擊進尺很小等(用測繩測得的孔深與理論計算值差距較大 )。深部坍孔的主要原因是 :孔內水位高度不夠 ,沒有足夠的水頭壓力(往往由掏渣后未及時補水或泥漿所致 );泥漿稠度不夠;沖孔通過取土層有潛流或流速較大。產生對流 ,加之補水不及時;鉆頭或掏渣筒吊繩放松過長致使其撞擊孔壁 ;此外,在松軟砂層中進尺太快 (采用大沖程)等。防止措施:沖孔過程中應始終注意保持孔內泥漿有一定的稠度;松散粉砂或流砂中沖進時應多加粘土與礫石 ,或者風化片石等,將松軟土層擠緊 ,同時加大泥漿稠度 ;保證孔內有足夠的水頭壓力 (水頭高于孔外 2m 左右);控制進尺;放松卷揚機或沖擊機不宜過多。 一旦判明發生了坍孔 ,當孔內坍塌不嚴重時,可回填至坍塌位置以上 1———2m ,并加大泥漿比重繼續沖進。較嚴重的坍孔 ,應將鉆孔全部用砂夾粘土或小礫第4頁/總14頁FS精編解決方案 |SOLUTIONTEMPLATE石、小片石夾粘土回填 ,經一星期左右沉淀密實后 ,校正護筒位置無誤后再重新沖孔。埋鉆、卡鉆、掉鉆主要表現是:鉆頭提不上來或掉入孔中。產生原因是:埋鉆:通常是由于較大的坍孔或鉆頭沖入軟弱土層中太深所致;沖擊進入粘土層時 ,因土層本身可以造漿 ,應采取小沖程、快速、勤掏泥的辦法逐漸降低泥漿稠度 ,否則會因泥漿過稠而造成埋鉆。卡鉆:一般是由于沖擊進入風化巖層或巖層中 ,采用較大的沖程沖擊,當鉆頭吊繩放的太松 ,致使鉆頭下落后傾斜 ,頂住孔壁或沖擊進入夾層的巖層中 ,造成卡鉆;孔內有探頭石未鑿除或有大塊孤石坍落、孔口有雜物下墜等。掉鉆:發生埋鉆或卡鉆時強行上提鉆頭 ,或者是由于缺乏檢查,吊環、吊繩斷裂;(吊繩自然磨損檢查時未發現 ,特別是扒桿頂端及連接處磨損或擰斷 );沖擊錐的轉動套斷裂 ;吊繩放松過少而形成“打空錘”時使吊繩因受荷過大而斷裂 ;鉆桿與鉆頭松脫等。第5頁/總14頁FS精編解決方案 |SOLUTIONTEMPLATE防治措施:無論發生埋鉆或卡鉆 ,都不得強行上提鉆頭 ,以免造成吊繩斷裂或坍孔。如埋鉆不太深,可用套繩、打撈鉤具勾住鉆頭 ,并與吊繩共同受力將其提上來 ;如埋的較深,打撈鉤具往往難以勾住,即使勾住時也可能提不上來。 則應采用空氣吸泥機或空氣壓縮機吹開埋鉆的泥砂 ,再提出鉆頭。判明是卡鉆時 ,可先用打撈鉤具勾住鉆頭 ,同時給吊繩施加橫向力晃動鉆頭 ,待鉆頭松動后再將其提出 ;如仍不能提出 ,則改用小鉆頭沖擊障礙物 ,將其打碎或壓進孔壁。 也可直接沖擊原鉆頭,使其松動后吊起。一旦發生掉鉆 ,應及時打撈。間隔時間愈長 ,鉆頭會埋得愈深,與周圍泥砂銹蝕也愈死。當使用打撈工具無濟于事時 ,比較有效的方法是采用空氣吸泥機或空氣壓縮機吹開埋鉆泥砂,然后再行打撈。 3縮孔、彎孔、斜孔主要表現是:吊繩偏離護筒中心 ;鉆頭上提困難 (機器載荷明顯增加);清孔后放入鋼筋籠時下不去或傾斜等。產生原因是:護筒以下有較厚的淤泥質亞粘土、 亞沙土夾層,而孔口地面又堆有較大的荷載 (如震動較大的施工機具、第6頁/總14頁FS精編解決方案 |SOLUTIONTEMPLATE建筑材料等)往往會造成縮孔 ;開始沖擊時地層較松軟 ,如果采用沖程較大、吊繩放得較松 ,往往會造成斜孔 ;鉆錐在沖擊時轉動套不夠靈活、或因泥漿太稠而影響鉆錐鉆轉動 ,會形成縮孔和梅花孔 ;孔內有探頭石或障礙物 ,使鉆頭受力不均 ,也會造成彎、斜孔;鉆入呈傾斜狀態的硬土層、 風化巖層;鉆孔通過溶洞、孤石等;鉆架下的地基產生不均勻沉降 ,使鉆架傾斜,也會導致產生彎、斜孔。防治措施:在沖孔過程中,如出現上述產生縮、 彎、斜孔的跡象,可用自制檢孔器吊入孔內檢測。檢孔器應按照樁內設計鋼筋籠的直徑焊制。為使檢孔器較輕便 ,可先只焊 4根主筋,且每隔 2米焊一根加勁箍筋環 ,長度采用 5m 左右(約為 4—6倍鋼筋籠的直徑),當檢孔器不能下沉到已鉆的深度或檢孔器倒向一側孔壁時,則可判明發生了縮孔、 彎孔或斜孔。如探明已發生了縮、彎、斜孔 ,應采用小片石、碎石回填至發生偏斜處以上 1m 左右,重新修孔、沖孔。 (采用小沖程、高頻率修孔)不嚴重時,可以調整鉆機或扒桿位置繼續沖孔。嚴重時,應全部用小片石、碎石回填該孔位 ,重鉆修孔,必要時第7頁/總14頁FS精編解決方案 |SOLUTIONTEMPLATE應反復修幾次。待孔全部沖完后 ,檢孔器再按設計鋼筋籠的主筋及箍筋數量補齊 ,作為樁中鋼筋籠使用之。樁中出現夾泥層、斷樁我們都知道,在樁孔中灌注水下混凝土 ,通常都是采用儲料漏斗和導管完成的。形成樁中夾泥層乃至斷樁的情況一般有如下一些時機 :4.1 由于計算失誤而使第一斗混凝土灌下 (工地上稱為“撒鷹”)后,未能封住導管下口 ,或混凝土面高于導管下口面不多(小于 1m) ,在水壓力作用下使導管內返水 ,不得不二次“撒鷹”時,使兩次灌注的混凝土之間出現夾泥層 ;4.2在灌注水下混凝土的過程中 ,導管焊縫或其接頭漏水;導管提升過多(孔內產生了小規模的坍孔而未發現、計算失誤等)使其下口拔離孔中的混凝土表面,都會造成導管返水而形成夾泥層 ;3當一個樁孔由于停電、機器故障等原因未能保證混凝土的連續澆注時,兩次澆注間隔時間較長,孔中混凝土表面已初凝,從而使樁身在該處產生夾泥層甚至斷樁。對于上述事故,如果施工人員能夠嚴格按照操作規程施工,不馬虎大意,實第8頁/總14頁FS精編解決方案 |SOLUTIONTEMPLATE際上是完全可以避免的。 如一旦發生了這類事故 ,處理措施有:4若是上述第一種原因,應馬上拔出導管,將孔底的混凝土拌合物用吸泥機或抓斗清除,然后重新下管灌注;若是第二種原因,應視具體情況拔換原管,或用原管插入混凝土中繼續灌注。但灌注前應將導管內的水和沉淀泥吸出。如這二種原因處理不及時 ,使孔內混凝土已凝固 ,這就形成了斷樁。對于斷樁事故的處理 ,首先應認真分析、研究 ,查明事故形成的原因及斷樁部位的標高 ,然后在充分分析地質報告和現場施工條件后 ,選擇一種施工上安全可靠、 費用上經濟合理、技術上簡單可行的處理方法進行處理。 目前,斷樁事故處理的幾種常用的方法有 :重新成孔法、沉入鋼護筒法、下沉井法、人工挖孔法等。4.1重新成孔法:利用沖擊鉆,待已澆注混凝土有一定強度后,先回填片石及膨潤土 ,再將已澆注的混凝土全部沖掉;在沖進過程中,用掏渣筒掏渣,并用磁鐵將沖斷的鋼筋打撈出來。沖進深度比斷樁部位超過20—30cm,然后按規范要求進行清孔,重新安放鋼筋籠后,澆注水下混凝土。(為了提高沖擊效率,可以在已灌注的混凝土中鉆眼,采用定向爆破第9頁/總14頁FS精編解決方案 |SOLUTIONTEMPLATE法將混凝土炸碎 ,然后再進行沖擊 ,可大大提高沖擊效率。不過,此法施工難度亦較大)重新成孔法的特點是:優點:不需要復雜的施工機械 ,(只用常規施工機械如沖擊鉆、掏渣筒等)施工工藝簡單,安全,施工質量易于保證。缺點:由于樁孔中已放入了鋼筋籠 ,加之水下混凝土結硬后強度很高,往往使沖擊效果很差。同時 ,由于鋼筋籠的影響 ,甚至還會引起卡鉆、掉鉆、坍孔等并發事故。特別是當斷樁部位較高時,沖掉一個斷樁往往費工、費時 ,不但增加工程費用,甚至還會延長工期 ,造成工程損失。適用范圍:斷樁部位發生在深部 ,澆注數量較小;或樁底部分無鋼筋籠時;樁位處地質條件較好。 (如硬粘性土、砂礫、角礫、強風化巖層等 )4.2沉入鋼護筒法:根據斷樁部位發生深度,采用厚10mm 鋼板卷制一個直徑與樁成孔直徑相同 ,長度比斷樁部位(即已澆混凝土表面)標高低0.5m—1m(地下水十分發育處應采用下限值,可防止反水)的鋼護筒,用振動錘將鋼護筒沉至已澆混凝土表面以下0.5m—1m處,清除孔內土體第10頁/總14頁FS精編解決方案 |SOLUTIONTEMPLATE和泥漿后,排干孔內積水 (如反水則進行封底處理 ),鑿除頂面浮漿及松散混凝土 ,并將鋼筋清洗干凈 ,刷除表面銹飾后 ,繼續澆注混凝土接樁。沉入鋼護筒法的特點是 :優點:此法為處理斷樁事故最常規的方法之一 ,施工工藝成熟,安全可靠,施工質量完全可以保證 ;且不受地質和水文條件的限制;鋼筋籠不會受到破壞 ,可繼續利用。缺點:所需施工機具復雜 ,如大型卷扳機、大噸位吊機、振動沉樁錘等。這對于一般結構簡單的橋梁施工工地來說 ,很難具備這些機具 ,從遠處調運或租用 ,經濟上和工期上均不一定是最佳選擇。因此采用此法是有一定難度的。適用范圍:斷樁部位(即鋼護筒長度 )一般不超過 20m ,不受地質和水文條件的限制。4.3下沉井法:將斷樁孔位再回填至地面,并進行必要的處理后(如平整孔口地面、夯實、鋪 20cm —30cm 沙礫墊層)先預制好第一節沉井 (沉井中心即樁位中心 ),一般一節長度為2m —3m, 沉井內徑比樁成孔直徑大 10cm, 且上口內徑比下口內徑小 10cm (便于接筑下一節沉井時支撐模第11頁/總14頁FS精編解決方案 |SOLUTIONTEMPLATE板),井壁厚度8cm —15cm, 待第一節沉井強度達到 70%以上時,即可挖土下沉。下沉到距地面 0.5m 時,停止挖土,再接筑下一節沉井 ,直至斷樁部位。待沉井下沉穩定后 ,如涌水則進行封底處理。然后清除斷樁部位的泥土 ,鑿除浮漿層及松散混凝土,再按接樁工藝進行預埋錨固鋼筋。 灌注混凝土時,因距地面較深 ,為確保灌注混凝土質量和安全 ,應采用水下混凝土灌注方法 :即先在孔內灌注 1.5m 左右混凝土 (無水灌注),并使導管埋入混凝土0.5—1.0m,振搗密實后再灌清水,然后按水下混凝土進行澆注。下沉井法的特點是 :優點:不需要復雜的施工機械 ,施工工藝簡單易行 ,安全,施工質量易于保證 ,鋼筋籠不會受到破壞 ,可繼續利用。并經工程實例比較,該法比重新成孔法經濟 ,比人工挖孔法安全。缺點:沉井節間連接、沉井與已澆注混凝土之間接縫處理技術要求高;要求施工人員有一定的沉井施工經驗 ;工期較長。適用范圍:要求斷樁部位位于較好的地質層 ,如強風化巖層,碎、礫、卵石層等,以利于沉井與該層面的連接;地下無涌水或涌水量較小。第12頁/總14頁FS精編解決方案 |SOLUTIONTEMPLATE4.4人工挖孔法:先將斷樁孔位回填至地面(為有利于快速沉