旋挖钻机在桩基施工中的技术优势及其在施工中常见问题的解决措施

2015-07-10 161 0

  旋挖钻进施工中易出现的问题及解决措施

  1.卡埋钻具

  卡埋钻具是旋挖钻进施工中最容易发生的、也是危害较大的事故,因此在施工过程中一定要采取积极主动的措施加以预防,一旦出现事故,要采取有效措施及时处理。

  发生的原因及预防措施

  (1)较疏松的砂卵层或流砂层,孔壁易发生大面积塌方而造成埋钻。在钻遇此地层前,应提前制定对策,如调整泥浆性能、埋设长护筒等。

  (2)粘泥层一次进尺太深孔壁易缩径而造成卡钻。所以,在这类地层钻进要控制一次进尺量,如在15m以深钻进时,一次钻进深度最好不超过40cm[8]。

  (3)钻头边齿、侧齿磨损严重而无法保证成孔直径,钻筒外壁与孔壁间无间隙,如钻进过深,则易造成卡钻。所以,钻筒直径一般应比成孔直径小6cm以上,边齿侧齿应加长,以占钻斗筒长的2/3为宜,同时在使用过程中,钻头边齿、侧齿磨损后要及时修复[9]。

  (4)因机械事故而使钻头在孔底停留时间过长,导致钻头筒壁四周沉渣太多或孔壁缩径而造成卡埋钻。因此,平时要注意钻机本身的及时保养和维修,同时要调整好泥浆性能,使孔底在一定时间内无沉渣。[9]

  处理卡埋钻的方法主要有:[13-18]

  (1)直接起吊法,即用吊车或液压顶升机直接向上施力起吊。

  (2)钻头周围疏通法,即用反循环或水下切割等方法,清理钻筒四周沉渣,然后再起吊。

  (3)高压喷射法,即在原钻孔两侧对称打2个小孔(小孔中心距钻头边缘0.15m左右),然后下入喷管对准被卡的钻头高压喷射,直至两孔喷穿,使原孔内沉渣落入小孔内,即可回转提升被卡钻头。

  (4)护壁开挖法,即卡钻位置不深时,用护筒、水泥等物品护壁,人工直接开挖清理沉渣。[10]

  2.主卷扬钢绳拉断

  钻进过程中如操作不当,易造成主卷扬钢绳拉断。因此,钻进过程中,要注意提下钻时卷扬机卷绳和出绳不可过猛或过松、不要互相压咬,提钻时要先释放地层对钻头的包裹力或先用液压系统起拔钻具。如果钢绳出现拉毛现象应及时更换,以免钢绳拉断而造成钻具脱落事故。

  3.动力头内套磨损、漏油

  发生这一现象的原因除了钻机设计上存在欠缺外,主要是超钻机设计能力钻进所致,所以要注意旋挖钻机的设计施工能力,不要超负荷运行。

  4.塌孔

  主要是因为钻进过程中不使用泥浆,或使用很少的泥浆,护壁效果差所致。为防止钻孔坍塌,钻进过程中应保持孔内水位适当高出地下水位,同时注意控制钻斗的升降速度,避免压力激动。

  5.漏浆

  漏浆事故主要与地下水位和泥浆的性能有关,如发生大裂隙漏浆,应采用回填的办法处理;漏浆不太严重则应调整泥浆性能,形成的泥皮应有足够的韧性;可在泥浆中渗入适量的水泥,搅拌均匀后使用。

  6.不进尺

  主要原因:钻头被粘土糊满打滑或钻进过程中遇到漂石、坚硬的卵石层、基岩等。

  防治措施:出现打滑时,调整斗齿的角度为60°,可往孔内投入石块、换螺旋钻头或截齿钻头等办法来处理。如遇到漂石、坚硬的卵石层、基岩等情况时,更换或改造钻头,重新安排刀具角度、形状、排列方向或改用全截齿旋挖钻斗。

  7.扩孔、缩孔

  遇有扩孔、缩孔时应采取防止塌孔和防止钻锥摆动过大的措施。缩孔是钻斗磨损过甚、焊补不及时或因地层中有遇水膨胀的软土、粘土泥岩造成的,前者应注意及时焊补钻斗,后者应采用失水率小的优质泥浆护壁。已发生缩孔时宜在该处用钻锥上下反复扫孔。

  8.掉钻头、钻头底板

  钻杆与钻头的连接不结实或者钻头地方接头与钻头体焊接不牢、穿销强度不够等都可能造成钻头脱落。钻头底板的连接轴强度不够、连接钻头底板的螺栓剪切破坏、钻头底板连接轴与轴套焊接不牢等都可能造成钻头底板脱落。施工过程中要注意对这些部位的检查。如果造成钻头脱落,用筒钻进行打捞[16]。

  总结

  旋挖钻进技术及设备在基础工程施工中具有一系列无法比拟的优点,在施工前要调查了解施工现场实际情况,认真熟悉地质勘察报告、设计图纸及有关设计、施工、验收规范,检查机械设备的关键部位,对施工过程中可能会发生的一些问题及时进行分析处理,做到科学组织,精心施工,严格管理,充分利用旋挖钻机在桩基施工中的技术优势,不断推进旋挖钻机机械设计及施工技术的不断发展。

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