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2022-02-07 -
旋挖钻机工程应急预案

旋挖钻机工程应急预案



1、旋挖钻孔桩常见事故的预防及处理。

常见的钻孔(包括清孔时)事故及处理方法分述如下:

1.1坍孔

各种钻孔方法都可能发生坍孔事故,坍孔的特征是孔内水位突然下降,孔口冒细密的水泡,出渣量显著增加而不见进尺,钻机负荷显著增加等。

1.1.1、坍孔原因

、泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求,使孔壁未形成坚实泥皮。

、由于出渣后未及时补充泥浆(或水),或河水、潮水上涨,或孔内出现承压水,或钻孔通过砂砾等强透水层,孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。

、护筒埋置太浅,下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软,或钻机直接接触在护筒上,由于振动使孔口坍塌,扩展成较大坍孔。

、在松软砂层中钻进进尺太快。

、提出钻锥钻进,回转速度过快,空转时间太长。

、水头太高,使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。

、清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低,用空气吸泥机清孔泥浆吸走后未及时补浆(或水),使孔内水位低于地下水位。

、清孔操作不当,供水管嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过久或清孔停顿时间过长。

、吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。

1.1.2、旋挖坍孔的预防和处理

、在松散粉砂土或流砂中钻进时,应控制进尺速度,选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。

、发生孔口坍塌时,可立即拆除护筒并回填钻孔,重新埋设护筒再钻。

、如发生孔内坍塌,判明坍塌位置,回填砂和粘质土(或砂砾和黄土)混合物到坍孔处以上1m-2m,如坍孔严重时应全部回填,待回填物沉积密实后再行钻进。

、清孔时应指定专人补浆(或水),保证孔内必要的水头高度。供水管最好不要直接插入钻孔中,应通过水槽或水池使水减速后流入钻中,可免冲刷孔壁。应扶正吸泥机,防止触动孔壁。不宜使用过大的风压,不宜超过1.5-1.6倍钻孔中水柱压力。

、吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入,严防触及孔壁。

1.2旋挖钻孔偏斜

各种钻孔方法可能发生钻孔偏斜事故。

1.2.1、偏斜原因

、旋挖钻孔中遇有较大的孤石或探头石

、在有倾斜的软硬地层交界处,岩面倾斜钻进;或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进,钻头受力不均。

、扩孔较大处,钻头摆动偏向一方。

、钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。

、钻杆弯曲,接头不正。

1.2.2、预防和处理

、安装钻机时要使转盘、底座水平,起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上,并经常检查校正。

、由于主动钻杆较长,转动时上部摆动过大。必须在钻架上增设导向架,控制杆上的提引水龙头,使其沿导向架对中钻进。

、钻杆接头应逐个检查,及时调正,当主动钻杆弯曲时,要用千斤顶及时调直。

1.3掉钻落物

旋挖钻孔过程中可能发生掉钻落物事故。

1.3.1、掉钻落物原因

、掉钻落物原因

卡钻时强提强扭,操作不当,使钻杆或钢丝绳超负荷或疲劳断裂。

、钻杆接头不良或滑丝。

、电动机接线错误,钻机反向旋转,钻杆松脱。

、转向环、转向套等焊接处断开。

、操作不慎,落入扳手、撬棍等物。

1.3.2、预防措施

、开钻前应清除孔内落物,零星铁件可用电磁铁吸取,较大落物和钻具也可用冲抓锥打捞,然后在护筒口加盖。

、经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。

1.3.3、处理方法

旋挖掉钻后应及时摸清情况,若钻锥被沉淀物或坍孔土石埋住应首先清孔,使打捞工具能接触钻杆和钻锥。

1.4糊钻和埋钻

糊钻和埋钻常出现于正反循环回转钻进中,糊钻的特征是在细粒土层中钻进时进尺缓慢,甚至不进尺出现憋泵现象。

预防和处理办法:对正反循环回转钻,可清除泥包,调节泥浆的相对密度和粘度,适当增大泵量和向孔内投入适量砂石解决泥包糊钻,选用刮板齿小、出浆口大的钻锥;严重糊钻,应停钻,清除钻渣。对钻杆内径、钻渣进出口和排渣设备的尺寸进行检查计算。

1.5扩孔和缩孔

旋挖扩孔比较多见,一般表局部的孔径过大。在地下水呈运动状态、土质松散地层处或钻锥摆动过大,易于出现扩孔,扩孔发生原因与坍孔相同,轻则为扩孔,重则为坍孔。若只孔内局部发生坍塌而扩孔,钻孔仍能达到设计深度则不必处理,只是混凝土灌注量大大增加。若因扩孔后继续坍塌影响钻进,应按坍孔事故处理。

缩孔即孔径的超常缩小,一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻头或者提外鸣叫的迹象。缩孔原因有两种:一种是钻锥焊补不及时,严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径稍小的孔;另一种是由于地层中有软塑土(俗称橡皮土),遇水膨胀后使孔径缩小。各种钻孔方法均可能发生缩孔。为防止缩孔,前者要及时修补磨损的钻头,后者要使用失水率小的优质泥浆护壁并须快转慢进,并复钻二三次;或者使用卷扬机吊住钻锥上下、左右反复扫孔以扩大孔径,直至使发生缩孔部位达到设计要求为止。对于有缩孔现象的孔位,钢筋笼就位后须立即灌注,以免桩身缩径或露筋.

1.6外杆折断

常见于旋转钻机

1.6.1、折断原因

、用水文地质或地质钻探小孔径钻孔的钻杆来作桥梁大孔径钻孔桩用,其强度、刚度太小,容易折断。

、钻进中选用的转速不当,使钻杆所受的扭转或弯曲等应力增大,因而折断。

、钻杆使用过久,连接处有损伤或接头磨损过甚。

、地质坚硬,进尺太快,使钻杆超负荷工作。

、孔中出现异物,突然增加阻力而没有及时停钻。

1.6.2、预防和处理

、不使用弯曲严重的钻杆,要求各节钻杆的连接和钻杆与钻头的连接丝扣完好,以螺丝套连接的钻杆接头要有防止反转松脱的固锁设施。

、钻进过程中应控制进尺速度。遇到坚硬、复杂的地质,应认真仔细操作。

、钻进过程中要经常检查钻具各部分的磨损情况和接头强度是否足够。不合要求者,及时更换。

、在钻进中若遇异物,须以处理后再钻进。

、如已发生钻杆折断事故,可按前述打捞方法将掉落钻杆打捞上来。并检查原因,换用

新或大钻杆继续钻进。

1.7钻孔漏浆

1.7.1、漏浆原因

、在透水性强的砂砾或流砂中,特别是在有地下水流动的地层中钻进时,稀泥浆向孔壁外漏失。

、护筒埋置太浅,回填土夯实不够,致使刃脚漏浆。

、护筒制作不良,接缝不严密,造成漏浆。

、水头过高,水柱压力过大,使孔壁渗浆。

1.7.2、处理办法

、凡属于第一种情况的回转钻机应使用较粘稠或高质量的泥浆钻孔。冲击钻机可加稠泥浆或回填粘土掺片石、卵石反复冲击增强护壁。

、属于护筒漏浆的,应按前述有关护筒制作与埋设的规范规定办理。如接缝处漏浆不严重,可由潜水工用棉、絮堵塞,封闭接缝。如漏水严重,应挖出护筒,修理完善后重新埋设。

2、钻孔桩断桩常见事故及处理

2.1首批混凝土封底失败

2.1.1事故原因和预防措施

导管底距离孔底大高或太低。

原因:由于计算错误,使导管下口距离孔底太高或太低。太高了使首批砼数量不够,埋不了导管下口(1米以上)。太低了使首批砼下落困难,造成泥浆与混凝土混合。

预防措施:

准确测量每节导管的长度,并编号记录,复核孔深及导管总长度。

也可将拼装好的导管直接下到孔底,相互校核长度。

首批砼数量不够。

   原因:由于计算错误,造成首批砼数量不够,埋管失败。

预防措施:根据孔径、导管直径认真计算和复核首批砼数量。

首批混凝土品质太差。

原因:首批砼和易性太差,翻浆困难。或坍落度太大,造成离析。

预防措施:搞好配合比设计,严格控制混凝土和易性。

导管进浆。

   导管密封性差,在首批砼灌注后,由于外部泥浆压力太大,渗入导管内,造成砼与泥浆混和。

2.1.2处理办法

    首批混凝土封底失败后,应拨出导管,提起钢筋笼,立即清孔。

2.2供料和设备故障使灌注停工

2.2.1事故原因和预防措施

原因:由于设备故障,混凝土材料供应问题造成停工较长时间,使混凝土凝结而断桩。

预防措施:施工前应做好过程能力鉴定,对于部分设备考虑备用;对于发生的事故应有应急预案。

2.2.2处理方法

如断桩距离地面较深,考虑提起钢筋笼后重新成孔。

如断桩距离地面较浅,可采用接桩。

如原孔无法利用,则回填后采取补桩的办法。

2.3灌注过种中坍孔

2.3.1事故原因和预防措施

原因:由于清孔不当、泥浆过稀、下钢筋笼时碰撞孔壁、致使在灌注过程中发生坍孔。

    预防措施:详见第1.1.1节。

2.3.2处理办法

如坍孔并不严重,可继续灌注,并适当加快进度。

如无法继续灌注,应及时回填重新成孔。

2.4导管拨空、掉管。

2.4.1事故原因和预防

导管拨空

原因:由于测量和计算错误,致使灌注砼时导管拨空,对管内充满泥浆;或导管埋深过少,泥浆涌入导管。

预防措施:应认真测量和复核孔深、导管长度;应对导管埋深适当取保守数值。

掉管

   原因:导管接头连接不符合要求;导管挂住钢筋笼,强拉拉脱等。

预防措施:每次拆管后应仔细重新连接导管接头;导管埋深较大时应及时拆管。

2.4.2处理办法

混凝土面距离地面较深时应重新成孔。

混凝土面距离地面较浅可采取接桩办法。

2.5灌注过程中混凝土上升困难、不翻浆。

2.5.1

事故原因

混凝土供料间隔时间太长,灌注停顿,混凝土流动性变小。

混凝土和易性太差。

导管埋深过大。

在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低。

导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大。

2.5.2补救措施:

提起导管,减少导管埋深。

接长导管,提高导管内混凝土柱高。

可在孔内加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀土。

2.6灌注高度不够

2.6.1事故原因和预防

原因:测量不准确;桩头预留量太少。

预防措施:可采用多种方法测量,确保准确;桩头超灌预留量可适当加大。

2.6.2处理办法

   挖开桩头,重新接桩处理。

 


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