【正文】 成孔口坍塌。當鉆進充填物為軟塑或粘性土的較小溶洞地層時，投入適量粘土和片石，利用鉆頭沖擊將粘土和片石擠入溶洞，還可摻入水泥、燒堿和鋸末，增大孔壁的自穩(wěn)能力。當鉆機穿過頂板，進入充填物為流塑或空洞較大的溶洞時，將內(nèi)護筒沉入溶洞至穩(wěn)定性巖面，內(nèi)護筒作用是防止溶洞內(nèi)流塑狀的充填物涌入孔內(nèi)，還可防止灌注混凝土時混凝土的流失。二、施工方法成孔工藝流程為：施工準備→下大鋼護筒→沖擊鉆進→檢孔→跟進小鋼護筒→沖孔鉆進→清孔→檢孔→安裝鋼筋籠→灌注水下混凝土→質(zhì)量檢查。施工準備⑴ 確定鉆孔順序。在確定鉆孔順序前，每根樁位處至少應鉆一個地質(zhì)孔，其深度應達樁尖下一定深度，以弄清各樁孔處溶洞的情況，如裂隙走向、巖面高低、溶洞大小、多少等。決定鉆孔順序的原則是：要有利于及時封閉溶洞，隔斷通道；要上下游對稱，由內(nèi)到外，并考慮孔與孔的相互影響，如相鄰孔孔壁坍塌和混凝土的凝固等。⑵ 配制各鉆孔的鋼護筒。按設計要求，大鋼護筒下沉到巖面，小鋼護筒接力下沉至穩(wěn)定巖面，根據(jù)溶洞的情況配置大、小鋼護筒的直徑和數(shù)量，鋼護筒內(nèi)徑允許誤差為0、+5mm。鋼護筒焊接質(zhì)量必須符合焊接技術規(guī)范。⑶ 安裝施工平臺。⑷ 安裝導向木，導向結(jié)構(gòu)要有足夠的剛度。振動下沉鋼護筒⑴ 鋼護筒就位。鋼護筒有定位、保護孔口、維持超壓力的重要作用，埋設位置應準確，其中心線要對準樁位中心，偏差不得大于5cm，斜度不得大于1%。⑵ 安裝樁錘，樁錘用DE60VM24000EⅡ振動樁錘。⑶ 振擊鋼護筒下沉，鋼護筒需打至第一層巖面或所需高程。在下沉過程中，要嚴格控制鋼護筒的傾斜度和振動下沉速率。⑷ 鋼護筒內(nèi)吸泥。當覆蓋層較厚，振動下沉速率較小時，應吸泥。吸泥時，鋼護筒內(nèi)要及時補水，在一般情況下，～。安裝鉆機⑴ 安裝鉆機時，鉆架要固定在平臺上，底座要平穩(wěn)，以防鉆架因沖擊而產(chǎn)生位移或下沉，通過鉆架上滑輪輪緣的鉛垂線應對準樁位（或鋼護筒底）中心，其偏差不得大于2cm，由于工序交替，鉆架臨時移開時，應作好標志，以確保復位后的準確位置，必要時應重新對位。⑵ 鉆頭采用底部帶球弧面的十字型沖擊鉆頭，鉆頭直徑比護筒小5cm，其允許偏差為0、20mm，鉆頭上端應設打撈裝置。⑶ 鎢金套與大螺桿均為保證鉆頭轉(zhuǎn)動的重要部件，要保證在鉆孔時正常運轉(zhuǎn)。鋼絲繩要選用優(yōu)質(zhì)、柔韌、無死彎和無斷絲者，且安全系數(shù)不應小于12，大繩與鎢金套上鋼絲繩搭接時，兩者的繩徑應相同，捻扭方向要一致，聯(lián)結(jié)必須牢固，卡子不得少于規(guī)定數(shù)，以防掉鉆。⑷ 卷揚機應保持良好的工作狀態(tài)。沖擊鉆孔⑴ 單護筒泥漿護壁沖擊鉆孔方法是將鋼護筒振動下沉至巖面后，用鉆頭往復沖擊，將鉆孔中的土石破碎或擠入孔壁中，用泥漿懸浮出渣。鉆孔通過巖溶時應注意以下三個施工環(huán)節(jié)：① 加強泥漿質(zhì)量和比重的控制。優(yōu)質(zhì)的泥漿取決于優(yōu)質(zhì)的粘土，當缺少優(yōu)質(zhì)粘土時，可在泥漿中摻入適量的水泥、燒堿和鋸末，以提高泥漿的膠體率和懸浮能力。② 當巖面傾斜較大時，鉆頭易擺動，撞擊護筒或孔壁，造成偏孔或塌孔。這時，應回填堅硬片石，以低沖程反復沖砸，使孔底出現(xiàn)一個平臺后再轉(zhuǎn)入正常沖孔。③ 通過溶洞進入充填地層的處置辦法：對溶洞較小、充填物多為松散不穩(wěn)定的土層者采用泥漿護壁方法，使用優(yōu)質(zhì)泥漿，保持孔內(nèi)的水位高度，適時向孔內(nèi)投入潮濕泥塊或袋裝粘土和粒徑不大于13cm的片石，采用低沖程將拋填物擠入溶洞孔壁或溶洞裂縫，以加固護壁，使之形成封閉環(huán)，防止漏漿和塌孔。⑵ 雙護筒沖擊鉆孔法適合于空洞較大的溶洞或充填物為流塑狀態(tài)時。外護筒下到巖面以后，即開始對覆蓋層和頂板進行沖鉆，其鉆孔方法和傳統(tǒng)的沖擊鉆孔方法相同，但成孔的樁徑比設計樁徑大25cm，以便內(nèi)護筒順利通過頂板。當內(nèi)護筒下沉到位后，即進行內(nèi)護筒的排泥和穩(wěn)固巖面的鉆孔。護筒內(nèi)排泥可采用沖擊泥漿排渣法，也可采用吸泥法。⑶ 鉆孔過程中的孔徑檢查。為保證孔徑正確和孔形正直。檢孔器用鋼筋制成，呈圓柱體，直徑與鉆頭直徑相同，高度為孔徑的2～4倍。當檢孔器不能自由通過到達孔底時，即表明發(fā)生彎孔或斜孔、梅花孔等情況，應立即回填片石（），進行沖擊修孔。清孔清孔采用抽碴法和抽泥法。單護筒泥漿護壁沖擊鉆孔宜采用抽碴法。終孔后用掏碴桶正常掏碴后，投入水泥、鋸末、燒堿、黃土混合物（配合比為1:1::32），用小沖程沖砸造漿60分鐘，（這對提高清孔速度極為有利），然后反復掏碴，直到泥漿中無2～3mm大的顆粒為止?！?。雙護筒沖擊鉆孔采用吸泥法。所用吸泥管的直徑為100～150mm，以法蘭盤連接。吸泥的同時向孔內(nèi)補入清水，保持孔內(nèi)水頭，清至手摸無明顯砂粒感為止，～。采用以上兩種清孔方法，均需經(jīng)過3h觀察，孔底沉碴厚度小于5cm，即可進行下道工序。為使鉆孔樁混凝土與孔底巖體粘接良好，灌注水下混凝土之前需有高壓水沖射排除殘碴。吊放鋼筋籠，灌注水下混凝土。三、質(zhì)量控制巖溶地區(qū)地質(zhì)情況復雜，難以準確預測，因此在鉆孔施工中漏漿、塌孔、涌沙，發(fā)生偏孔、斜孔、梅花孔、橢圓孔、彎孔和卡、掉鉆頭事故時有發(fā)生，還要防止探頭石，而下沉鋼護筒、砂卵石固壁、巖石斜面開孔、穿越溶洞頂板和保證水下混凝土灌注質(zhì)量等工序又會遇到一系列技術問題，所以施工難度相當大，除采取和執(zhí)行嚴格的質(zhì)量標準外，還須制訂相應的控制措施。質(zhì)量標準⑴ 鉆孔垂直度偏差不大于1%；⑵ 鉆孔頂水平偏差不大于5cm；⑶ 孔底沉渣厚度不大于5cm；⑷ 一次成孔率達96%以上。常見質(zhì)量通病控制措施⑴ 漏漿、坍（塌）孔① 原因：巖層表面的溶溝、溶槽與溶洞相互串通，又與地下水形成暗流，通過強透水性砂礫層、卵石層與地下水相連，鉆孔過程中泥漿比重較大，孔底內(nèi)水壓大于暗流水壓造成漏漿；當鉆頭擊穿無充填或半充填溶洞頂板時孔壁失去孔內(nèi)壓力，孔內(nèi)水頭急驟下降，外部地下水滲透壓力過高而產(chǎn)生動壓力，引起孔壁坍塌（護筒下沉與巖面連接不密實時，坍塌多發(fā)生在護筒底腳部）。② 技術對策：A、要求司鉆人員隨時對照地質(zhì)鉆探資料檢查孔內(nèi)水頭高度、泥漿稠度和孔外水位變化，鉆頭負荷是否正常，取碴時要及時補水并認真分析泥漿顏色，碴樣是否與拋填物和提供的地質(zhì)鉆探資料相符，發(fā)現(xiàn)異常及時處理。B、長護筒跟進。鋼護筒采用優(yōu)質(zhì)鋼板制成。以地質(zhì)鉆探資料分析每根樁需要套入的鋼護筒層數(shù)，內(nèi)、外層鋼護筒按照設計樁徑增大100mm即可，內(nèi)層用4～6mm厚鋼護筒，使其自由下落，不得強行打入，以防止底腳回卷變形。外層用8～10mm厚鋼護筒，底口30cm長度加焊鋼板防止下振時底口回卷，采用DE60VM2－4000EⅡ型震動錘下沉至第一層溶洞頂板巖面，由于激振力限制往往難以一次到位，邊鉆邊下沉，到位后立即停止振動，以防止底腳回卷。C 、進行散拋填。將堅硬片石、粘土及水泥作成混合物，視漏漿程度反復拋填、沖擊，一次1～3m直至達到不漏為止。當漏漿太快散填難以達到目的時，應采取集中拋填，即將黃土裝袋、水泥整包、片石集中，在短時間內(nèi)大方量投入。⑵ 偏孔① 原因：因溶溝、溶槽巖面凹凸不平，溶洞頂板厚度不均勻，加上溶洞內(nèi)孤石侵入孔徑，孔底處于一邊軟一邊硬狀態(tài)，于是出現(xiàn)偏孔。偏孔容易造成臺階，影響鋼筋籠的安放。糾偏是巖溶地區(qū)鉆孔最頻繁的內(nèi)容，貫穿于整個鉆孔過程，其方法是否得當關系到所鉆孔的質(zhì)量和進度。② 技術對策：A、在鉆孔穿過覆蓋層或溶洞填充物接觸溶洞頂板時，由于巖面傾斜被溶溝、溶槽切割成塊狀或蜂窩狀產(chǎn)生偏孔，此時鉆孔速度會明顯降低，主繩擺動大，遇此情況應馬上提出鉆頭，拋入粒徑25～30cm的堅硬片石及粒徑10cm左右碎石或卵石和塊狀黃土，～，保證鉆頭平穩(wěn)，以45cm小沖程沖擊，～。如仍有偏孔，將第二次方法重復進行。反復拋填仍難以達到目的時，則進行孔內(nèi)水壓爆破或掏碴清孔，將孔底洗凈，用C25級水下混凝土（摻早強劑）～，待強度達到20MPa再繼續(xù)鉆孔。B、穿越溶洞頂板時，由于溶洞頂板厚度不均，當薄弱部位被擊穿鉆頭進入溶洞時，較厚的部位會形成探頭石或臺階，嚴重者使鉆頭斜臥在溶洞內(nèi)，處理難度極大。，同時觀察孔內(nèi)泥漿稠度及顏色變化，～（粒徑25～30cm）、碎石或卵石、黃土，每循環(huán)進尺5～10cm，直至使填充物完全擠入溶洞內(nèi)，再加大沖程造孔。C、由溶洞側(cè)壁侵入孔徑產(chǎn)生的偏孔糾偏極難，以加入大塊片石為主，并適當降低泥漿比重，回填3～5m后以小沖程鉆進，鉆頭平穩(wěn)后再加大沖程造孔。⑶ 卡鉆① 原因：卡鉆是巖溶地基鉆孔中頻率最高最棘手的事故，出現(xiàn)這種情況既有地基因素，也有機具及其它原因。歸納起來有十個原因：A、巖面傾斜卡鉆。 溶溝、溶槽擠鉆。B 、鉆穿溶洞頂板因鋼絲繩回彈和鉆頭本身搖擺改變了鉆頭十字型方向而卡鉆。C 、地質(zhì)太軟（如斷層，充填泥等），沖擊太快，造成鉆頭在孔內(nèi)荷重大于鉆機本身提升能力而卡鉆。D、孤石、探頭石卡鉆；填充物為軟塑狀黏泥吸鉆。E、鉆頭轉(zhuǎn)向裝置不靈活（如副鋼絲繩過緊，吊環(huán)不靈活）產(chǎn)生梅花而卡鉆。F、鉆頭刃腳脫落，四肢不對稱形成橢圓孔。G、鉆頭磨損嚴重，刃頂部寬，刃尖部窄。H、更換鉆頭，新舊鉆頭直徑尺寸相差大；溶洞內(nèi)涌砂埋住鉆頭。I、漏漿塌孔埋住鉆頭；鋼護筒傾斜、卷邊、脫節(jié)、錯縫。J、因停電或因鉆機事故，致停機時間長，沉碴埋住鉆頭。② 技術對策：A、預防為主，措施有：司鉆人員隨時觀察鉆機負荷和主繩擺動情況，經(jīng)常測量鉆頭直徑（新舊鉆頭相差不得超過20mm），及時進行鉆頭補焊，使鉆頭直徑小于護筒內(nèi)徑10～40mm；嚴格按照鉆孔工藝操作，杜絕出現(xiàn)探頭石、臺階、梅花孔、橢圓孔等，發(fā)現(xiàn)卡鉆征兆及時提起鉆頭進行拋填處理。B、在距離溶洞頂板以上30～50cm處改變鉆孔沖程和沖擊次數(shù)，采用慢打輕擊，進入溶洞后反復拋填片石、黃土及水泥，拋一次進1～，直至達到人工造孔目的。C、改變鉆頭形式。在原十字型鉆頭焊圈（鋼軌或20～40cm厚鋼板加工成弧形），把十字型連接起來，使之減慢鉆進速度，一次成孔并圓順。D、對軟塑地段拋填片石沖擊固壁，加大泥漿比重，必要時套內(nèi)護筒。E、卡鉆后防止強行提主繩、強扭和操作不當使鋼絲繩斷裂而增加處理難度，應及時測量鉆頭被卡標高，查明原因采取以下相應對策：a、慢試法：鉆頭卡在中間任何部位時，應將主繩徐放—收緊—徐放—收緊，反復進行，使鉆頭旋轉(zhuǎn)從原位槽道提出。b、沖擊法：將主繩放松3～5m，用鉆機副繩吊一重物向下沖擊鉆頭使之產(chǎn)生松動，主繩重復慢試法。c、輔助提升法：用吊機、千斤頂或鉆機副繩穿滑車組加力提升。此法對軟地基的擠鉆、吸鉆行之有效。d、水下松動爆破法：最適用于溶溝、斜巖面。測準鉆頭被卡高度后，迅速將乳化防水炸藥捆成兩組，加配重對稱放入鉆頭刃腳部位，藥量視地質(zhì)情況定，根據(jù)卡鉆類型決定將藥豎立或水平放置，之后將鉆機主繩帶緊或以吊機輔助緊提，采用電雷管起爆。此法的關鍵是處理要及時，防止沉碴埋鉆，若沉碴較快，可用吸泥機或高壓風將沉碴吹起再處理。⑷ 掉鉆① 原因：掉鉆與鋼材材質(zhì)、地質(zhì)及人為因素有很大關系，最易出現(xiàn)在卡鉆處理中，但發(fā)生機率少。它比處理卡鉆難度更大。其主要原因為：A、鎢金套與鉆頭連接不牢或斷裂掉鉆。B、處理卡鉆將鋼絲繩提斷或鉆頭提起又掉入孔內(nèi)將主繩蹬斷而掉鉆。C、鉆頭斷裂掉鉆。② 技術對策：A、鉆頭龍門與鉆體區(qū)段間加工成圓弧過渡，防止斷面尺寸突變，形成薄弱部位引起應力集中而斷裂。B、在鉆孔過程中要經(jīng)常檢查鉆具、鋼絲繩、鉆頭直徑磨損程度，發(fā)現(xiàn)超限應及時更換。C、隨時準備好打撈工具，一旦掉鉆及時打撈，防止沉碴埋鉆。現(xiàn)場常利用掏碴桶加焊鋼筋或角鋼穿鋼絲繩引套，還可采用錨鉤法提升，效果都比較好，前者適用于深孔處理，后者用于一般孔。⑸ 斷樁及短樁灌注水下混凝土是鉆孔成樁的關鍵階段，往往由于機具、材料準備工作及管理抓不好出現(xiàn)斷樁、短樁事故，處理起來時間長，難度大。① 原因：A、多臺鉆機同時開鉆，加上溶洞相互溝通，灌注混凝土時難以準確測出所灌混凝土數(shù)量，水下混凝土流失嚴重，造成斷樁。B、混凝土供應不及時。C、導管接頭密封不緊以致漏水。D、拌合操作人員疏忽，加水過多，使?jié){液分離。E、提拔導管測量不準。F拆卸導管不及時埋管太深。② 技術對策：A、每次灌注混凝土前要對拌合機、輸送設備進行試運轉(zhuǎn)，輸送道路保證暢通，對導管進行高壓風或高壓水試驗檢查（），使設備保持良好的工作狀態(tài)，并備足水泥及砂石。B、組織好人員，分工明確，各負其責，嚴把工序銜接關，保證混凝土灌注質(zhì)量和連續(xù)性。C、導管一般埋管2～4m為宜，通過漏漿處理位置時埋管以4～6m為好（防止混凝土擠破人造孔壁造成斷樁）。D、測量混凝土面上升速度，若上升緩慢必定是混凝土流失，埋管要保持至少2m，隨灌混凝土隨提升導管，減少對下部混凝土的擾動并防止上部混凝土初凝結(jié)殼造 成夾泥斷樁。E、短樁接長前,將淤泥浮渣（風鎬配合鑿出新鮮混凝土面）清除，用高壓水洗凈樁頭及鋼筋籠（絕對不能留有夾層），灌注同級混凝土。⑹ 樁底嵌入巖層深度的保證措施① 鉆頭應用優(yōu)質(zhì)45號鑄鋼制造，幾何形狀要能避免鑄造時產(chǎn)生熱拉應力和使用時應力集中現(xiàn)象，現(xiàn)場補焊以履帶板、鋼軌頭做補焊材料，用鑄鋼焊條堆焊，施焊部位先預熱，應由技術嫻熟的電焊工施焊，確保補焊質(zhì)量。② 鉆孔各階段應采用不同的泥漿比重及粘度。（參考值：；壁為大漂石；。入孔粘度：一般地層按16～22s；松散易塌地層按19～28s，膠體率大于97%，新制泥漿含砂率不大于4%。）③ 清孔前將水泥、鋸末、燒堿、黃土混合物（參考配合比為1:1::32）拋入孔內(nèi)沖擊60分鐘，這對減少更換鉆頭、補焊次數(shù)、提高成孔速度極為有利。各項保證措施見全段施組。42 / 42