灌注桩冲击钻卡钻原因分析及处理措施

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1、灌注桩冲击钻卡钻原因分析及处理措施　　摘要：冲击钻锥钻孔施工工艺在工程桩基础施工中被广泛运用，但很难避免卡钻现象。本文结合钦北铁路6#桥钻孔施工出现的卡钻现象，简要介绍卡钻的原因及处理预防措施。　　关键词：冲击钻灌注桩卡钻原因分析处理方法预防措施　　　　冲击钻锥钻孔施工工艺具有适用地质广泛，包括黏性土、砂类土、砾石、卵石、漂石、岩石等，且施工安全，设备简单，在桩基础施工特别是针对岩石地质的钻孔中被广泛运用。但由于其钻具与钻机架为柔性连接，钻锥重量大，受操作人员施工经验影响大等因素，容易出现卡钻、掉钻等事故，从而影响施工进度和施工安全。　　1卡钻原因分析　　1.1钻孔形成梅花孔（或称

2、十字孔），冲锥被狭窄部位卡住。所谓梅花孔即在冲击钻钻进时，冲成的孔不圆而形成梅花状。梅花孔形成的原因有以下几种：①钻锥转向装置失灵，以致冲钻不转动，总在一个方向上下冲击；②泥浆相对密度和粘度过高，冲击转动阻力太大，钻头转动困难；③操作时钢丝绳太松或冲程太小，冲锥刚提起又落下，钻头转动时间不充分或转动很小，改换不了冲击位置；④有非匀质地层，如漂卵石层、堆积层等易出现探头石，造成局部孔壁凸进，成孔不圆。　　1.2未及时补焊冲锥，钻孔直径逐渐变小，产生缩孔。而补焊后的冲锥大了，又用高冲程猛击，极易发生卡钻。　　1.3伸入孔内不大的探头石未被击碎，卡住锥脚或锥顶。　　1.4孔口掉下石块或其

3、他物件，卡住冲锥。　　1.5在粘土层中冲击的冲程太高，泥浆太稠，以致冲锥被吸住。　　1.6大绳松放太多，冲锥倾倒，顶住孔壁。　　2卡钻处理方法　　处理卡钻应先弄清情况，针对卡钻原因进行处理。宜待冲锥有松动后方可用力上提，不可盲动，以免造成越卡越紧。通常处理方法有以下几种：　　2.1当为梅花卡钻时，若锥头向下有活动余地，可使钻头向下活动并转动至孔径较大方向提起钻头。也可松一下钢丝绳，使钻锥转动一个角度，有可能将钻锥提出。　　2.2卡钻不宜强提以防坍孔、埋钻。宜用由下向上顶撞的办法，轻打卡点的石头，有时使钻头上下活动，也能脱离卡点或使掉入的石块落下。　　2.3用较粗的钢丝绳带打捞钩或打

4、捞绳放进孔内，将冲锥勾住后，与大绳同时提动。或交替提动，并多次上下、左右摆动试探，有时能将冲锥提出。　　2.4在打捞过程中，要继续搅拌泥浆，防止沉淀埋钻。　　2.5用其他工具，如小的冲锥、小掏渣筒等下到孔内冲击，将卡锥的石块挤进孔壁，或把冲锥碰活动脱离卡点后，再将冲锥提出。但要稳住大绳以免冲锥突然下落。　　2.6用压缩空气管或高压水管下入孔内，对准卡锥一侧或吸锥处适当冲射一些时候，使点松动后强行提出。　　2.7使用专门加工的工具将顶住孔壁的钻头拔正。　　2.8用以上的方法提升卡锥无效时，可试用水下爆破提锥法。将防水炸药（少于1Kg）放于孔内，沿锥的滑槽放到锥底，而后引爆，震松卡锥，

5、再用卷扬机和链滑车同时提拉，一般能将锥提出。　　2.9严重卡钻时，采取冰冻孔桩四周、人工下孔清阻等特殊方法。　　3卡钻预防措施　　3.1加强人员培训，熟悉施工工艺，按部就班，不能急于求成，从而降低人为因素的影响。　　3.2应经常检查转向装置的灵活性，即使修理或更换失灵的转向装置。　　3.3选用适当粘度和相对密度的泥浆，切不可太稠或太稀。既保证护壁安全，又要保证充分翻渣且不增加钻锥的旋转阻力，并适时掏渣。　　3.4用低冲程时，每冲击一段换用高一些的冲程冲击，交替冲击修正孔形。　　3.5出现梅花孔后，可用片石，卵石混合粘土回填钻孔，重新冲击。　　3.6经常检查孔的几何尺寸，一般用8号铁

6、丝圈在钻锥底外侧，点焊固定，将钻锥放入孔中再提出泥浆液面，观察铁丝变形情况，变形过大则说明孔壁不圆，应该采取措施洗孔。　　3.7冲孔过程中随时注意观察钻锥吊绳的运动轨迹，下钻锥时钢绳有偏弹、移位现象，即是梅花孔形成的先兆，极容易卡钻。　　3.8为了防止缩孔应及时修补磨损钻头，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，直径至使发生缩孔部位达到设计孔要求为止。　　4工程实例　　钦北铁路6#桥位于广西省省钦州至北海客运铁路2标段，横跨钦北高速公路。主桥上部构造为106＋200＋106m预应力混凝土连续钢构箱梁，采用双薄壁空心

7、墩型式。主桥16、17、18号墩的基础工程为20根Φ240cm的群桩基础，端承桩桩深37m。原施工方案拟采用人工挖孔，试验开挖桩孔2根，桩挖至13m后，渗水大，导致施工速度缓慢，选用冲击钻钻孔。　　地质情况：地表下(0～9)m为强风化灰岩，(9-21)m为中风化灰岩，抗压强度19Mpa，(21～37)m为白云岩，抗压强度34Mpa。　　设备准备：根据地质状况，选用冲击锥钻机成孔，其主卷扬机额定拉力10t；钻锥五瓣齿梅花形，钻锥顶之下0.5m处加绕钻一圈的打捞环；拉钻钢