钻孔桩常见故障的产生原因及预防处理.doc

钻孔桩常见故障的产生原因及预防处理 一、 坍孔（一） 坍孔可预见表征1 孔内水位突然下降；2 孔口冒细密的水泡；3 出渣量显著增加；4 钻孔不见进尺；5 钻机负荷显著增加；（二） 坍孔原因1 泥浆比重不够，及其它性能指标不符要求，使孔壁未形成坚实的泥皮。2 孔内水头不够高度，由于掏渣后未及时补充水或泥浆，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，孔内水失去而造成。3 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，或钻机装置在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大坍孔。4 在松软砂层中钻进，进尺太快。5 提住钻锥钻进，回转速度太快，空转时间太长。6 冲击抓锥或掏渣筒倾倒，撞击孔壁，或爆破处理孔内孤石、探头石、炸药量过大，造成过大振动。7 水头太大使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。8 清孔后，泥浆等指标降低比重或粘度，用空气吸泥机清孔，泥浆吸走后未及时补水，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，清孔时间太久或清孔后停顿过久。9 吊入钢筋骨架时，碰撞孔壁。（三） 坍孔的预防1 在松散砂土或流砂中钻进时，应控制钻进速度，选用较大（比重、粘度、胶体率）的泥浆或投入粘土掺片、卵石、低锤冲击，使粘土、片、卵石挤入孔壁起护壁作用。2 汛期或潮汐地区水位变化过大时，应采取升高护筒，增加水头或用虹吸管、连通管等措施，保证水头相对稳定。3 严格控制冲程高度和炸药用量。4 清孔时应指定专人补水，保持钻孔内必要的水头高度。成孔过程中至成桩前，孔内泥浆高度始终应高出孔外水面23.0米，泥浆高度的保证与否是成孔成败的关键之一。钻孔时相邻钢护筒用连通管连接起来进行循环，可确保孔内泥浆高出孔外水面23.5m。5 供水管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孔中，避免冲刷孔壁。6 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1.51.6倍钻孔中水柱压力。7 吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入。（四） 坍孔的处理1 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。2 发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘土混合物到坍孔处12m，如坍塌严重，应全部回填待回填沉积密实后再钻进。二、 钻孔偏斜（一） 偏斜原因1钻孔中有较大的孤石或探头石。2在有倾斜度的软硬地层交界处岩面处钻进（倾斜处），或粒径太小悬殊的砂卵石层中钻进钻头受力不均。3 扩孔较大处钻头摆动偏方向。4 钻机底座未安置水平或产生不均匀沉降。5 钻杆弯曲接头不正。（二） 偏斜预防1 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在一条竖直线上，并经常检查校正。2 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，控制钻杆上的提引水笼头，使其沿导向架向中钻进。3 钻杆、钻头应逐个检查及时调整。4 在有倾斜的软、硬地层钻进时，应吊着钻杆控制进尺低速钻进或回填片、卵石冲平后再钻进。5 钻进中不断用水平尺测量，保证转盘的水平度，锤球在两个轴线上不断检测钻杆的垂直度，防止钻杆倾斜。（三） 倾斜的处理1 用检孔器等查明钻孔倾斜的位置和偏斜情况。2 一般可在偏斜处吊起钻头上、下反复扫孔，使钻孔正直。3 偏斜严重时回填沙粘土到偏斜处，待沉积和密实后再钻进。4 冲击钻进时，应回填砂砾石和黄土待沉积密实后再钻进。5 偏斜严重的可在开始偏斜处设置少量少于1kg炸药爆破，然后用砂土和砂砾石回填到该位置1米左右重新冲钻。三、 掉钻落物（一） 掉钻落物原因1 卡钻时强提强扭，操作不当使钢丝绳或钻杆疲劳断裂。2 钻杆接头不良或滑丝。3 马达接线错误，使不应反转的钻机（如红星300型）反转，钻杆松脱。4 冲击钻头合金套灌注质量差钢丝绳拔出。5 转向环、转向套等焊接处断开。6 钢丝绳与钻头联结钢丝绳卡数量不足或松弛。7 操作不慎落入扳手、撬棍等物。（二） 预防措施1开钻前应清除孔内落物，零星铁件可取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。2经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。3为便于打捞落锥，可在冲锥上预先焊打捞环，或在锥体上围捆几圈钢丝绳等。4牙轮钻头每次使用前后应认真检查各齿轮安装位置、方向是否正确，焊接是否牢靠，转动是否灵活，磨损怎样，牙轮是否脱落，各部分连接螺栓是否拧紧，合格后方可使用。5每钻完一孔，应对牙轮钻头各部位全面检查维修，合格后作上标记备用，记载检修记录。（三） 打捞方法工具1 打捞叉：适用钻锥上留有2米以上钢丝绳。2 打捞钩：适用没有打捞装置的钻锥。3 打捞活套：适用掉下的钻锥留有一定长度的钻杆。4 偏钩和钻锥平钩：适用浅孔打捞。5 打捞钳：适用打捞多节钻杆。6 喇叭罩：起导向和活套钢丝绳定位作用。适用打捞脱落的钻杆、钻头或灌注管。7 导向笼：适用大孔径钻头打捞。四、 钻杆折断（一） 折断原因1 用钻探小孔径的钻杆作桥梁，大孔径钻孔桩用，其强度、刚度太小，容易折断。2 钻进中选取的转速不当，使钻杆扭转或弯曲折断。3 钻杆使用过久，接头处有损伤或磨损过甚。4 地层坚硬，进尺太快超负荷引起。（二） 预防断钻杆1 按钻孔径大小计算选择适宜钻杆直径和管壁厚度。2 钻杆没有严重的弯曲，连接处丝扣完好，以螺套连接的钻杆接头，要有防止反转松脱的固锁设施。3 钻进中检查钻杆有没有裂缝或硬弯。4 要控制进尺，遇坚硬、复杂的地层要仔细操作。5 经常检查钻具的磨损情况，损坏的要及时更换，磨损、刻槽深度不超过2mm；12mm刻槽在1.5m长度不超过2处，2米长度内不超过3处。五、 卡钻（一） 卡钻原因卡钻常发生在冲击钻进时，其原因是：1 形成了梅花孔。2 钻头磨损未及时补焊。3 钻孔直径逐渐变小而新钻头或补焊后的钻头直径过大。4 冲锥倾倒。5 遇到探头石或孔内掉物卡住钻头。（二） 卡钻预防1 下降钻具时不可直接下到孔底，先冲洗，待冲洗液升到孔口后，方可下降钻进。2 钻进过程中，如发现堵水阻力增大或冲洗液停止循环时，应立即将活动钻具提到安全位置，待恢复正常后，方能钻进。3 由合金换钻粒钻进时，投砂量不得过多，水量不得过大，在第一次下降钻具距孔底12米时，应慢慢送到孔底，先用慢速钻进。由钻粒换合金钻进时，在最初一二回钻进中，必须先捞取岩粉。4 较深孔钻进时，必须有取粉管，如下有套管时，粗径钻具未出管靴不得使用钻粒钻进。5 遇有孔径收缩的地层，应使用失水量小的泥浆，并加大钻头外径或用勒骨式钻头。6 在破碎地层应采取泥浆钻进，压力应减少，为防止钻具弯曲碰打孔壁掉块，应用粗钻具，必要时用套管保护孔壁。7 干钻时，应注意钻具回转摩擦产生高温，将岩粉、钻头、孔壁烧，造成卡钻。（三） 卡钻处理1 卡钻后不宜强提，以免发生坍孔埋钻严重事故。2 当钻具刚被卡住时，首先保持冲洗液循环正常，然后上下活动慢速试钻，扫除障碍后即可提升。3 当卡钻不严重时，应立即停止钻进，采取上下回转，扫除或扩大孔壁。4 当钻具被卡不能活动时，可先用管钳活动钻具，同时用外降机提拔或吊锤反打，但不可过猛，防止打脱或打断钻杆。5 钻渣卡钻，可用小冲击锥冲击，或用冲、吸的方法，将卡住钻头周围的钻渣松动后再提出，但要细心地冲、吸，防止坍孔。6 如梅花孔卡钻，可松下钢丝绳，使钻锥转动一个角度，有可能提出。7 钻具被卡死无法活动时，可用提、打、顶方法配合，顶拔力不能超过钻具的强度，如条件许可，用偏心震动器处理较为有效。8 卡钻采取上述方法无效时，可用反丝钻具，卸到最后一根钻杆，割去岩心管接头，再透心钻进，有条件时或分节切割提出，如是浅孔可用扩孔套取。9 当用链钳反退钻杆时，应注意防止反回弹力伤人，可用钢丝绳或用棘轮滑轮反退法，但必须将钻杆稳定才能使用。10提升卡锥无效时，可用水下爆破提锥法，将防水炸药（1kg以下）放入孔内，沿锥的滑槽放到锥底，然后引爆，震松卡锥，再用卷物机和链滑车同时提取。11在打捞过程中要继续搅拌泥浆，防止沉淀埋钻。六、钻孔漏浆（一）漏浆原因1在透水性强或有地下水流动的地层中稀泥浆会向外漏失。2护筒埋设太浅。3回填土不密实。4护筒接缝不严密会在护筒刀脚或接缝处。5水头过高使孔壁渗浆。（二）预防1加稀泥浆或倒入粘土慢速转动。2回填土掺片、卵石，反复冲击增强护壁。3封闭护筒接缝。4控制水头。（三）漏浆处理1投入粘土球、粘土柱再挤压堵塞漏洞，一次不成，或做多次堵塞。2增大泥浆粘度，多加膨润土，使粘度提高至4060秒间，同时设法降低比重，在泥浆中掺入适量锯木屑（4060kg/m3）。3为防止循环时，局部漏失，可在泥浆中加入3的石灰乳。若要彻底堵漏，可将石灰泥浆通过钻杆投入，后再注入正常泥，以便挤出钻杆中的石灰泥浆，最后停止钻进几小时，即可继续工作。4若不影响基础施工的困难，可用水泥浆堵漏，也可采用水玻璃泥浆堵漏。5护筒接缝处漏浆可由潜水工用棉絮堵漏，封闭接缝。七、糊钻（一）原因糊钻常出现于正反循环回转钻进和冲击锥钻进，在软塑粘土层回转钻进。1 进尺快。2 钻渣量大。3 出浆口堵塞。（二）预防 1计算确定钻杆内径适宜。 2控制进尺。 3选用刮板齿，出浆口大的钻锥。（三）处理 1严重糊钻，将钻锥提出孔口。 2清除钻锥残渣。 3冲击锥钻减少冲程。 4降低泥浆稠度。 5在粘土层上回填部分砂砾石。八、梅花孔（一）原因常发生冲击锥钻进，冲击成十字槽或梅花状。1 转向装置失灵。2 泥浆太稠阻力大，冲击锥不能自由转动。3 冲程太小冲锥刚提起又落下，旋转时间短，改变不了冲击位置。（二） 预防1 经常检查转向装置的灵活性。2 选用适当的粘度和比重的泥浆。3 适时掏渣。4 用低冲程时，隔一段时间要换高一些的冲程，使冲锥有足够的转动时间。（三） 处理1 用片、卵石混合粘土回填钻孔。2 重新冲击。九、扩孔和缩孔（一）扩孔1原因：扩孔是孔壁坍塌而造成的结果，各种钻孔方法均可能发生。2处理：1）若孔内局部坍塌而扩孔，钻孔仍能达到设计深度则不必处理，加大混凝土灌注量。2）若扩孔后继续坍塌影响