旋挖成孔灌注桩施工中护筒埋设的几点经验教训

1、旋喷桩施工中套管埋设的经验和教训近年来，旋挖成孔技术因其钻孔速度快、成孔质量好、污染少等优点受到业主和施工单位的欢迎，并广泛应用于桩基工程施工中。与传统的正反循环成孔技术相比，旋挖成孔技术有其自身的特点，套管的作用也不同。循环钻孔时，套管有两种功能。一是保持孔口土的稳定性，支撑孔口土层产生的压力和钻井设备的自重，避免套管周围的土被水浸泡，土层不稳定、坍塌；第二，保证泥浆的正常循环，通过套管上的泥浆口顺利实现泥浆循环，将钻孔内的钻渣运送到钻孔外的泥浆池。当通过旋转钻孔钻孔时，套管的功能是支撑套管周围的土壤和旋转钻机的自重，形成平衡并保持孔口的稳定性。对比两种钻井成孔工艺，旋转钻井成孔工艺中的泥浆

2、只是静态护壁，泥浆不循环，衬管上没有泥浆口，衬管上的侧向压力主要来自钻机自重，压力很大，所以衬管壁厚和衬管刚度必须足够大；在循环钻井成孔过程中，泥浆循环流动，套管上有泥浆孔，钻机重量小，套管壁厚度一般较小，有时甚至简单。旋挖钻孔时，必须根据旋挖技术的特点选择和埋设护筒。使用不当往往会造成巨大的经济损失。孔口通常是不稳定的杂填土、素填土或风化土，被水冲刷时容易坍塌，导致孔口事故。在近几年的旋挖施工中，由于我们对旋挖工艺中的套管埋设不够重视，出现了几起施工事故，现对其进行分析。我希望我们的同行在采用旋转钻井技术时能注意套管的埋设。北京城市铁路某基桩工程中，1000钻孔采用旋挖钻机施工，钢护筒内径为

3、1100 mm，钻孔时护筒中心位置未得到很好校正，导致钻头中心与桩位偏差较大。现场施工人员运气好，懒惰，没有及时采取措施调整套管位置。在钻井开始时，操作者小心地提升和降低旋转钻头，几乎没有避免钻头和套管之间的碰撞。随着钻井深度的增加，操作人员逐渐失去警惕，导致钻头与尾管之间产生摩擦。最后，当提升钻斗时，钻斗带走了尾管，导致孔口塌陷。北京某立交桥基桩工程直径1.50米，孔深约35.0米，采用旋挖钻成孔。孔口处的地层为厚度为2.50米的杂填土，其下通常为固结粘性土和砂土层。现场钢护筒长度为2.00米。钻孔时，施工人员只需将2.0米长的护筒埋入地下，而无需更换长度超过2.50米的钢护筒。护筒的下开口

4、位于杂填土上。在旋挖成孔过程中，泥浆长期浸泡在尾管下口的杂填土中。因为杂填土含有大量的砖块和瓦片，所以泥浆最终会沿着杂填土的缝隙泄漏，并且泥浆表面通常位于衬管下口的下方。由于泥浆侵蚀，衬砌下的杂填土部分被掏空，衬砌悬空，导致混凝土最终浇筑时孔口坍塌，造成断桩事故。北京城市铁路某基桩工程施工中，地下水位高，地下1.0m。钻孔位置的土层厚度约为4.0m。旋挖钻机钻孔，钢套管长5.0m。当套管在打开井眼后被掩埋时，由于长的cas好的研究和调查报告。熟悉场地地层分布，尤其是当孔口为稳定性差的土层时，需要掌握其厚度、岩性类别、构造等。其次，要熟悉场地地下水的分布特征，特别是当地下水埋藏较浅时，要了解施工

5、场地的实际地下水深度；根据钻孔孔的地层性质和地下水埋深，确定套管长度。一般来说，当孔口为杂填土时，衬垫的长度应超过杂填土的厚度，以便衬垫的下开口位于坚实稳定的土层上。当地下水埋深较浅时，衬砌长度应超过地下水埋深，这样地下水进入孔内的渗流路径增加，渗透压力降低，有利于衬砌周围土层的稳定。如果衬垫被松散的砂包围，衬垫的长度应超过砂层的厚度，并位于砂下面的固体土层上。只有在埋设护筒前详细研究勘察报告，并根据具体地层选择相应的护筒埋设长度，护筒才能坐落在坚实的土层上，从而保证护筒下口土层在成孔过程中不会坍塌。选择比钻孔直径大200毫米的衬管。套管的直径大于钻孔的直径。首先，有利于操作人员在埋设套管时调

6、整套管，这样不仅可以保证套管中心与钻孔中心重合，还可以保证套管下口与土层紧密贴合，有利于旋转钻进时套管的稳定性。第二，在提升和降低旋转钻头时，钻头和套管之间有大约100毫米的环形间隙，以避免旋转钻头和套管之间的刮擦和碰撞。固定衬垫的方法应该正确。通常，为了便于埋设护筒，旋挖钻机的开口直径大于护筒的直径，护筒与周围土层之间有一个环形间隙。应选择粘土或粉质粘土作为回填材料。回填过程中应进行分层回填和压实，这样不仅可以增加护筒与土壤之间的摩擦力，还可以固定护筒的位置，避免输浆管漏浆通过土壤与护筒之间的环形间隙流入钻孔。衬层夯实后，用方木连接衬层，方木应横撑在孔口周围的坚实土层上，以防衬层下沉。衬管的

7、上口应高出地面约20厘米，衬管的上口应高出地面，能有效防止地表水流入孔内；应在泥浆输送管的末端制作一个弯管，该弯管可卡在衬管的顶部。当泥浆运入井内时，高压泥浆流不会直接喷到衬管下方的土层上，避免了泥浆对土层的破坏，防止泥浆输送管因泥浆输送管与衬管之间的长期摩擦而损坏，残留的泥浆会浸泡衬管周围的土壤。镶衬是旋挖成孔工艺的第一步，是后续工艺的基础。只有护筒埋得牢固，护筒和周围土层才能稳定，在钻孔成孔、吊装钢筋笼和浇筑混凝土时不会坍塌。内衬的顶面是浇筑混凝土时确定最终孔深度和混凝土表面深度的基础。一般来说，衬管埋好后，基准面测量到衬管的上口，因此衬管的稳定性非常重要。如果尾管在旋挖过程中下移，根据上

8、口标高计算确定的钢吊长度会发生变化，钢吊顶部的标高也会出错。此外，根据导管上口标高测量计算的导管在混凝土表面的埋深是错误的，如果指挥不当，将会发生导管结露事故；甚至会影响混凝土超灌量，使混凝土超灌量减少套管的稳定性能有效避免旋转钻井事故，提高施工单位的经济效益。孔口塌陷经常导致工程事故。如果孔口在浇注混凝土前坍塌，可将套管从孔中提出，并通过延长套管和重新埋设的方式进行固定。孔口的坍塌只会浪费人力物力，影响工程进度，损害企业形象，因此经济损失可以略小一些。如果在浇筑混凝土的过程中发生塌孔，造成断桩，经济损失将会比较大。例如，在北京的一个基桩工程中，钻孔在浇筑过程中坍塌，钢筋笼在处理过程中无法拔出。吊车司机操作不当，用力过猛，导致吊车臂断裂，随后用冲击钻成孔。花了一个月的时间才把灌注在洞里的混凝土打碎，所以不得不放弃这一桩，并在桩上设计了两个“骑乘”桩。在旋挖施工过程中，保持护筒的稳定性非常重要。护筒埋设是否稳定，直接关系到施工任务能否顺利完成，直接影