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反循环钻孔桩施工技术总结

2024-05-04 来源:好土汽车网
导读 反循环钻孔桩施工技术总结
反循环钻孔桩成孔施工技术总结

山东鲁泰 刘勇

一、 开钻前准备工作和注意事项

1、 详细阅读地质报告,了解地质情况。

2、 根据地质情况提前储备必须的造浆材料,依据施工规范要求准备合适的钻头。

3、 根据孔位排列情况,考虑好钻孔的先后顺序,以便流水施工,不怠工。充分发挥钻机的效率,缩短施工工期。

4、 钻机就位必须保证三点一线。即笼头中心、转盘中心、桩位中心在一条线上。抄平垫牢,并固定在施工平台上。

5、 开钻前检查钻机各运转部位是否正常。各个润滑部位加注润滑油。 6、 检查钻头直径,钻头刮刀布局是否合理。统计钻头、钻具、钻杆详细数据并登记记录。检查钻头、法兰和焊缝是否有裂缝和开焊,确认一切正常牢固后再下钻头。下钻前,应检查孔内是否有异物。

7、 开钻前应掌握护筒埋深、长度、倾斜方向、偏差、标高等详细数据。 二、钻机钻进过程中注意事项

1、 加每一节钻杆时必须检查是否有裂口和开焊,气管是否有伤或堵塞,气封水封是否安放俱全,钻杆长度和节数必须及时记录。

2、 钻机工作平台必须保持清洁干净,工具不得乱放。加完钻杆必须把工具收拾干净,以防止工具滑落到孔内,损坏钻头。

3、 开钻时,先送风,空转后慢落钻进,钻进时要根据地层情况减压匀速钻进,停钻时应先停止钻进后,把钻头提离孔底10cm转动,吸净孔底钻渣后再停风。

4、 密切关注出渣情况和泥浆出水量,出渣情况和出水量直接反应出孔底地层和钻头的磨损情况,根据出渣情况和上水量控制不同的钻进速度和钻压,如出渣带有鉄屑,根据具体实际钻进情况判断提钻检查。 5、 不同地层钻进时控制不同的泥浆参数,保证适当的孔内水,调节孔内外水压力差。正常施工情况下,每4个小时,测定一次你泥浆性能指标,以确保孔内泥浆的质量。如果发现泥浆性能较差,不能满足护

壁的要求时,可根据泥浆指标情况加入适当的造浆材料,以改善泥浆性能。

6、 钻进过程中针对不同的地层,通过调整泥浆浓度、转速、钻压等措施,在防止坍孔、漏孔、掉钻等孔内事故的同时,根据不同的地层的出渣情况,加快钻进速度。

7、 当钻进至护筒底口时,须采用减压低速钻进,以确保护筒底口部位的地层稳定。如果磨护筒,可移动钻机,使钻头顺利钻出护筒,不能强烈振动护筒底口。当钻头钻出护筒底口2~3m后,再恢复正常的钻进速度。

8、 在黏土层中钻进时,须采用减压中速钻进,降低泥浆的粘度和比重,确保不糊钻、不堵钻、不缩径。如果粘土层太厚的话,应选择三翼单腰钻头。

9、 在砂层和砾石层钻进时,要采用低转速、减压钻进,调高泥浆的粘度,降低泥浆中的含砂量,利用泥浆充分护壁。保证不扩孔、不坍孔、不埋钻。

10、 在岩石层中钻进时,要中转速、高钻压钻进,调节好泥浆指标,做到长时间施工,不缩径。在泥浆和岩石层交接处时,要低转速减压钻进,减慢钻进速度,待到钻头整个钻入岩层中时,再提高转速和钻压。连续钻进一周左右时,应及时提钻检查,避免疲劳连续作业,螺栓松断造成掉钻和斜孔。

11、 钻进过程中要精心施工,杜绝三漏:漏气、漏浆、漏油。要细心操作,避免三堵:堵器具、堵钻头、堵管道。加强施工人员的技术交底和责任心。避免人为孔内事故的发生。

12、 钻进中应对钻机和设备进行保养和维护,各个润滑部位及时加注润滑油,确保机械正常运转。施工中落实打一、备二、看三的施工理念进行施工,做到未雨绸缪,坚决不能怠工、误工。

三、终孔后注意事项

1、 当钻到标高后将钻头提离孔底20cm继续转动钻具,维持孔内泥浆循环,并对泥浆性能进行调整,使泥浆指标达标。

2、 核算钻孔记录数据,确保孔深准确够深,并用测绳时间测量核算。

3、 准备下一个孔的钻孔材料,对下一个孔施工场地清理、加固、整平。 四、钻孔施工中常见的问题原因分析及预防处理措施

1、 出浆口出水量小,有以下几种原因

1) 漏气。漏气现象又分为上漏气和下漏气两种情况。上漏气即笼头漏气或笼头至空压机连接气管漏气。下漏气即孔内水面以下,钻杆气封损坏、气管破裂或紧固螺栓松动造成漏气。上漏气的表现是空压机压力小,出浆断断续续,出浆口有白气喷出。关闭笼头下端的出气阀,则听到笼头内漏气的声音,出现笼头漏气的现象应马上更换笼头气封。下漏气的表现是出浆口出水量小,护筒内泥浆面出现气泡或沸腾状。空压机气压小,出现此现象应马上提钻检查,正常工作中定时对笼头润滑部分注油,加钻杆时必须检查气封的损坏程度,不良气封坚决更换。对钻杆气管严格检查,发现问题及时修复。

2) 气具埋深不够,气压小。此现象一般在开钻时出现。如果气具埋深不够,可以用气举正循环钻进几节钻杆,同时也能达到造浆的效果,但气举正循环一般只能在护筒内覆盖层时使用。

3) 钻头糊钻或钻头堵塞。出现这种情况的表现是,出渣口出水量小,不连贯,空压机气压变小,打开钻杆后,钻杆内泥浆面低于钻杆外泥浆面或钻杆内根本看不到泥浆。堵钻尖现象有可能是大块的粘泥或卵石或其他异物。避免处理措施:一般在粘土层钻进时减压中转速钻进,钻一段时间后,应及时提起钻头,清理一下粘在钻头上的粘土。吸干净孔底大块的粘泥。如果在卵石层中,大块的卵石接连堵钻头,应更换滚刀钻钻进。空压机风量小,气具埋深不够、压力小,导致粘土层糊钻头,粘土层钻进速度过快,导致糊钻头。不合理的刮刀钻头布置,水头过小、钻尖过小都是造成糊钻的原因。如果是钻头堵塞的轻微,可用冲锤或向钻杆内加水带动的办法解决,如果堵塞的比较严重或孔内有异物堵钻头,应马上提钻检查、处理。

4) 管道堵塞。管道堵塞一般是指,不规则钻渣或异物排出笼头后在泥浆管内遇到弯道或变径,不能正常通过而堵塞造成出水不畅。出现管道堵塞现象的表现是:空压机气压偏大,与实际埋深压力不符。出渣口出浆量小。泥浆管不正常的伸缩或跳动。出现此类现象可打开泥浆管检

测,排出异物或打开钻杆丢进钻杆内一个塑料瓶或木块,合上钻杆再送风,看塑料瓶或木块是否能顺利排出,以此判断是否管道堵塞。 5) 泥浆原因。

泥浆比重、粘度、含砂量过大,长时间停钻没循环孔,沉淀至孔底泥浆比重粘度比重、粘度过大,泥浆不流动,压不进钻杆内泥浆,无法正常进行气举反循环,导致出水量小。 2、 漏浆。

漏浆即孔内外压力失调造成串孔的现象。造成漏浆的原因有以下几种。 1) 护筒倾斜变形或护筒底口有异物,钻头出护筒时对护筒振动和磨擦过大,造成护筒底口泥层松动,坍塌造成漏浆;

2) 泥浆性能指标太差,达不到护壁的效果。密度小的泥浆浸泡孔壁时间过长易使孔壁坍塌造成漏浆;

3) 护筒内水头损失严重,造成内外压力失调,容易漏浆;

4) 复杂地层中有溶洞或间隙,突然间泥浆损失过大,内外压力失调容易漏浆;

5) 护筒埋设过浅,护筒外水流急,对护筒冲刷严重。容易造成漏浆。 预防措施:

采用优质泥浆护壁,保证适当的孔内外水头,调好适当的水压压差。保证对孔壁有足够的压力。出护筒时应减速钻进。如果护筒斜,磨护筒,可移动钻机,使钻头顺利钻出护筒,不强烈振动护筒底口位置。密切关注孔内水头变化。 处理措施:

1) 可先把泥浆比重加大,加入膨润土或水泥调浆,控制孔内水头在1米左右,不要过高;

2) 接焊几米钢护筒,振到稳定性能较好的地层;

3) 用水泥浆封底;护筒外填埋砂石,防止水流对护筒底口的冲刷。 3、 斜孔

斜孔即成孔后倾斜度超过规范允许值。垂直桩位1%,斜桩为2%,引起钻孔斜桩有以下几种原因。

1) 钻进速度太快,地质复杂、岩面有倾斜,当地层软硬变化时未及时调整钻压造成顺层跑; 2) 钻进稳固不好或底座下沉;

3) 疲劳连续工作,钻杆紧固螺栓松动,造成垂直度不好。 预防措施:

开钻前钻机底座垫平、垫实、垫牢。钻进过程中,定期检查钻进垂直度和机座的稳定性,确保机座水平。主钻杆保持铅垂,当遇到地层软硬变化的时候,及时调整钻进压力,轻压慢速穿过变层区。遇到岩层时,待到整个钻头钻进岩石中时再全速钻进。严禁长期疲劳作业,定期提钻检查。 处理措施:

1) 可以采用钻机进行扫孔。将下部倾斜位置用钻头扩大,以对倾斜度进行校正;

2) 倾斜度较大的孔一般难以直接调整。经常采用对倾斜部位注砼,放置一段时间后,再重新钻进。 4、 缩径

缩径是指孔径在一定范围内直径变小。缩径有以下几种原因: 1) 转速太低,进尺太快; 2) 钻头磨擦,损耗太大;

3) 泥浆比重太小,对孔壁没有足够的压力; 4) 地层中有遇水膨胀的土层。 预防措施:

钻进过程中,控制好转速和进尺速度,始终保持适度的泥浆密度,对孔壁有足够的压力。每次提钻必须对钻头的直径进行校正。钻进过程中应对经常容易缩径的位置进行反复扫孔。 处理措施:

出现缩径,加大钻头后,提高泥浆的密度,在缩径处用钻头上下反复扫孔,直至满足孔径要求为止。 5、 扩径

扩径是指孔径在一定的范围不规则变大。扩径有以下几个原因:

1) 松散地层或砂层转速过高,摆动太大,进尺太慢,钻头在局部位置转动停留时间太长;

2) 泥浆性能指标不好,护壁不佳,孔壁有立岩坍塌; 3) 钻头直径偏大。 预防措施:

在松散地层中要转速减慢,快速穿过松散地层。调节好优质的泥浆护壁和孔内水头。经常检查钻头的直径。钻头直径一般比所需成孔小2~2.5cm为宜。

出现扩径一般不须处理,但却造成混凝土的浪费。 6、 掉钻头、断钻杆

这种情况一般有以下几种原因造成: 1) 螺栓疲劳作业、松动、断裂; 2) 坚硬地层转速高、扭矩大、挤压大; 3) 钻杆又老伤断裂;

4) 变径接头、法兰盘连接处受力不佳。 预防措施:

钻进过程中选择适当的转速,避免超负荷作业。每加一根钻杆必须仔细检查焊缝和法兰、螺栓,发现问题及时修复、更换。改变急剧变径的接头设计,使其逐渐变径。定期提钻检查,严禁疲劳连续作业。

出现掉钻和断钻杆现象,可用滑锥、外卡器、偏心钩、电磁铁等器械进行打捞。

7、 塌孔和埋钻

这种情况一般会在砂层、砾石层和松散的泥层或破碎的基岩中钻进时出现,造成这种现象,一般有以下几种原因:

1) 泥浆中含砂量偏差。突然中止泥浆循环时间过长,会造成埋钻; 2) 松散地层泥浆比重太低,粘度达不到护壁效果;

3) 孔内水突然损失太多,水位太低,内外压力失调,造成塌孔; 4) 地层中有破碎的基岩或见水易溶的立土;

5) 停止孔内循环时间过久。密度小的泥浆浸泡孔壁时间过长。

6) 提钻过程中,出现缩径,没有及时发现,造成拔活塞,容易造成塌孔。 预防措施:

严格控制泥浆中的含沙量和泥浆指标。保证适当的孔内水头。终孔提钻后,成孔桩不能放置时间过久,要尽快浇筑混凝土。 处理措施:

出现塌孔埋钻现象后,应迅速注入优质的泥浆或投入膨润土。以提高泥浆密度,制止孔壁坍塌。待到塌孔控制后,再用导管吸净钻头以上的钻渣。然后再把钻头提起。 8、 堵气具

堵气具是在砂层钻进中经常出现的现象,一般有以下几种原因: 1) 停气太急。钻杆内钻渣没来得及吸干净,气压倒流堵塞气管; 2) 因空压机故障或电压低,空压机自动停机造成。 预防和处理措施:

1) 安排专人停气操作,一切听指挥;

2) 定期对空压机检修,确保空压机正常工作。出现堵气具现象后,应另外加设一套气具或提钻处理。

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