伴隨著樁工基礎行業的快速發展,旋挖鉆憑借著環保、便捷、高效的施工工藝占據著市場大部分份額,但在復雜的施工工況下,旋挖鉆難免存在一些不足,斜孔就是其中之一。工程規范要求,鉆孔垂直度應控制在1%以內,個別工地對垂直度要求甚至會達到5‰。
斜孔不但給工程的質量造成惡劣影響,而且也給施工方造成巨大的經濟損失和心理影響,尤其在掃孔糾偏的過程中更可能會造成很大的次生事故,包括:嚴重超方、塌孔埋鉆,以致對施工旋挖鉆機造成鉆桿鍵條斷裂,動力頭漏油,磨損等設備故障。如何有效地防止出現鉆孔偏斜事故是旋挖鉆機施工過程中的一項重要工作。
地層原因
地層的力學強度分布不均極易誘發斜孔。實踐發現,在斜巖層、石灰巖溶洞地層、孤石漂石地層、硬質巖層、軟硬交替變換地層以及卵石層都很容易發生斜孔事故。
設備原因及診斷
1、桅桿偏斜:由于設備、調試或者機手操作等原因,個別旋挖鉆機的桅桿自動調垂功能并不能保證桅桿的垂直度,桅桿會有輕微的偏斜。在施工過程中,旋挖鉆機振動引起的底盤不均勻沉降、油缸泄壓等原因也會引起原本垂直的桅桿有偏斜。桅桿偏斜可以通過向施工方借用經緯儀或者全站儀,使用儀器檢測桅桿垂直度。
2、鉆桿的原因:鉆桿直線度或者鉆桿方頭存在問題時,鉆孔也可能出現偏斜。
判斷方法:
鉆桿問題可以從鉆具的磨損情況表現出來,經常使用的鉆具會出現一邊磨損大,一邊磨損小的現象。
用軟細繩懸吊一個重物,固定在鉆桿方頭附近,緩慢旋轉鉆桿,測量鉆桿方頭4個平面與垂線的間距,來判定鉆桿方頭或者鉆桿是否存在偏斜。
3、鉆具的原因:鉆具的原因較為多樣,比如,鉆頭連接方、中心導向錐沒有位于筒體中心位置;鉆齒布置不合理,使得鉆進時受力不平衡;筒體錐度過大;筒體內部受結構限制(解鎖結構、連接軸或斜板等)形成渣土堆積等。凡是由于鉆具原因而出現斜孔的情況,鉆具必定受力不平衡,筒壁、導條及鉆齒的磨損也會出現不對稱的現象。
操作原因:
操作機手囿于固有的思維和操作習慣,在施工過程中,不能針對地質變化以及由于振動引起的底盤不均勻沉降等情況靈活處理,例如:在巖層軟硬交界面或斜巖部位處,持續加壓,從而人為的造成鉆孔偏斜。面對易產生偏斜地層部位,優先使用筒體高度較高鉆具,盡量避免使用錐形鉆具,增加鉆具的導向性。減小加壓力,維持恒定轉速,必要時吊著鉆桿鉆進,待穿越易偏斜地層后,再加壓鉆進。
旋挖鉆機施工過程中出現的孔斜現象,不是單純由設備、地質上的客觀,或由操作上的主觀,亦或是其他某一種因素造成的,必須多角度、多方面綜合考慮出現問題的原因。處理旋挖鉆機施工上的任何工法問題,都需要在施工中把設備、地質和操作這三方面的關系一體考慮、調和到位。