1、套管处理钻头被埋孔中方法研究摘 要：在钻孔灌注桩成孔过程中，常会发生因泥浆控制不好或其它原因，导致塌孔把钻头和钻杆埋在孔中的质量事故。根据 331、332 省道金湖大桥一桩基实际施工情况，经方案比选、研究，发现套管法能有效地解决此类问题。相比其它方法，实际施工过程中，该方法在保证钻孔桩质量的基础上，可确保安全并有效地节约成本和缩短施工工期，取得了良好的经济和社会效益。关键词：套管；钻孔灌注桩；钻头；塌孔针对钻孔灌注桩，在钻孔过程中常会发生因泥浆控制不好或其它原因，导致塌孔把钻头和钻杆埋在孔中，无法拔出，从而造成质量事故的问题。经过认真探讨，并通过现场施工证明，发现套管法这种新做法能有效地解决此
2、类问题，达到即经济、安全，又能保证质量和进度。一 工程概况331、332 省道金宝南线金湖大桥 106#墩 2#桩施工时，因其水下实际情况与图纸提供不一致，桩顶部存在几根木方和松散混凝土，处理几天后才把护筒埋设到位。以基准点计算，该桩需钻到 47 米，但在 2006 年 12 月 24 日晚钻进到 44 米时突然发生塌方事故。因该桩为水中桩，发生塌方时，水中桩排架也发生局部倾斜，钻头及钻杆被埋在孔中，无法提出，测量后为 40 米，项目部及时用吊车把钻机移走。二 处理方案研究106#墩 2#桩出现问题后，项目部迅速组建了针对此问题的研究小组，经过多次研究，列出目前处理此类桩的方案。方案 1、潜水
3、员潜入孔中，用高压水枪冲洗埋住钻头的泥土，然后用泥浆泵抽出厚泥土，最后提出钻杆和钻头，回填土待稳定后重新开钻。方案 2、采用定向爆破，把钻杆下端钻头完全炸碎，提出钻杆，回填土待稳定后重新开钻。方案 3、先回填土，稳定后，用大的套管套在被埋钻杆外面，钻到被埋钻头位置，利用泥浆冲洗钻头，待提前以前钻杆，拆除套管，重新开钻。三 方案可行性论证及选定方案方案 1：因该桩钻头被埋深度达 40 米，如请潜水员下水，为防止塌方，要下钢筋笼等保护措施，以保证万一再次塌方时，潜水员无生命危险。如塌方，钢筋笼可能也被埋在下面，无法提出，就要用冲击锤处理，那就更麻烦。如潜水员下水冲泥土等各项工作均正常，共需处理 2
4、0 天，费用 4.35 万元。方案 2：该方法要请专业队伍施工，如第一次爆破后，仍无法提出，要反复进行爆破，可能会引起大的塌方。爆破后存在的残渣，给再次钻孔带来困难。如爆破等各项工作均正常，共需处理 19 天，费用 4.44 万元。方案 3：可正常施工，无风险。共需处理 14 天，费用 2.69 万元。经济效益分析潜水法 爆破法 套管法1、潜水员费用：2 万元2、钢筋笼(采用 20 钢筋)费用：44m/根*20 根*0.00247t/m*4200元/t=0.913 万元3、回填土费用：90 方*22 元/方=0.198 万元4、加固排架费用：0.12 万元5、钻机费用：200 元/m*44m=
5、0.88 万元6、租船费用：120 元/天*20 天=0.24 万元1、爆破费用：3 万元2、被炸的钻头及钻杆：0.5 万元3、回填土费用：90 方*22 元/方=0.198 万元4、加固排架费用：0.12 万元5、钻机费用：200 元/m*44m=0.88 万元6、租船费用：120 元/天*20 天=0.24 万元1、回填土费用：90 方*22 元/方=0.198 万元2、加固排架费用：0.12 万元3、钻机费用：200 元/m*44m=0.88 万元4、租船费用：120 元/天*20 天=0.24 万元5、套管费用(套管可重复利用 )：2.5t*0.5 万元/t=1.25 万元合计 4.3
6、51 万元 合计 4.438 万元 合计 2.688 万元经认真比选、探讨，认为方案 1 虽可保证质量，但安全风险太大；方案 2在质量和安全方面都存在一定的风险；方案 3 可保证质量和安全，又能节约时间和费用，决定采用方案 3 处理此桩。为了防止塌方造成更大的影响，项目部根据计算确定需要的土方数量，于 12 月 25 日组织土方到后场并掺入 2%3%的水泥，及时回填灰土入孔，保证桩位周围稳定，待硬化 7 天后，采用套管法处理此桩。四 套管法施工原理考虑到原有钻机动力及套管相对较重，先利用套管小平底钻，套在被埋钻杆外，一步一步钻到被埋钻头，然后再用套管大平底钻到被埋钻头，利用套管内泥浆循环冲洗以
7、前钻头，待提动以前钻杆后，拆除外面套管。利用以前钻头继续钻进，钻到设计标高，经报验合格，把以前钻头和钻杆拆除，进入下一道工序。五 套管构造图因 106#墩 2#桩的直径为 1.5 米，且原有钻杆的相互接头最大直径为 22 厘米，为此制作了一套内径为 26 厘米的套管和钻头，该内径套管即可以减少阻力又达到减轻重量，套管及钻头具体构造见图 1、图 2 和图 3。说 明 ： 1、 图 中 尺 寸 均 以 厘 米 为 单 位 。图 1： 内 径 26， 壁 厚 0.8，长 度 5接 口 ： 内 径 ， 外 径 3， 厚 度1平 面 图 与 套 管 平 面 图之 间 连 接 器 的 平 面 图 套 管
8、平 面 图1平 面 图接 口 ： 内 直 径 10， 外 直 径 26厚 度 2， 与 套 管 相 接接 口 ： 内 直 径 10， 壁 厚 0.8，与 钻 机 软 皮 管 相 接 ， 接 泥 浆 泵图 2： 小 钻 头 平 面 图大 钻 头 平 面 图说 明 ： 1、 图 中 尺 寸 均 以 厘 米 为 单 位 。图 3：以以以以 以 前 钻 杆套 管说 明 ： 1、 图 中 尺 寸 均 以 厘 米 为 单 位 。六 现场施工情况在回填土稳定期间，项目部根据构造图要求尺寸完成一定数量的套管。根据计划安排，该桩于 2007 年 1 月 25 日重新开钻，先用 1 米小平底钻头钻进，钻到被埋钻头
9、位置后，用稀泥浆冲洗被埋钻头，测砣测量达到深度后，换上大平底钻头钻进。大钻头钻到被埋钻头位置后，用泥浆冲洗被埋钻头，直到能提起以前钻杆，停止泥浆循环，拆除套管和大平底钻头。然后用以前钻头和钻杆继续钻进，于 2007 年 1 月 27 日钻到设计标高，经监理检查合格后，把原来钻头和钻杆拆除，进入下一道工序。该桩于 2007 年 1 月 28 日完成浇筑，在浇筑过程中，一直正常。后经小应变检测，该桩为类桩。七 结语套管法能有效解决钻孔桩在成孔过程中，由于控制不严造成塌孔，导致钻头和钻杆被埋在孔中的技术难题，具有创新性和实效性。相比其它方法，该方法在保证钻孔桩质量的基础上，可确保安全并有效地节约成本和缩短施工工期。参考文献：1 JTJ 041-2000，公路桥涵施工技术规范2 JTG F80/1-2004，公路工程质量检验评定标准3 JTJ 025-86，公路钢木设计规范4 GB 50205-2001，钢结构工程施工质量验收规范
