鉆孔樁塌孔卡鉆原因分析及處理措施

第第頁鉆孔樁塌孔卡鉆原因分析及處理措施（1）事故概況某鉆孔樁基直徑2.5m，鉆孔深度約121.5m，孔底距平臺(tái)頂高度約139m。樁基土層均為軟弱層，砂層厚度較大，各土層物理力學(xué)性質(zhì)和厚度變化均較大。采用ZDZ‐4000、ZJD4000、ZJD‐3500等型氣舉反循環(huán)鉆機(jī)鉆進(jìn)成孔施工工藝。鉆孔施工時(shí)，鉆頭鉆至標(biāo)高約‐88.0m時(shí)發(fā)生卡鉆塌孔事件，鉆機(jī)無法旋轉(zhuǎn)，上下提升活動(dòng)范圍僅為0.5～0.8m，漿面下降5m，實(shí)測鉆頭埋深17.5m。先后采用導(dǎo)管清孔、高壓泥漿泵清孔、大液壓千斤頂頂拉、潛水員摸探及沖擊清孔等措施，均未能成功取出鉆頭，也未能鉆動(dòng)鉆頭，但測孔深顯示，鉆頭頂部塌土已基本清除。對(duì)鉆頭導(dǎo)向器上部泥砂進(jìn)行清理后，先用鉆機(jī)試?yán)?，然后千斤頂配合鉆機(jī)頂拉。提升時(shí)，鉆桿間聯(lián)接螺栓斷裂，孔內(nèi)留有27m長鉆桿和6.92m長鉆具，卡鉆鉆具實(shí)物如2.1-1所示。為防止出現(xiàn)次生事件，采用粉細(xì)砂回填處理，相鄰樁基全部完成后再處理。圖2.1-1卡鉆鉆頭（2）事故原因用沖擊鉆沖擊處理時(shí)，沖擊到最后深度時(shí)，有大木頭浮出，且大木頭有明顯的人工加工痕跡。根據(jù)綜合分析判斷，卡鉆物是鋼護(hù)筒底口處塌孔掉落的大木頭，大木頭隨塌土和大石塊一起掉落，部分壓在最底下的大木頭掉落到鉆頭部位，大木頭部分切入鉆頭頂部土層后，形成卡物。經(jīng)較長時(shí)間固結(jié)后，卡物與周邊砂層固結(jié)成塊，再加上鉆頭導(dǎo)向和鉆頭體之間區(qū)域內(nèi)砂體固結(jié)，形成較大的卡鉆力，從而導(dǎo)致鉆頭在大提升力下仍然無法取出。（3）事故處理措施采用“套鉆打撈”作為卡鉆處理的方案。所謂套鉆，即設(shè)計(jì)一個(gè)下端為大直徑鋼管制作的空心鉆頭，上端與普通鉆機(jī)鉆桿連接，利用氣舉反循環(huán)液壓回旋鉆機(jī)驅(qū)動(dòng)的特殊鉆頭。該鉆頭下端為內(nèi)徑Φ2.55m空心的套筒體，套筒體用壁厚30mm的鋼管制作，其前端均布16個(gè)刮刀刀頭，用于切削土層鉆進(jìn)。套筒體長度與卡鉆鉆頭相當(dāng)，用于鉆進(jìn)過程中切削埋鉆鉆頭外側(cè)土體和其他卡鉆物體。Φ2.55m套鉆上端通過變直徑套筒與外徑Φ1.1m的套筒鉆桿連接，該部分套筒鉆頭用于在鉆進(jìn)過程中包裹埋入孔內(nèi)的鉆桿。根據(jù)卡鉆實(shí)際情況，設(shè)置內(nèi)徑為Φ2.55m套筒鉆頭一節(jié)，設(shè)置Φ1.1m套筒鉆桿若干。Φ1.1m的套筒鉆桿上端通過變直徑連接器與普通鉆機(jī)鉆桿連接。套筒鉆頭和鉆桿實(shí)物如圖2所示。首先利用常規(guī)鉆頭和鉆桿鉆孔至埋鉆鉆桿頂部1m位置，后提鉆，換內(nèi)徑Φ2.55m的套筒鉆頭和Φ1.1m的套筒鉆桿繼續(xù)鉆進(jìn)。套筒鉆頭順利鉆進(jìn)至鉆頭埋鉆底標(biāo)高附近，順利切削掉埋鉆鉆頭四周的卡鉆物。后隨即提升套筒鉆頭，下放定位裝置確定鉆桿頂部具體方位和標(biāo)高。后下放常規(guī)回旋式