钻孔桩坍孔后打捞冲击钻头特殊一例

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钻孔桩坍孔后打捞冲击钻头特殊一例
摘 要 钻孔桩施工中掉落钻头的事件会经常发生，但遇到的情况和处理方法不尽相同，通过对宁杭高速公路北河中河特大桥27-4#桩打捞冲击钻头的过程进行总结，介绍了一套简便易行的打捞方法。
关键词 钻孔桩 坍孔 打捞 冲击钻头
1、工程概况
宁杭高速公路北河、中河特大桥全长2761米，为跨两条河流和众多鱼塘而设计，共分109孔，均为钻孔桩基础，共计448根，桩径1.5米，桩长35~50m，地质从上而下依次为粘土、亚粘土、淤泥质粘土、泥岩。钻孔桩从2002年初开始施工，至7月底基本完成，施工比较顺利，但8月11日，在准备27-4#桩砼灌注时，发生了大塌孔。
该桩在此次塌孔之前曾进行过一次钻孔施工，采用回旋钻钻孔，因下部地层坚硬无法钻进而放弃，用粘土回填后停滞了约三个月，8月初开始第二次钻孔，改用了磕头虫式冲击钻，在开钻之前，为防止孔口坍塌，在护筒底先浇筑了一个砼护圈，护圈内径1.8m，外径4米，厚0.5米，用该方法已成功地完成了数个二次钻孔的桩基施工，但因一些不可预见的原因，该桩在下完钢筋笼准备下导管时，孔口突然发生坍塌，孔口变成了一个直径4m多的大坑，放在孔口的一个4m长的冲击钻头也随着溜入孔中，钢筋笼掉入孔底，所幸没有人员和机械落入。
坍孔发生后，施工人员进行了探测，在距孔口约9m的深度触探到了硬物，根据钻孔记录，在该位置上下已进入岩层，估计钻头和砼护圈在此被岩层托住，因孔中有钢筋笼，钻头未掉到孔底，而是横向倒在该深度处（大概情况见图1）。因钻头外表光滑，用打捞钩钩不到，而钢筋笼亦被钻头卡住提不动，用常规的方法打捞钻头和钢筋笼几乎是无法实现的，为防止塌孔扩大，遂先用粘土将钻孔回填起来。
2、打捞方法
该种情况比较特殊，也极少见，怎样才能既有效又经济地将钻头捞上来呢，施工人员进行了方案比选。用大开挖方法显然是不行的，因为桥址就在鱼塘中，墩位是围堰筑岛而成，若采用明挖法，势必造成筑岛塌溃，反而更糟。只能采用围堰或沉井，用钢板桩围堰肯定是行的，但费用太大，用大直径沉井也可以，但费用和时间也不少，最好是采用小直径沉井，摸到钻头就有办法，于是按研定的方法进行了施工。
用内径2m的砼预制管下沉井，每节管2m长，当沉井下去5m时钢筋笼露了出来，这时须先把钢筋笼提出来。因钢筋笼已被埋住，无法整体提出，就采用两台16T的汽车吊一根钢筋一根钢筋地“抽牙签”，长钢筋30m、短钢筋18m，较顺利地拔出，短钢筋用一台吊车也能抽出。
沉井继续下沉，因土体磨擦力太大，沉井下到距孔口7m的深度就不再下沉了，将沉井底掏空并给予加压或振动均纹丝不动，而此时沉井底位于淤泥层中，淤泥不停地向管内翻拱，下挖的速度几乎与上拱的速度持平，突击了几天不见进展，改用高压水冲结合泥浆泵抽排的方法亦不奏效，管底都很难暴露出来，但土体和沉井整体下沉了约1m，在管底以下1米多位置处已能触探到钻头，但就这1米多的深度怎么也挖不下去。

此时只要能将管底土面降下去，摸着钻头就好办了，沉井沉不下去，考虑在沉井内再下小沉井，于是先制做了一个直径1.8m的钢护筒，但仍然无效，要先挖土后沉护筒，但土面高度降不下去，要直接下压钢护筒，但因钢护筒是个整体的，磨擦力大也压不动。打捞工作一时陷入了僵局。
看来常规的方法已不能解决这个难题了，在对一段时间来的施工进行总结分析后，结合地质情况，提出在沉井内插打钢板桩围堰的设想，即用槽钢作钢板桩，沿沉井内壁逐根插打到钻头以下，密排槽钢形成围堰，然后再进行开挖，将土面降下去，该方法简便易行，便于取材，打入的深度不大，投入费用最低。
于是按该方法进行了施工（见图2），用长4米的16#槽钢逐根人工插打，一天就做好了围堰，并用型钢箍对围堰进行了加固，再进行开挖时，土面被有效地降了下去，钻头暴露了出来。但因钻头为横置，两端均被沉井压住，想提出钻头亦非易事。好在一端仅是钻头的吊带压在沉井下面，大部分钻头在另一端伸出沉井以外，将吊带割断后，钻头一端即含在沉井中，可由该端将钻头提出。
用钢丝绳将钻头捆好后，用两台16吨汽车吊加钻机本身进行提钻头，但未提动，钻头埋入土层中，吸力很大。改用两个200吨的千斤顶进行提钻头（见图3），经过数个行程，钻头直立起来并最终被提了出来，大概是因沉井与护圈之间有足够间隙使钻头能够转动并变为直立，若沉井下得太深恐怕反而要再费些周折。
3、结束语
用最小的投入解决施工中遇到的难题是技术人员的责任，通过这次事件，我们能总结一些经验，也能汲取一些教训，在以后的软弱地层中进行钻孔桩施工时，要以预防为主，应以加长护筒的措施为宜，缩短终孔后的停滞时间，清除孔口的停放物，以预防意外事件的发生，更好地保证钻孔桩施工的顺利进行。

LUOZC

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