三一旋挖钻机工法讲堂(十一)：孔斜预防

旋挖钻机以其高效、环保、便捷的施工工艺正在逐步取代人工挖孔、冲击钻及回旋钻施工等传统的施工方式。但在其诸多施工强项之中，也难免有一些劣势，如何能够有效防止施工中的桩孔偏斜已成为旋挖钻机施工过程中的一项重点工作。

2009年11月开工的杭州钱江通道南接线工程段属“上三角都市圈高速公路网规划方案”中“七纵”之一江苏盐城至绍兴高速公路。在工程开工的1#、6#及8#初始标段，全部采用旋挖钻机进行桩基孔施工。

主要工程地质如下：浅部地层为耕植土及稍密—中密粉土、粉砂，中部为海积流塑淤泥质粉质土，夹带薄层粉土、粉砂，下部多为粉质黏土，底部为冲击粉细砂、中砂、圆砾及强—中风化砂砺岩。

通过观察间隙判定钻杆垂直度

工程孔偏斜标准要求在50 cm以内，而施工初期大部分旋挖钻机成孔偏差在70～80 cm，部分旋挖钻机成孔偏差在1 m以上。为了满足设计方要求，超差孔均要重新扫孔，甚至填埋重新成孔。对旋挖钻机而言，扫孔修偏不但费事费力，而且浇注混凝土会严重超方。其中，最为严重的是8#标段的一个直径1.6 m、深88 m的孔，扫孔修偏就用时3天，超灌近100 m3混凝土。

问题分析

斜孔的发生可以归咎为3个主要因素。

地层的原因

地层的力学强度分布不均极易诱发斜孔。实践发现，在斜岩层、石灰岩溶洞地层、孤石漂石地层、硬质岩层、软硬交替变换地层以及卵石层都很容易发生斜孔事故。

设备的原因及诊断

桅杆偏斜  由于设备、调试或者机手操作等原因，个别旋挖钻机的桅杆自动调垂功能并不能保证桅杆的垂直度，桅杆会有轻微的偏斜。

在施工过程中，旋挖钻机振动引起的底盘不均匀沉降、液压缸泄压等原因也会引起本来垂直的桅杆有偏斜。

桅杆是否偏斜，可以通过以下3点来进行诊断：①以周围竖直物体（房屋）为参照物，对桅杆进行初步判定。②将钻头移除，从动力头正下方观察钻杆与动力头键条间隙，通过3根键条是否与动力头的3组间隙相等进行判定。③用手扳动钻杆方头旋转，如果桅杆垂直，钻杆不受横向约束，转动阻力较小，如果转动阻力较大，也可以判定桅杆有偏斜。

钻杆的原因  钻杆直线度或者钻杆方头存在问题时，钻孔也可能出现偏斜。

诊断方式：①钻杆问题可以从钻具的磨损情况表现出来，经常使用的钻具会出现一边磨损大，一边磨损小的现象。②用软细绳悬吊一个重物，固定在钻杆方头附近，缓慢旋转钻杆，测量钻杆方头4个平面与垂线的间距，来判定钻杆方头或者钻杆是否存在偏斜。

钻具的原因  钻具的原因种类较为多样，比如，钻头连接方、中心导向锥没有位于筒体中心位置，钻齿布置不合理，使得钻进时受力不平衡，筒体锥度过大，筒体内部受结构限制（解锁结构、连接轴或斜板等）形成渣土堆积等。凡是由于钻具原因而出现斜孔的情况，钻具必定受力不平衡，筒壁、导条及钻齿的磨损也会出现不对称的现象。