CFG長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)是我國(guó)近年來(lái)才引進(jìn)發(fā)展起來(lái)的一種施工設(shè)備,該鉆機(jī)以其機(jī)、電、液一體化的高度集中、工作系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)場(chǎng)和現(xiàn)場(chǎng)移位靈活等優(yōu)點(diǎn),使建筑領(lǐng)域特別是灌注樁領(lǐng)域的面貌煥然一新;同時(shí)以其高效率、高質(zhì)量、無(wú)污染等特點(diǎn)占領(lǐng)市場(chǎng),為多數(shù)業(yè)主和設(shè)計(jì)單位所接受。
在近年的CFG長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)使用過(guò)程中,各使用單位均采取了行之有效的措施,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益較為可觀(guān),但也出現(xiàn)了個(gè)別問(wèn)題。本文針對(duì)鉆機(jī)在施工過(guò)程中易發(fā)生的、危害較大的事故卡鉆的原因作一些分析,并提出相應(yīng)對(duì)策,與同行們共同探討。
1、卡鉆的原因
所謂卡鉆,是指CFG長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)在鉆進(jìn)或提升過(guò)程中,由于非鉆機(jī)本身的原因,即鉆機(jī)的各系統(tǒng)工作正常時(shí),出現(xiàn)正反轉(zhuǎn)動(dòng)作均無(wú)法進(jìn)行、且主卷?yè)P(yáng)無(wú)法將鉆桿提起,然后反復(fù)重復(fù)以上動(dòng)作,也無(wú)法恢復(fù)正常工作的情況。
根據(jù)近幾年一些卡鉆事故的調(diào)查分析,初步認(rèn)為卡鉆的主要原因有以下幾方面:
(1)在鉆進(jìn)和提升過(guò)程中,孔壁發(fā)生大面積塌方而造成埋鉆,使鉆頭既無(wú)法進(jìn)行正反轉(zhuǎn),也無(wú)法提起。這種情況在密實(shí)度不太大的砂卵層或流砂層較易發(fā)生。
(2)由于操作手在鉆進(jìn)時(shí)操作有誤,一次進(jìn)尺太深,造成孔壁縮徑,使鉆頭壁與孔壁間的間隙消失而造成卡鉆。此種情況在粘泥層或砂層變?yōu)檎衬鄬訒r(shí)易為發(fā)生。
(3)鉆頭邊齒磨損嚴(yán)重,成孔直徑無(wú)法保證尺寸要求,使鉆頭外壁與孔壁間無(wú)間隙,同時(shí)鉆進(jìn)過(guò)深而造成。
(4)由于偶發(fā)因素造成:如鉆進(jìn)或提升過(guò)程中鋼絲繩斷裂,接頭(法蘭)解體,或機(jī)器本身出現(xiàn)了一些其它故障(如發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法工作、鋼絲繩跳出滑輪槽等)使工作突然停止,而處理又不及時(shí),鉆頭在孔底停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng),導(dǎo)致鉆頭四周沉渣太多或孔壁縮徑。
2、預(yù)防卡鉆的措施
卡鉆是CFG長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)在施工過(guò)程中所出現(xiàn)的問(wèn)題中較為嚴(yán)重的事故,一旦發(fā)生,則不易處理。即使最后將鉆桿鉆頭取出,也需付出很大的人力、財(cái)力,花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間,造成很大的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會(huì)影響,所以我們應(yīng)以預(yù)防為主。預(yù)防主要從以下幾方面入手:
(1)開(kāi)鉆前要充分研究地質(zhì)報(bào)告,掌握地層情況,同時(shí)在施工過(guò)程中密切注意地層變化。對(duì)容易造成塌孔的地層,如砂卵層、流砂層要提前制定對(duì)策,防止大面積塌孔現(xiàn)象發(fā)生。
(2)操作手在深層鉆進(jìn)時(shí)要控制進(jìn)尺,不要一次進(jìn)尺太多,如在15m以深鉆進(jìn)時(shí),一次鉆進(jìn)深度一般不要超過(guò)40㎝。如在粘泥層鉆進(jìn),要充分考慮縮徑因素;如遇砂卵石等地層向粘泥層轉(zhuǎn)換,需注意地層變化規(guī)律,不要盲目下鉆,控制一次進(jìn)尺量。
(3)制作鉆頭時(shí)應(yīng)注意鉆筒尺寸,鉆頭直徑一般應(yīng)小于成孔直徑4㎝以上;在使用過(guò)程中,對(duì)鉆頭要及時(shí)修復(fù),鉆頭邊齒磨損后要及時(shí)更換或補(bǔ)焊,保證成孔尺寸。
(4)要注意鉆機(jī)本身的及時(shí)保養(yǎng)和維修,避免因鉆機(jī)出現(xiàn)故障而造成長(zhǎng)時(shí)間停鉆。
①注意動(dòng)力頭的電流和電壓表的電壓。如出現(xiàn)動(dòng)力不足使設(shè)備在正常負(fù)荷時(shí)轉(zhuǎn)速急速下降要及時(shí)維修。
②經(jīng)常維護(hù)液壓系統(tǒng),以避免由于溢流閥卡滯、油管開(kāi)裂等使系統(tǒng)壓力下降。
③經(jīng)常檢查鋼絲繩、活動(dòng)接頭法蘭等附件,避免出現(xiàn)鋼絲繩斷裂、活動(dòng)接頭法蘭解體而使鉆頭長(zhǎng)時(shí)間停留孔底。
④鉆頭螺栓要裝配好,避免鉆桿與鉆頭意外脫離。
⑤施工現(xiàn)場(chǎng)要配備機(jī)械專(zhuān)業(yè)人員和必要配件,如果在鉆進(jìn)時(shí)出現(xiàn)動(dòng)力頭突然停止、鋼絲繩斷裂、法蘭解體等現(xiàn)象時(shí),要盡快修復(fù);如無(wú)法迅速修復(fù),要采取果斷措施,用其它輔助設(shè)備(如吊車(chē)等)把鉆桿鉆頭盡快從孔內(nèi)提出,防止出現(xiàn)卡鉆現(xiàn)象。
3、卡鉆處理措施
(1)分析造成卡鉆的原因,盡快測(cè)量卡鉆深度,分析地層等因素,以便采取相應(yīng)對(duì)策。
(2)根據(jù)分析出的原因,采取相應(yīng)對(duì)策。
①由于塌孔或設(shè)備自身原因造成的卡鉆, 盡快用鉆機(jī)或輔助設(shè)備處理。
②由于非塌方因素造成的卡鉆,應(yīng)首先采取自救措施,如適當(dāng)調(diào)節(jié)動(dòng)力頭二次啟動(dòng)時(shí)間,使動(dòng)力頭扭矩增大,再正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)鉆桿,盡量使鉆桿活動(dòng),只要能活動(dòng)鉆頭,即可慢慢邊轉(zhuǎn)邊提,從而解決問(wèn)題(但此方法應(yīng)充分考慮鋼絲繩的磨損程度等因素)。(此方法必須有機(jī)械專(zhuān)業(yè)人員在場(chǎng)充分考慮各方面因素后實(shí)施)。以上方法只能在卡鉆初期使用。
③如果自救無(wú)效時(shí),要改用輔助設(shè)備處理。其方法主要包括直接起吊法、鉆頭周?chē)柰ǚā⒖妆陂_(kāi)挖法。
直接起吊法:就是用吊車(chē)或液壓頂升機(jī)直接向上施力。根據(jù)在北京某工地實(shí)際經(jīng)驗(yàn),卡鉆在72小時(shí)之內(nèi),用2臺(tái)50t吊車(chē),再加上鉆機(jī)主卷?yè)P(yáng)本身拉力是可以解決問(wèn)題的。
4、結(jié)語(yǔ)
卡鉆是CFG長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)施工中危害較大的事故之一,應(yīng)從預(yù)防入手,盡量避免出現(xiàn)。這就要求管理人員和機(jī)組人員切實(shí)認(rèn)識(shí)到卡鉆的危害,針對(duì)各種地層,事先制定好預(yù)防措施,并在施工中堅(jiān)決執(zhí)行;同時(shí)對(duì)卡鉆處理事故做適當(dāng)?shù)娜肆?、物力等方面的?zhǔn)備,根據(jù)各種情況提前擬定多種搶救方案,做到未雨綢繆。
如確實(shí)發(fā)生卡鉆事故,現(xiàn)場(chǎng)管理人員與機(jī)組人員要穩(wěn)定情緒、分析原因、根據(jù)預(yù)定的方案立即進(jìn)行搶救。首先采取自救措施,如自救無(wú)效,要迅速利用社會(huì)力量,盡快處理。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn),如果采取措施得當(dāng)且行動(dòng)迅速,可以避免造成更大的損失。