隔水导管打桩作业拒锤风险及工程对策

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钻孔灌注桩灌注事故的预防及处理

钻孔灌注桩灌注事故的预防及处理

钻孔灌注桩灌注事故的预防及处理钻孔灌注桩是桩基础中常见的一种基础形式,广泛应用于房屋建筑、水工建筑和桥墩基础的施工,且施工种类繁多,技术含量高,影响因素多,若稍有不慎或质量控制措施不到位,就会出现或大或小的质量事故,其中灌注水下混凝土就是影响成桩的关键性工序,是灌注桩质量控制的一个重要环节,在灌注过程中,必须分工明确,密切配合,统一指挥,做到快速、连续施工,灌注成高质量的水下混凝土,防止发生质量事故。

1导管进水1.1主要原因(1)首批混凝土储量不足,或虽然混凝土储量已够,但导管底口距孔底的间距过大,混凝土下落后不能埋没导管底口,以致泥水从底口进入。

(2)导管接头不严,接头间橡皮垫被导管高压气囊挤开,或焊缝破裂,水从接头或焊缝中流入。

(3)导管提升过猛,或测深出错,导管底口超出原混凝土面,底口涌入泥水。

1.2预防和处理方法为避免发生导管进水,事前要采取相应措施加以预防。

万一发生,要当即查明事故原因,采取以下处理方法:(1)若是上述第一种原因引起的,应立即将导管提出,将散落在孔底的混凝土拌和物用反循环钻机的钻杆通过泥石泵吸出,或者用空气吸泥机、水力吸泥机以及抓斗清出,必要时需将钢筋笼提出采取复钻清除。

然后重新下放骨架、导管并投入足够储量的首批混凝土,重新灌注。

(2)若是第二、三种原因引起的,应视具体情况,拔换原管重下新管;或用原导管插入续灌,但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。

如系重下新管,必须用潜水泵将管内的水抽干,才可继续灌注混凝土。

为防止抽水后导管外的泥水穿透原灌混凝土从导管底口翻入,导管插入混凝土内应有足够深度,一般宜大于200cm。

由于潜水泵不可能将导管内的水全部抽干,续灌的混凝土配合比应增加水泥量,提高稠度后灌入导管内,灌入前将导管进行小幅度抖动或挂振捣器予以振动片刻,使原混凝土损失的流动性得以弥补。

以后灌注的混凝土可恢复正常的配合比。

若混凝土面在水面以下不很深,未初凝时,可于导管底部设置防水塞(应使用混凝土特制),将导管重新插入混凝土内(导管侧面再加重力,以克服水的浮力)。

桩基施工中的安全问题与应对策略

桩基施工中的安全问题与应对策略

桩基施工中的安全问题与应对策略随着建筑行业的发展,桩基施工在工程建设中扮演着重要的角色。

然而,由于桩基施工特殊的工作环境和施工过程中的风险,安全问题始终是一个不可忽视的因素。

本文将探讨桩基施工中的安全问题,并提出对应的应对策略。

一、桩基施工中的安全问题1. 高处坠落风险:桩基施工过程中,施工人员需要在高处悬挂作业,如悬挂篮、钢管脚手架等。

这增加了高处坠落的风险,施工人员可能由于操作不慎或设备故障导致坠落事故。

2. 基坑坍塌危险:桩基施工常涉及挖掘基坑,如果基坑支护不力或存在暴雨等不可预测的自然因素,就有可能导致基坑坍塌,威胁施工人员的生命安全。

3. 机械设备操作风险:桩基施工中需要使用各种机械设备,如挖掘机、起重机等。

如果操作人员技术不熟练或设备故障,就有可能导致施工过程中发生意外,造成人员伤害或设备损坏。

4. 高温与高渗风险:夏季施工时,桩基施工现场往往面临高温或高渗条件。

如果施工人员长时间暴露在高温或高渗环境下,容易导致中暑、脱水等问题,影响施工进度和人员身体健康。

二、应对桩基施工中的安全问题的策略1. 建立安全教育培训体系:企业在桩基施工中应建立健全的安全教育培训体系,培养施工人员的安全意识和技能。

通过定期举办培训班、举行实地演练等方式,增强施工人员的安全防范能力。

2. 加强现场管理:在桩基施工现场,企业应加强施工人员的监督管理,确保施工人员符合安全操作规程。

同时,设立专人负责安全管理工作,检查施工现场的安全隐患,及时采取措施进行整改。

3. 引进安全技术和设备:企业可以引进一些先进的安全技术和设备,提高施工过程中的安全防护能力。

例如,使用可靠的高空作业设备、基坑支护工艺和安全监测系统等,降低施工中发生意外的风险。

4. 合理调度施工时间:夏季高温时,可以调整桩基施工的时间,避开高温时段,减少施工人员在高温环境下的工作时间。

同时,合理安排休息和补水时间,保证施工人员的身体健康。

5. 建立应急预案:对于桩基施工中可能发生的危险情况,企业应建立健全的应急预案,明确责任和措施。

桩基施工过程中的常见问题及预防措施

桩基施工过程中的常见问题及预防措施

桩基施工过程中的常见问题及预防措施目前,钻孔灌注桩已经成为工程中桩基部分常用的一种施工方法,了解桩基础常见质量问题对于工程质量控制十分重要。

一、防治钻孔灌注桩发生偏斜1、质量问题及现象(1)成孔后不垂直,偏差值大于规定的L/100。

(2)钢筋笼不能顺利入孔。

2、原因分析(1)钻机未处于水平位置,或施工场地未整平及压实,在钻进过程中发生不均匀沉降。

(2)水上钻孔平台基底座不稳固、未处于水平状态,在钻孔过程中,钻机架发生不均匀变形。

(3)钻杆弯曲,接头松动,致使钻头晃动范围较大。

(4)在旧建筑物附近钻孔过程中遇到障碍物,把钻头挤向一侧。

(5)土层软硬不均,致使钻头受力不均,或遇到孤石,探头石等。

3、预防措施(1)钻机就位前,应对施工现场进行整平和压实,并把钻机调整到水平状态,在钻进过程中,应经常检查使钻机始终处于水平状态工作。

水上钻机平台在钻机就位前,必须进行安装验收,其平台要牢固、水平、钻机架要稳定。

(2)应使钻机顶部的起重滑轮槽、钻杆的卡盘和护筒桩位的中心在同一垂直线上,并在钻进过程中防止钻机移位或出现过大的摆动。

(3)在旧建筑物附近施工时,应提前做好探测,如探测过程中发现障碍物,应采用冲击钻进行施工。

(4)要经常对钻杆进行检查,对弯曲的钻杆要及时调整或废弃。

(5)使用冲击钻施工时冲程不要过大,尽量采用二次成孔,以保证成孔的重直度。

4、处理措施(1)当遇到孤石等障碍物时,可采用冲击钻冲击成孔。

(2)当钻孔偏斜超限时,应回填粘土,待沉积密实后再重新钻孔。

二、钻孔过程中发生缩孔1、质量问题及现象当使用探孔器检查成孔时,探孔器下放到某一部位时受阻,无法顺利检查到孔底。

钻孔某一部位的直径小于设计要求,或从某一部位开始,孔径逐渐缩小。

2、原因分析(1)地质构造中含有软弱层,在钻孔通过该层中,软弱层在土压力的作用下,向孔内挤压形成缩孔。

(2)地质构造中塑性土层,遇水膨胀,形成缩孔。

(3)钻头磨损过快,未及时补焊,从而形成缩孔。

桩基础常见质量问题及预防措施

桩基础常见质量问题及预防措施

桩基础常见质量问题与预防措施一、钢筋砼预制桩基础常用方法:锤击沉桩法、静力压桩法。

问题1:预制桩桩身断裂现象:桩在沉入过程中,桩身突然倾斜错位,桩尖处土质条件没有特殊变化,而贯入度逐渐增加或突然增大;同时,当桩锤跳起后,桩身随之出现回弹现象。

原因:〔1〕制作桩时,桩身弯曲超过规定,桩尖偏离桩的纵轴线较大,沉入过程中桩身发生倾斜或弯曲。

〔2〕桩入土后,遇到大块坚硬的障碍物,把桩尖挤向一侧。

〔3〕稳桩不垂直,压人地下一定深度后,再用走架方法校正,使桩产生弯曲。

〔4〕两节桩或多节桩施工时,相接的两节桩不在同一轴线上,产生了弯曲。

〔5〕制作桩的砼强度不够,桩在堆放、吊运过程中产生裂纹或断裂未被发现。

预防和治理:〔1〕施工前应对桩位下的障碍物清除干净,必要时对每个桩位用钎探了解。

对桩构件进行检查,发现桩身弯曲超标或桩尖不在纵轴线上的不宜使用。

〔2〕在稳桩过程中与时纠正不垂直,接桩时要保证上下桩在同一纵轴线上,接头处要严格按照操作规程施工。

〔3〕桩在堆放、吊运过程中,严格按照有关规定执行,发现裂缝超过规定坚决不能使用。

〔4〕应会同设计人员共同研究处理方法。

根据工程地质条件,上部荷载与桩所处的结构部位,可以采取补桩的方法。

可在轴线两侧分别补一根或两根桩。

二、钢筋砼灌注桩基础常用方法:人工挖孔灌注桩、钻孔灌注桩、沉管灌注桩。

问题1:干作业成孔灌注桩的孔底虚土多现象:成孔后孔底虚土过多,超过标准规定的不大于lOOmm的规定。

治理:〔1〕在孔内做二次或多次投钻。

即用钻一次投到设计标高,在原位旋转片刻,停止旋转静拔钵杆。

〔2〕用勺钻清理孔底虚土。

〔3〕如虚土是砂或砂卵石时,可先采用孔底浆拌合,然后再灌砼。

〔4〕采用孔底压力灌浆法、压力灌砼法与孔底夯实法解决。

问题2:泥浆护壁灌注桩塌孔现象:在成孔过程中或成孔后,孔壁坍落。

原因:〔1〕泥浆比重不够,起不到可靠的护壁作用。

〔2〕孔内水头高度不够或孔内出现承压水,降低了静水压力。

锤击管桩工程重点和难点施工对策及保证措施

锤击管桩工程重点和难点施工对策及保证措施

锤击管桩工程重点和难点施工对策及保证措施1工期保证措施1、施工前对整个工程进行细致深入地了解,领会设计意图,科学组织,紧抓关键工序和关键工期,充分安排平行作业。

2、按平均进度产量的120%配备设备,以应付雨季与检修时间影响。

3、预制管桩:本工程管桩需用量较大,共计设计需用桩形为PHC —500mm,PHC—400mm;质量要求高,设计采用PHC高强预应力管桩。

同时为了确保工程质量要求,预制管桩供应商必须经业主和监理审批后,方可确定供应合同,并做好现场进货检验。

4、加强雨季施工的各项准备工作,减少因雨季对桩基施工的不利影响。

5、做好材料需用计划,正确、合理配桩的长度,并细化至各单位工程,以确保工程桩的正常、顺利施工,不受材料的影响。

6、中标后,项目物资部采购人员到各种材料的生产地做伸入调查,彻底摸清材料的质量情况、生产能力、运输供应能力等。

预制管桩必须提前向商品管桩厂商预定,确保在工程正式开工后有满足施工进度要求的预制管桩到场。

2管桩配桩长度保证措施1、各单位工程的管桩施打前,认真分析地质报告,并结合试桩及之前项目的成桩情况,确定合理、经济的配桩长度。

2、各单位工程施工过程中,随时对配桩长度进行调整,确保成桩质量,减少因此造成的截桩或接桩。

3质量保证措施质量目标是一次性验收合格,达到市优质工程。

这就要求桩基工程质量必须达到《建筑工程质量评价标准》(GB/T50375-2006)桩身完整性一档的要求,即桩身完整性一次性检测95%及以上达到Ⅰ类桩,其余达到Ⅱ类桩;同时不得出现以下影响评优的项目:①使用国家明令淘汰的建筑材料、建筑设备、耗能高的产品及民用建筑挥发性有害物质含量释放超过国家规定的产品。

②施工过程出现过重大质量事故。

③地基承载力、复合地基承载力及单桩竖向抗压承载力不能满足设计要求。

4桩基施工技术难点处理措施1、桩顶偏位现象在打桩过程中,相邻的桩产生横向位移产生原因:1)、测量放线有误;或插桩“对中”工作马虎2)、沉桩顺序不当,易引起桩顶大偏位3)、在软土层中,先施工的桩易被挤动4)、遇孤石或其他障碍物将桩挤向一旁5)、遇到较厚的填石层6)、桩尖沿基岩倾斜而滑移7)、接桩不直,桩中心线成折线行,造成桩顶偏位预防措施及处理方法:1)、测量放线应经复测后使用;2)、插桩应认真对中;3)、打桩应按规定顺序进行;4)、避免打桩期间同时开挖基坑;5)、施工前用洛阳铲探明地下孤石、障碍物,较浅的挖除,深的用钻钻透或爆碎;6)、如果遇到填石层较厚或孤石,上述方法解决不了,则采取引孔的处理办法,即采取冲孔桩施工工艺成孔,成孔后,再分层回填密实,然后再进行预制管桩沉桩。

钻孔灌注桩事故预防及处理措施

钻孔灌注桩事故预防及处理措施

钻孔灌注桩事故预防及处理措施一、防桩孔偏斜的措施(一)主要现象为:成孔后孔不直,出现较大垂直偏差。

(二)原因分析:1、钻孔中遇较大的孤石或探头石。

2、在有倾斜度的软硬地层交界处,或在粒径大小悬殊的卵石层中钻进,钻头所受的阻力不均。

3、扩孔较大,钻头偏离方向。

4、钻机底座安置不平或产生不均匀沉陷。

5、钻杆弯曲,接头不直。

(三)预防措施1、安装钻机时要转盘、底座水平,起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和筒中心三者应在同一轴线上,并经常检查校正。

2、由于主动钻杆较长,转动时上部摆动过大,必须在钻架上增添导向架,控制钻杆上的提引水龙头,使其沿导向架向下钻进。

3、钻杆、接头应逐个检查,及时调整。

发现主动钻杆弯曲,要用千斤顶及时调直或更换钻杆。

4、在有倾斜的软、硬地层钻进时,应吊住钻杆控制进尺,低速钻进,或回填片、卵石,冲平后再钻进。

5、钻孔机具及工艺的选择,应根据桩型、钻孔深度、土层情况、泥浆排放及处理条件综合确定。

6、为了保证桩孔垂直度,钻机应设置相应的导向装置。

7、钻进过程中,如发生斜孔、塌孔等现象时,应停钻,采取相应措施再行施工。

治理方法有:在偏斜处吊住钻头,上下反复扫孔,使孔校直;在偏斜处回填砂粘土,待沉积密实后再钻。

二、缩孔的预防措施主要原因为:塑性土膨胀,造成缩孔;选用机具、工艺不合理。

主要采取以下预防措施:1、采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径。

2、根据不同的土层,应选用相应的机具、工艺。

3、成孔后立即验孔,安放钢筋笼,浇筑桩身混凝土。

三、预防梅花孔现象:孔断面形状不规则,呈梅花形。

主要原因:同于转几装置失灵,泥浆太稠,阻力大,钻头不能自由转动;冲程太小,钻头刚提起双落下,得不到足够的转动时间,变换不了钻进位置。

防治措施主要有:1、经常检查转向装置是否灵活。

2、选用适当粘度和密度的泥浆,适时清渣。

3、用低冲程时,隔一段时间要更换高一些的冲程,使钻头有足够的转动时间。

四、水下浇注混凝土事故预防及处理灌注桩属于隐蔽工程,但由于影响灌注桩施工质量的因素很多,对其施工过程每一环节都必须要严格要求,对各种影响因素都必须有详细的考虑,如地质因素、钻孔工艺、护壁、钢筋笼的上浮、混凝土的配制、灌注等。

桩基施工中常见的安全问题与预防措施

桩基施工中常见的安全问题与预防措施

桩基施工中常见的安全问题与预防措施桩基施工是建筑工程中常见的重要工序之一,它为建筑物提供了稳定的基础支撑。

然而,由于桩基施工涉及到复杂的工艺过程和高风险的操作环境,常常容易导致安全事故的发生。

因此,在桩基施工过程中,必须高度重视安全问题,并且采取一系列的预防措施,以确保施工过程的安全性和可靠性。

首先,桩基施工中最常见的安全问题之一是坍塌事故。

由于桩基施工常常需要进行深度开挖,地下水位较高等因素都增加了施工坍塌的风险。

为了预防坍塌事故的发生,在施工现场必须设置专门的支护措施。

例如,在开挖过程中,可以采用支护框架、垂直支撑和横向支护等措施,对边坡和基坑进行稳固支护,防止发生坍塌事故。

此外,在施工现场必须做好现场的排水工作,及时排除积水,保持施工现场的干燥与安全。

另外,桩基施工中还存在着许多与设备操作相关的安全问题。

例如,使用振动锤进行桩基沉拔时,需要严格控制振动锤的沉拔速度,以避免超过设计要求的沉拔速度导致桩基变形或破坏。

此外,振动锤作业过程中也要注意控制振动频率,以避免对附近建筑物或地下管线造成干扰或损坏。

在实际的操作中,可以通过设置振动锤的振动频率限制器和压力传感器等设备,来监控和控制振动锤的工作状态,确保施工安全。

除了设备操作方面的安全问题外,桩基施工中还存在着高处作业的风险。

由于桩基施工往往涉及到垂直高度较大的设备和施工现场,高处作业时必须加强安全防护。

例如,在高处作业前,施工人员必须佩戴好安全带,并正确使用安全绳索和安全网等设备,以防止高空坠落事故的发生。

此外,施工现场内应设置警示标识和安全隔离措施,避免非必要人员接近施工区域,减少人员伤害的潜在风险。

最后,桩基施工中需要严格遵守相关的安全操作规程和标准。

在施工前,必须进行充分的施工前期准备工作,制定施工方案和操作规程,并对施工人员进行专业的培训。

施工现场必须配备足够的安全设施和个人防护装备,如安全帽、防护手套、防滑鞋等,确保施工人员在施工过程中的人身安全。

水下导管法浇灌混凝土应注意事项及怎样防治断桩

水下导管法浇灌混凝土应注意事项及怎样防治断桩

水下导管法浇灌混凝土应注意事项及怎样防治断桩在钻孔灌注桩施工中,由于操作失误、设备不良及地质水文条件等因素的影响,容易出现断桩,造成重大工程死亡事故,因此,预防断桩是钻孔灌注桩施工中的一个重要问题。

造成断桩的原因归纳起来大致有以下几个方面;(1)首批混凝土浇灌不成功所致。

储料斗和漏斗内储存存放的混凝土量不足,初灌后,导管出口未被混凝土埋住或埋深过小,护壁泥浆卷入混凝土内或进入导管内,造成断桩;也可能是直肠下端距孔底过远,混凝土被护壁泥浆稀释,造成混凝土不凝固,形成断桩。

(2)混凝土的和埃库谢不好所致。

混凝土的混凝土流动性过小小或骨料太大时,进入导管内的混凝土未能及时挤出导管,,其至造成导管堵塞,形成桩身钢筋中断。

(3)导管提升速度过快或起拔过多所致。

水下浇灌混凝土,内共导管外销应始终埋入混凝土内不小于1.5m,若导管提升速度超过孔内混凝土的上升速度,则会出现导管出口脱空,护壁泥浆进入混凝土内,造成断桩。

(4)导管内进水所致。

导管由2~3mm厚钢板卷焊而成,每节2~2.5m,各节由管端粗丝扣或法兰螺栓连接,连接处用橡胶垫钢丝绳圈密封止水,要求各节软管及其要求连接处应严密、不漏水,否则钻孔内泥浆一旦进入导管,滚大部分水泥会随泥浆浮游荡,使混凝土转变成砂、石、泥浆的混合体,混凝土无法凝固,形成断桩。

(5)坍方引起卡管所致。

混凝土冲击力从导管中曾下落时会产生较大的冲击力,如孔壁土层不好,泥浆品乐版质量较差,将会使孔壁坍塌。

坍塌的土方使导管的埋深加大,若不必及时提起导管,将会卡住导管,并长时间提不出导管,造成断桩。

(6)其他原因。

如停水、停电造成无法拌制混凝土,混凝土浇筑无法连续,突降大雨,灌注工作受阻;导管起吊设备出现故障,维修时延误了浇灌时间等,这些因素都可能导致桩身混凝土两条道路浇灌中断,形成断桩。

为避免灌注桩水下灌注混凝土出现断桩,可采取以下措施∶(1)保证开导管后首批混凝土的灌注量V(图89);导管下端出口至孔底间距一般取0.4m或1.5倍的导管直径。

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隔水导管打桩作业拒锤风险及工程对策
隔水导管是海洋石油钻井过程中安装的第一层管柱,是重要的持力机构和循环通道。

工程实践证明,在海上隔水导管的打桩施工中存在一定的风险,尤其是在施工中发生的打桩拒锤事故会对工程项目产生重大影响。

本文借鉴国内海上工程施工中的经验教训,对隔水导管打桩作业施工中的打桩拒锤进行了详细的技术论述,重点探讨了打桩拒锤的判断标准,分析了导致拒锤的因素和产生的后果。

最后,提出保证桩基施工安全的几项工程策略和防范措施。

标签:海上平台;隔水导管;打桩拒锤;工程对策
海上平台的隔水导管打桩作业是海洋工程中的常规作业,根据各项目的设计不同,一次进行数根到数十根的隔水导管打桩作业。

海上平台的隔水导管安装施工,主要是把陆地预置好的导管打到海底预定深度。

每根导管在海上施工过程中可能是整根预制、连续打入,也可能是分段预制、海上现场连接。

打桩拒锤是桩基施工中最令人关注的问题之一。

海上平台隔水导管安装过程中的打桩拒锤是指打桩锤无法将桩打到设计深度。

若继续击打,有可能导致桩结构或者桩锤的损害;若停止打桩,则可能造成桩基承载力不够,后期发生严重的失稳破坏事故。

1 拒锤的判断标准
API RP 2A 对“拒锤”给出如下推荐标准:“在连续5英尺打桩的情况下,贯入一英尺达到的击数超过300锤,或单独贯入一英尺需要的锤击数超过800锤,在桩重超过4倍桩锤的情况下,锤击数应相应增加,但任何情况下,贯入半英尺的锤击数不得超过800锤”。

在工程实际中参照使用此标准时,应注意以下使用条件:
①项目或施工程序没有规定其它的标准才可参照此标准。

一般说来,为了保护打桩锤不被损坏,可能会给出较为保守的标准,即规定更低的拒锤击数。

例如,有的作业者就在自己的施工程序中将拒锤标准定义为150 击/0.25 m(折合183 击/英尺)。

②施工中的桩锤必须和设计要求一致。

打桩中不能有长时间的停顿。

如果施工中用的桩锤比设计小,或打桩锤的效率达不到规定的锤效,就不能算做拒锤;再如,打桩的过程中如发生一小时或者更长时间的停顿,上述拒锤标准则不适用,需要恢复打桩并至少贯入一英尺后再采用上述标准进行判断。

2 导致拒锤的因素
2.1 土壤资料的差异
为了给隔水导管桩基设计提供资料,首先要由工程地质勘察单位进行海上现场钻孔取样,土壤取样过程中有可能发生扰动,进而导致试验阶段土壤强度指标
的降低。

对于桩基在位阶段结构分析,土壤扰动的作用导致桩的承载力估值偏低,应该说这对桩的在位设计是趋于保守的,对安装后的井口承载力也是安全的。

但是,对于安装阶段的设计,其影响恰恰相反,把土壤阻力估计过小的做法对打桩是偏于危险的,有可能低估打桩过程中发生拒锤的风险。

而桩的可打性分析是基于打桩过程中桩锤的能量大于打桩时土壤的动阻力,如果打桩中遇到实际阻力大于理论阻力,就可能导致打桩拒锤事故的发生。

此外有些项目可能借用附近井场地的土壤钻孔资料,而海底不同位置土壤的差异,也会导致拒锤。

2.2 桩结构设计问题
在桩结构设计中打桩分析是必须进行的环节,如果这样的分析不够完备,也有可能导致打桩中的拒锤问题。

在隔水导管设计过程中,过于细长的桩,过薄的桩壁厚度,以及不恰当的分段位置都有可能对桩的可打入性带来不利影响。

2.3 桩的施工问题
打桩过程中的停顿是一个重要问题,可能由很多因素引起。

有的停顿是施工中的需要,例如桩的现场分段中的接桩导致的停顿。

接桩焊接一般需要几个小时的时间,打桩停顿是不可避免的。

但如果接桩位置選择不合适,停顿选在阻力恢复较快的土层,接桩完成后有可能出现打桩困难。

还有一些属于意外停顿的因素,如在天气突变的情况下,施工船舶需要撤离海上施工现场,如果这时桩正打到一半,只好终止打桩作业,恢复时很可能拒锤。

3 避免拒锤的工程措施
针对影响正常打桩的因素,在设计和施工中要采取各种规避风险的措施。

由于原始工程地质资料是最为重要的设计基础之一,提供准确的工程地质资料是研究桩的可打入性的首要环节,应尽可能详细地取得土壤强度指标,对同一个平台,可设置两个以上的地质钻孔互相对照,钻孔取样的深度也应比桩的设计入泥深度留出足够的余量,对于持力层或者特别敏感的层位应加密取样。

必要的情况下,可将静力触探与工程地质钻孔相结合,通过准确分层,排除扰动影响,确定可靠的桩基设计资料,给出打桩阻力曲线的上下限范围,作为打桩分析的依据。

同时,根据土壤分层资料,选择合适的土层作为桩端停顿位置进行接桩作业,作为桩结构分段的重要依据,避免接桩期间打桩阻力大幅度增加。

基础资料确定以后,在设计中应对桩基尺度和数量进行合理的布置并进行桩的可打性分析。

一般说来,确定桩基布置要综合考虑各种因素,单从打桩的安全性分析,希望多桩浅桩方案,而从经济性分析,又可能希望采用长桩深桩方案,因此,应通过分析和优化寻求合理的平衡点。

进行详细的打桩分析是避免拒锤的重要技术措施之一。

最常用的方法是依据波动方程理论,应用GRLWEAP 程序进行分析。

该程序的原理是将打桩作为锤-桩-土系统的运动过程,以刚性单元代表锤、桩的质量,单元间的弹簧反映材料的弹性,动、静土阻力及其非线性特征分别由弹簧、摩擦键及阻尼器模拟。

分析
工况包括有土塞和无土塞两类。

其中有土塞表示桩端完全封闭,桩内土塞与桩的内壁没有相对作用,而无土塞表示仍然具有开口桩的特征,桩内土塞随桩的贯入发生相对运动。

一旦在海上施工中发生打桩拒锤,可采用的应急措施主要是取土塞。

即通过将桩内的土塞钻掉而减少桩端阻力。

采取钻土塞恢复打入后,还要考虑在桩内灌注水泥浆等措施。

由于钻土塞是一种非常昂贵的海上作业,不能作为设计中的正常措施。

还需要注意,受机具设备的限制,钻土塞具有一定的使用范围,在比较深的海域,钻土塞可能是无法实现的。

正是由于这种原因,将研究的重点应放在防范措施方面,以最大限度地降低施工中的拒锤风险。

4 结语
海上隔水导管打桩施工具有极大的复杂性,为了避免施工中的事故,应该充分考虑各种防范措施。

为了避免拒锤事故,通过技术理论分析,建议采用理论和实践密切结合的方法,在打桩过程中设置先进的检测系统,保存完整的施工记录,借助施工记录资料对理论方法中采用的工况和参数进行对比。

通过认真总结海上平台桩基施工中的经验,充分利用先进的工程地质调查手段,进一步完善桩基设计理论和分析方法,努力规避海上平台桩基施工中的拒锤风险。

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李大伟(1984- ),男,辽宁朝阳人,石油工程专业,学士学位,研究方向:海上石油钻完井监督技术工作。

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