1.事故

比大多數工業發生的事故多,因為煉鐵和煉鋼過程本身帶有危險性。火星散射、瓦斯爆炸,鐵液、鋼液或溶渣噴濺或漏出,機車、貨車、搬運小車、爐子裝料機、行車、鐵水包、盛鋼桶和渣桶不斷地往返,吊在行車上的重物的移動或脫落,地坪上的障礙物以及通道阻塞等,都可能造成危險。而且,幾種造成危險的情況又常常會集中到一起,如吊著鐵水包或盛鋼桶的行車經過有許多障礙物的地坪上空時,就是一例。

在許多場合可能發生燒傷事故:出鐵或出鋼時,爐前操作的工人可能被熔融金屬或熔渣燒傷;在鑄錠車間,盛鋼桶傾側或脫落會引起燒傷;在均熱爐旁,絆跌一下就可能摔到灼熱的金屬上;濺出的金屬熔液或火星可能燒傷眼睛或身體其他部分。

鐵水包、盛鋼桶或渣桶中有時因插入潮濕的工具而發生爆炸。爆炸時熾熱的金屬或材料可散射到很大的范圍,現代煉鋼工業中廣泛應用氧氣,也會帶來爆炸危險,并常在氧氣的運輸、存放、分配和使用過程中發生。

鋼鐵運輸主要采用機械運輸。大型鋼鐵廠有許多機車和軌道。由于報警和信號系統失靈(特別是在分軌時)而撞車、人陷在兩車之間、掛鉤失靈、貨車或搬運小車傾翻等,都可能引起嚴重傷亡。在鐵軌上移動的裝料機可能把人撞倒或拖住。

行車部件、起重滑車、吊索和吊鉤等的斷裂或失靈,可使鐵水包、盛鋼桶、渣桶或鋼錠傾側或脫落;錯誤起吊或行車駕駛員與吊車工之間缺乏聯系,可能產生同樣后果。行車的走道上,或行車傳動機構纏住,也可能發生事故。如果通向駕駛室的梯子不安全,行車駕駛員就易遭危險。

地坪和走道被材料和工器具所堵塞。工具因磨損而易產生缺陷,使用時可能發生危險。機械化雖可大大減輕人工搬運量,但在很多場合,工人仍然會扭傷。

計劃檢修對于防止事故發生特別重要。計劃檢修的目的是保持設備的效率,因為設備失靈會造成事故;另一個目的是使防護裝置保持充分的效能。

2.一氧化碳中毒

在鋼鐵生產過程中,高爐、轉爐和焦爐產生大量煤氣。煤氣除塵后,可作為各車間的燃料來源,有些則送到化工廠作原料使用。這種煤氣含有大量一氧化碳(高爐煤氣中含有22~30%,焦爐煤氣中含有5~10%,轉爐煤氣中含有68~70%)。

一氧化碳有時從高爐爐頂和爐腰向外散發,或從廠內的許多煤氣管道中漏出,偶爾會造成急性一氧化碳中毒,但大多數一氧化碳中毒是在高爐周圍工作,特別是在進行修理工作時所發生。其余則是在熱風爐附近工作、在爐體周圍巡查、或靠近爐頂工作時發生的。高爐開始出渣和出鐵時,從爐內逸出的煤氣也會引起在出渣口和出鐵口附近操作的工人中毒。一氧化碳中毒還可能產生于下列原因:煤氣從煉鋼廠或軋鋼廠的水封閥或液封槽逸出;鼓風機、鍋爐房或通風機突然關閉;漏氣;清理靜電除塵器或關閉管道閥門時,煤氣未曾全部排除。

3.接觸高溫

在煉鐵(高爐爐前操作)、煉鋼(爐前、鑄錠和連續鑄鋼操作)和煉焦(爐前和爐頂操作)過程中,往往需要在高溫環境中進行緊張的勞動。中暑很普遍,高溫季節特別容易發生,大量出汗使鹽份排出過多會造成熱痙攣。

4.煙塵

在鋼鐵冶煉的各項準備作業,特別是燒結作業中,高爐和煉鋼爐的爐前及鑄錠車間,有許多部位會產生煙塵。鐵礦石和黑色金屬粉塵不易引起肺纖維變性,塵肺也不常見。有些肺癌可能與某些煙霧中的致癌物質有關。在轉爐吹氧和在平爐中使用氧氣時,所產生的濃煙對行車駕駛員特別有害。

為高爐和煉鋼爐砌筑爐襯和更換爐襯的工人、修爐工人,由于使用的是含硅量高達80%的耐火磚,所以有發生硅肺的嚴重危險。鐵水包、盛鋼桶和渣桶的內襯用耐火磚或粘結的碎硅石制成,需要經常修理。但是也應記住,在耐火磚中的硅,有一部分是以硅酸鹽的形式而存在。硅酸鹽不會引起硅肺,但可造成塵肺。工人也可能接觸高濃度的粉塵。

5.其他危害

除非配備并戴上適當的護目眼鏡,否則冶煉爐等設備發出的強光會損傷眼睛。鼓風機站、氧氣站和排氣機會產生聲級很高的噪聲。

大功率電爐是聲級相當高的噪聲源,能對聽覺造成損害。因此,操作工應該受到以下聲材料封閉噪聲源,或提供隔聲室,或減少工人受噪聲影響的時間。只有在別的措施無效時才使用聽力保護器(耳罩或耳塞)。

安全與衛生措施

1.安全組織

鋼鐵工業中頭等重要的是安全組織。安全在很大程度上取決于工人對自己周圍環境中潛在危險的反應。管理部門首先要負責盡可能提供最安全的物質條件。但在本行業中,非常需要全體雇員的合作。事故預防委員會,工人安全代表,有關安全方面的獎勵、競賽、建議、口號、警告牌和標語等,都能起重要作用。事故統計可以揭示危險區域所在,也表明進一步采取人身保護措施、加強管理與維修的必要性,并可據以評定不同類型安全服的價值,使有關工人認識穿安全服的好處。

2.培訓

培訓內容應包括安全工作方法、怎樣避免危險和穿戴個體防護用品。在引進新的煉鋼方法,如氧氣頂吹轉爐法時,對一些在老式煉鋼爐上有長期操作經驗的工人也應再加培訓。培訓各級管理人員的課程特別重要。這些課程的目標是使管理人員熟悉安全工作的方法、不能保障安全應予廢除的條例、安全規則以及與預防事故有關的主要法律條款;也可將這些作為進修課程。應由有資格的專家授課,采用有效的視聽教具。

3.工程措施

一切有危險性的機器部件,包括升降機、運輸機、行車上的長軸和齒輪系統,都應該可靠地加以防護,對全廠所有設備的部件,特別是行車、起重滑輪、鏈條、吊鉤等,需要建立定期檢查和維修制度,有缺陷的滑輪應該報廢。應明顯地標出安全工作負荷。不用的滑輪應按次序存放。必須盡可能用扶梯上行車。如果要用直梯,則應在直梯上每隔一定距離安裝一個鐵圈。行車附近有人勞動時,應采取有效措施來限制行車的行走范圍。有些國家的法律規定:如果在同一軌道上有兩臺或多臺行車行走,就必須在行車上安裝適當的開關設備,以免行車碰撞。這種規定看來很有必要。

機車、軌道、貨車、搬運小車以及掛鉤的結構必須安全可靠

1.維修良好。應該使用有效的信號和報警系統。禁止坐在掛鉤上或從兩節貨車之間穿過。不準在爐子加料機行駛的路線上進行工作。

2.存放氧氣需要十分小心。最好通過管道向廠內不同地點供應氧氣。供氧管道要有明顯的標志。所有吹氧管均應保持清潔。

3.管理工作應經常不斷加以改善。障礙物充斥的地坪或任意放置的工具,很容易把人絆倒,使人受傷、甚至摔跌到熾熱的或熔融的材料上,一切物料都必須仔細堆放,應該設置便于存放各種器具的工具架。車間內各個工作部位和所有防護裝置,都應該安裝高標準的照明設施。

4.工業衛生

全廠應保持良好的通風,在散發粉塵和煙霧及可能滲漏煤氣的地方,必須有局部排風裝置,同時要執行盡可能高的清潔與管理標準。對煤氣設備必須定期檢查,妥善維護,以防煤氣逸出。在可能有煤氣和一氧化碳的環境中勞動時,必須使用煤氣檢測器,以保證安全。

如果必須在危險區內勞動,就應佩戴氧氣呼吸器或供氣面罩,此外,附近還應有一名工人進行觀察,以對形成中的危險加以必要的處理。氧氣瓶必須始終處于備用狀態,而且操作人員應該接受氧氣瓶使用方法的充分訓練。

為了改善勞動環境,需要設計誘導通風系統,送入涼爽的空氣。對于個別地方,特別是高溫作業場所,可裝設鼓風機送風調劑。爐前防熱可用水簾、氣幕、或隔熱金屬網,可戴面罩、穿防熱服或氣冷服。用隔熱材料制成的、帶供氣呼吸器的頭罩和工作服,能為爐前工提供最好的保護,爐內作業極熱,在進入爐內勞動之前,應規定一段時間讓工人稍許降低體溫。修理特殊鋼冶煉爐時,往往更為危險,因為爐內如殘留有釩,就可能造成危害。

人體在適應環境以后,汗液中的含鹽量會自然調整。調整工作負荷,每隔一段時間給予一次休息,特別在涼爽房間(必要時在有空調設備的房間)內休息,可使高溫致病率大為減少。一種有效的辦法,是供應充足的鹽汽水、茶、水和其他合適的飲料,還應該有供應便餐的設施。清涼飲料的溫度不宜太低,而且要訓練工人不能一次飲用過多,在工作時間內,供應便餐很受歡迎。在寒冷季節中,從工作區通過露天場地去小賣部或廁所時,可因溫度突然而劇烈的變化而致病,應注意防止。小賣部、盥洗室和廁所最好設在近旁。如有可能,應隔離噪聲源,天花板和墻壁須由吸聲材料做成。采用遠距離中心控制臺就可使一些操作人員脫離噪聲區。應向噪聲最強烈區域勞動的人員提供聽力保護用品。盥洗設施應包括淋浴,還需要更衣室和衣帽柜。勞動場所的噪聲過大,已經成為一個日益嚴重的問題,應該用吸聲材料把發出噪聲的機器加以封閉,或者用隔聲室或隔聲屏障保護工人。在噪聲極端嚴重的場合下,工人應佩戴耳罩或耳塞,以免聽力受到損傷。

5.個體防護用品

大多數作業對勞動者身體的所有部位都有危險,但所穿著的防護服類型則隨勞動地點而異。爐前勞動的工人,需要穿防燒傷的衣服——防火工作服、鞋罩、長統靴、手套和安全帽。安全帽應有防火星和強光的面罩或護目鏡。所有崗位幾乎都須著安全靴,戴硬殼帽。許多作業需要戴手套。防護服應能防止高溫對健康和舒適的不良影響。有金屬網護目鏡的防火頭罩能夠有效地防止火星傷人,而且耐熱。實踐證明,某些合成纖維的耐熱性能也很良好。為了使工人堅持使用并正確維護保養個體防護用品,必須進行嚴格的監督和不斷的宣傳。

6.人類工效學

人類工效學研究、即對人-機器-環境相互關系的研究,對鋼鐵工業有特殊的重要性,因為鋼鐵工業中有許多勞動條件需要對之詳加分析研究,使其適合于工人。為了考察工人的各種操作條件、探索環境對工人及所用機器的功能設計的影響,必須進行適當的人類工效學研究。

7.醫學監督

為了選擇適合鋼鐵冶煉這種重體力勞動的工人,就業前的休格檢查十分重要。大多數工作都需要強壯的體格,高血壓、心臟病、肥胖癥狀和慢性胃腸炎對高溫環境都不適宜。選擇行車駕駛員時,對體質與智力都要特別加以注意。肺結核患者,不宜從事接觸耐火材料的作業。

醫學監督應特別注意從事高溫作業的工人。對接觸粉塵者,則應特別注意進行定期的胸部檢查。對受噪聲影響的人,要特別注意進行聽力檢查,對行車駕駛員也應進行定期體格檢查,以確保他們能繼續勝任本職工作。

必須經常檢查所有急救設施,也須培訓工人熟悉急救的方法。

還必須建立具有必要的醫療設備的中心急救站,如有可能,應配備救護車,以便將重傷者在合格的隨車醫務工作者護理下送到就近醫院。大型工廠中應在幾個中心點設置急救箱或急救站。

篇2:滾筒式皮帶機常見事故及預防措施

滾筒式皮帶機常見事故及預防措施

一、皮帶跑偏

跑偏原因:皮帶跑偏的根本原因是受力不均勻造成的。常見的原因有:

1)滾筒粘煤或傾斜、變形;2)機身中心、機頭中心和機尾中心偏離;3)托輥調節不正常,頭尾輥與皮帶運行角度不對;4)巷道變形使機架傾斜或變形;5)裝裁不正、皮帶接頭不正;6)皮帶質量差,受張力程度不一樣;7)托輥上粘結物料或表面不平等。

2、預防措施

1)提高安裝質量:皮帶機安裝時,整機中心線成直線,因巷道彎曲,修直巷道、各滾筒、托輥軸線與皮帶中心線一致。

2)設置前傾側托輥:將串輥兩側托輥外端向前或后移(偏斜安裝2—3o),利用托輥給皮帶向內的橫向推力,使皮帶回復到正中位置;或調整頭尾輥拉絲。

3)設置回轉式調心立輥,皮帶跑偏時能自動調偏。

4)皮帶接頭時要嚴格按標準使用合格的帶扣,并經常檢查接頭質量。

5)裝載要均勻,防止局部超載和偏載。

6)保持皮帶機良好的工作環境,巷道內做到無雜物、浮煤。皮帶機清掃裝置良好可靠。

二、托輥運轉問題

1、托輥不轉或損壞原因:1)煤塵或污水進入軸承,軸承內填滿污物,不能轉動。2)托輥內軸承中的油脂流失或缺油,使軸承銹蝕嚴重,不能轉動。3)托輥的結構及質量問題,影響使用壽命。

2、預防措施

1)對使用托輥的運轉情況要有足夠的重視,經常保持托輥的清潔,及時更換轉動不靈活的托輥。

2)加強皮帶機的維護管理,防止滲入水或污物入內,保管好井下備用托輥。

3)選用較好的潤滑脂,改善托輥軸承的潤滑情況,延長托輥的使用壽命。

4)購買托輥時注意和重視質量。

三、皮帶打滑的原因及預防措施

1、原因主要有:1)由于托輥不轉,皮帶嚴重跑偏,裝裁過量或皮帶損壞等加大皮帶運行阻力而造成;2)皮帶使用一定時間后會塑性變化而伸長,因張力減小而打滑;3)驅動滾筒有泥水、煤塵時,磨擦系數下降而打滑。

2、預防措施

1)各裝載點設置給煤機,使之預防超載及煤偏一邊使皮帶跑偏。

2)加強邊帶機的運行管理,發現問題及時查找原因,并進行相應處理。

3、設置防滑保護,打滑時,發出信號,并自動停止。

四、膠帶火災事故的預防

1、發生火災的主要原因:1)使用非阻燃皮帶;2)皮帶嚴重跑偏、打滑、皮帶磨擦高溫;3)由于電火花引發火災;4)皮帶觸碰矸石、木柱、電纜、管線等運行、磨擦起火。

2、預防措施

1)嚴格執行《煤礦安全規程》規定,必須使用阻燃皮帶;其他部件為非金屬的,其阻燃性和抗靜電性必須符合有關規定。

2)裝設驅動滾筒防滑保護、防跑偏的保護裝置,并有自動灑水裝置。

3)皮帶機巷應當整潔,無雜物浮煤,無淤泥積水,要裝設消防水管,電纜懸掛整齊,高度符合要求。

4)定人定期巡回檢查,加強皮帶機的維護與保養,保證處于良好運轉狀態。

5)認真貫徹崗位責任制,發現問題及時處理。

篇3:鉆孔灌注樁施工常見事故預防措施

鉆孔灌注樁具有低噪音、小震動、無擠土,對周圍環境及鄰近建筑物影響小,能穿越各種復雜地層和形成較大的單樁承載力,適應各種地質條件和不同規模建筑物等優點,在橋梁、房屋、水工建筑物等工程中得到廣泛應用,已成為一種重要的樁型。隨著社會經濟發展的需要,鉆孔灌注樁的樁長和樁徑不斷加大,單樁承載力也越來越高,同時,也使單柱單樁的設計成為可能。對于長樁、大樁,其施工難度大,易發生質量事故。而單柱單樁的設計,對樁的質量要求高,發生質量事故后,加固處理難度大,且費用較高。因此,有必要對鉆孔灌注樁的常見質量事故加以分析,找出質量事故發生的原因,研究相應對策,盡可能防止質量事故發生。

1、地質勘探方面存在的問題

地質勘探主要存在勘探孔間距太大、孔深太淺、土工試驗數量不足、土工取樣和土工試驗不規范、樁周摩阻力和樁端阻力不準等問題。因此,在樁基礎開始施工前,應針對這些問題對地質勘探資料進行認真審查。另外,對樁基礎持力層厚度變化較大的場地,應適當加密地質勘探孔,必要時進行補充勘探,防止樁端落在較薄的持力層上而發生樁端沖切破壞。

2、孔徑誤差

孔徑誤差主要是由于工人疏忽用錯其他規格的鉆頭,或因鉆頭陳舊,磨損后直徑偏小所致。對于樁徑800~1200mm的樁,鉆頭直徑比設計樁徑小30~50mm是合理的。每根樁開孔時,合同雙方的技術人員應驗證鉆頭規格,實行簽證手續。

3、鉆孔深度及孔口高程的誤差

2.1、鉆孔深度的誤差

有些工程在場地回填平整前就進行工程地質勘探,地面高程較低,當工程地質勘探采用相對高程時,施工應把高程換算一致,避免出現鉆孔深度的誤差。另外,孔深測量應采用丈量鉆桿的方法,取鉆頭的2/3長度處作為孔底終孔界面,不宜采用測繩測定孔深。鉆孔的終孔標準應以樁端進入持力層深度為準,不宜以固定孔深的方式終孔。因此,鉆孔到達樁端持力層后應及時取樣鑒定,確定鉆孔是否進入樁端持力層。

2.2、孔口高程的誤差

孔口高程的誤差主要有兩方面,一是由于地質勘探完成后場地再次回填,計算孔口高程時疏忽引起的誤差。二是由于施工場地在施工過程中廢渣的堆積,地面不斷升高,孔口高程發生變化造成的誤差。其對策是認真校核原始水準點和各孔口的絕對高程,每根樁開孔前復測一次樁位孔口高程。

4、鉆孔垂直度不符合規范要求

控制鉆孔垂直度的主要技術措施為:

(1)壓實、平整施工場地。

(2)安裝鉆機時應嚴格檢查鉆進的平整度和主動鉆桿的垂直度,鉆進過程應定時檢查主動鉆桿的垂直度,發現偏差應立即調整。

(3)在復雜地層鉆進,必要時在鉆桿上加設扶整器。

(4)定期檢查鉆頭、鉆桿、鉆桿接頭,發現問題及時維修或更換。

(5)在軟硬土層交界面或傾斜巖面處鉆進,應低速低鉆壓鉆進。發現鉆孔偏斜,應及時回填粘土,沖平后再低速低鉆壓鉆進。

5、樁端持力層判別錯誤

持力層判別是鉆孔樁成敗的關鍵,現場施工必須給予足夠的重視。對于非巖石類持力層,判斷比較容易,可根據地質資料的深度,結合現場取樣進行綜合判定。

對于樁端持力層為強風化巖或中風化巖的樁,判定巖層界面難度較大,可采用以地質資料的深度為基礎,結合鉆機的受力、主動鉆桿的抖動情況和孔口撈樣進行綜合判定,必要時進行原位取芯驗證。

6孔底沉渣過厚或開灌前孔內泥漿含砂量過大

孔底沉渣過厚除清孔泥漿質量差,清孔無法達到設計要求外,還有測量方法不當造成誤判。要準確測量孔底沉渣厚度,首先需準確測量樁的終孔深度,樁的終孔深度應采用丈量鉆桿長度的方法測定,取孔內鉆桿長度+鉆頭長度,鉆頭長度取至鉆尖的2/3處。

在含粗砂、礫砂和卵石的地層鉆孔,有條件時應優先采用泵吸反循環清孔。當采用正循環清孔時,前階段應采用高粘度濃漿清孔,并加大泥漿泵的流量,使砂石粒能順利地浮出孔口。孔底沉渣厚度符合設計要求后,應把孔內泥漿密度降至1.1~1.2g/cm3.清孔整個過程應專人負責孔口撈渣和測量孔底沉渣厚度,及時對孔內泥漿含砂率和孔底沉渣厚度的變化進行分析,若出現清孔前期孔口泥漿含砂量過低,撈不到粗砂粒,或后期把孔內泥漿密度降低后,孔底沉渣厚度增大較多。則說明前期清孔時泥漿的粘度和稠度偏小,砂粒懸浮在孔內泥漿里,沒有真正達到清孔的目的,施工時應特別注意這種情況。

7水下砼灌注和樁身砼質量問題

7.1、初灌時埋管深度達不到規范值

規范規定,灌注導管底端至孔底的距離應為300~500mm,初灌時導管埋深應≥800mm.在計算砼的初灌量時,個別施工單位只計算了1.3m樁長所需的砼量,漏算導管內積存的砼量,初灌量不足造成埋管深度達不到規范值。另一方面,施工單位準備的導管長度規格太少,安裝導管時配管困難,有時導管低至孔底的距離偏大,而導管安裝人員沒有及時把實際距離通知砼灌注班,形成初灌量不足導致埋管深度達不到規范值。

7.2、灌注砼時堵管

灌注砼時發生堵管主要由灌注導管破漏、灌注導管底距孔底深度太小、完成二次清孔后灌注砼的準備時間太長、隔水栓不規范、砼配制質量差、灌注過程灌注導管埋深過大等原因引起。

灌注導管在安裝前應有專人負責檢查,可采用肉眼觀察和敲打聽聲相結合的方法進行檢查,檢查項目主要有灌注導管是否存在小孔洞和裂縫、灌注導管的接頭是否密封、灌注導管的厚度是否合格。必要時采用試拼裝壓水的方法檢查導管是否破漏。灌注導管底部至孔底的距離應為300~500mm,在灌漿設備的初灌量足夠的條件下,應盡可能取大值。隔水栓應認真細致制作,其直徑和園度應符合使用要求,其長度應≤200mm.

完成第二次清孔后,應立即開始灌注砼,若因故推遲灌注砼,應重新進行清孔。否則,可能造成孔內泥漿懸浮的砂粒下沉而使孔底沉渣過厚,并導致隔水栓無法排出導管外而發生堵管事故。

7.3、灌注砼過程鋼筋籠上浮

引起灌注砼過程鋼筋籠上浮的原因主要有如下三方面:

(1)砼初凝和終凝時間太短,使孔內砼過早結塊,當砼面上升至鋼筋籠底時,砼結塊托起鋼筋籠。

(2)清孔時孔內泥漿懸浮的砂粒太多,砼灌注過程中砂粒回沉在砼面上,形成較密實的砂層,并隨孔內砼逐漸升高,當砂層上升至鋼筋籠底部時便托起鋼筋籠。

(3)砼灌注至鋼筋籠底部時,灌注速度太快,造成鋼筋籠上浮。

若發生鋼筋籠上浮,應立即查明原因,采取相應措施,防止事故重復出現。

7.4、樁身砼夾渣或斷樁

引起樁身砼夾泥或斷樁的原因主要有如下四方面:

(1)初灌砼量不夠,造成初灌后埋管深度太小或導管根本就沒有入砼內。

(2)砼灌注過程拔管長度控制不準,導管拔出砼面。

(3)、砼初凝和終凝時間太短,或灌注時間太長,使砼上部結塊,造成樁身砼夾渣。

(4)清孔時孔內泥漿懸浮的砂粒太多,砼灌注過程中砂粒回沉在砼面上,形成沉積砂層,阻礙砼的正常上升,當砼沖破沉積砂層時,部分砂粒及浮渣被包入砼內。嚴重時可能造成堵管事故,導致砼灌注中斷。

導管的埋管深度宜控制在2~6米之間,若灌注順利,孔口泥漿返出正常,則可適當增大埋管深度,以提高灌注速度,縮短單樁的砼灌注時間。砼灌注過程拔管應有專人負責指揮,并分別采用理論灌入量計算孔內砼面和重錘實測孔內砼面,取兩者的低值來控制拔管長度,確保導管的埋管深度≥2米。單樁砼灌注時間宜控制在1.5倍砼初凝時間內。

結語

引起鉆孔灌注樁質量事故的原因較多,各個環節都可能會出現重大質量事故。因此,在樁基工程開工前應做好各項準備工作,認真審查地質勘探資料和設計文件,實行會審和技術交底制度,做好現場試樁工作。施工過程抓好泥漿和砼質量,詳細做好各項施工記錄,牢牢把好鉆孔、清孔和砼灌注等關鍵工序的質量關,是防止質量事故發生的行之有效的措施。

鉆孔灌注樁具有低噪音、小震動、無擠土,對周圍環境及鄰近建筑物影響小,能穿越各種復雜地層和形成較大的單樁承載力,適應各種地質條件和不同規模建筑物等優點,在橋梁、房屋、水工建筑物等工程中得到廣泛應用,已成為一種重要的樁型。隨著社會經濟發展的需要,鉆孔灌注樁的樁長和樁徑不斷加大,單樁承載力也越來越高,同時,也使單柱單樁的設計成為可能。對于長樁、大樁,其施工難度大,易發生質量事故。而單柱單樁的設計,對樁的質量要求高,發生質量事故后,加固處理難度大,且費用較高。因此,有必要對鉆孔灌注樁的常見質量事故加以分析,找出質量事故發生的原因,研究相應對策,盡可能防止質量事故發生。

1、地質勘探方面存在的問題

地質勘探主要存在勘探孔間距太大、孔深太淺、土工試驗數量不足、土工取樣和土工試驗不規范、樁周摩阻力和樁端阻力不準等問題。因此,在樁基礎開始施工前,應針對這些問題對地質勘探資料進行認真審查。另外,對樁基礎持力層厚度變化較大的場地,應適當加密地質勘探孔,必要時進行補充勘探,防止樁端落在較薄的持力層上而發生樁端沖切破壞。

2、孔徑誤差

孔徑誤差主要是由于工人疏忽用錯其他規格的鉆頭,或因鉆頭陳舊,磨損后直徑偏小所致。對于樁徑800~1200mm的樁,鉆頭直徑比設計樁徑小30~50mm是合理的。每根樁開孔時,合同雙方的技術人員應驗證鉆頭規格,實行簽證手續。

3、鉆孔深度及孔口高程的誤差

2.1、鉆孔深度的誤差

有些工程在場地回填平整前就進行工程地質勘探,地面高程較低,當工程地質勘探采用相對高程時,施工應把高程換算一致,避免出現鉆孔深度的誤差。另外,孔深測量應采用丈量鉆桿的方法,取鉆頭的2/3長度處作為孔底終孔界面,不宜采用測繩測定孔深。鉆孔的終孔標準應以樁端進入持力層深度為準,不宜以固定孔深的方式終孔。因此,鉆孔到達樁端持力層后應及時取樣鑒定,確定鉆孔是否進入樁端持力層。

2.2、孔口高程的誤差

孔口高程的誤差主要有兩方面,一是由于地質勘探完成后場地再次回填,計算孔口高程時疏忽引起的誤差。二是由于施工場地在施工過程中廢渣的堆積,地面不斷升高,孔口高程發生變化造成的誤差。其對策是認真校核原始水準點和各孔口的絕對高程,每根樁開孔前復測一次樁位孔口高程。

4、鉆孔垂直度不符合規范要求

控制鉆孔垂直度的主要技術措施為:

(1)壓實、平整施工場地。

(2)安裝鉆機時應嚴格檢查鉆進的平整度和主動鉆桿的垂直度,鉆進過程應定時檢查主動鉆桿的垂直度,發現偏差應立即調整。

(3)在復雜地層鉆進,必要時在鉆桿上加設扶整器。

(4)定期檢查鉆頭、鉆桿、鉆桿接頭,發現問題及時維修或更換。

(5)在軟硬土層交界面或傾斜巖面處鉆進,應低速低鉆壓鉆進。發現鉆孔偏斜,應及時回填粘土,沖平后再低速低鉆壓鉆進。

5、樁端持力層判別錯誤

持力層判別是鉆孔樁成敗的關鍵,現場施工必須給予足夠的重視。對于非巖石類持力層,判斷比較容易,可根據地質資料的深度,結合現場取樣進行綜合判定。

對于樁端持力層為強風化巖或中風化巖的樁,判定巖層界面難度較大,可采用以地質資料的深度為基礎,結合鉆機的受力、主動鉆桿的抖動情況和孔口撈樣進行綜合判定,必要時進行原位取芯驗證。

6孔底沉渣過厚或開灌前孔內泥漿含砂量過大

孔底沉渣過厚除清孔泥漿質量差,清孔無法達到設計要求外,還有測量方法不當造成誤判。要準確測量孔底沉渣厚度,首先需準確測量樁的終孔深度,樁的終孔深度應采用丈量鉆桿長度的方法測定,取孔內鉆桿長度+鉆頭長度,鉆頭長度取至鉆尖的2/3處。

在含粗砂、礫砂和卵石的地層鉆孔,有條件時應優先采用泵吸反循環清孔。當采用正循環清孔時,前階段應采用高粘度濃漿清孔,并加大泥漿泵的流量,使砂石粒能順利地浮出孔口。孔底沉渣厚度符合設計要求后,應把孔內泥漿密度降至1.1~1.2g/cm3.清孔整個過程應專人負責孔口撈渣和測量孔底沉渣厚度,及時對孔內泥漿含砂率和孔底沉渣厚度的變化進行分析,若出現清孔前期孔口泥漿含砂量過低,撈不到粗砂粒,或后期把孔內泥漿密度降低后,孔底沉渣厚度增大較多。則說明前期清孔時泥漿的粘度和稠度偏小,砂粒懸浮在孔內泥漿里,沒有真正達到清孔的目的,施工時應特別注意這種情況。

7水下砼灌注和樁身砼質量問題

7.1、初灌時埋管深度達不到規范值

規范規定,灌注導管底端至孔底的距離應為300~500mm,初灌時導管埋深應≥800mm.在計算砼的初灌量時,個別施工單位只計算了1.3m樁長所需的砼量,漏算導管內積存的砼量,初灌量不足造成埋管深度達不到規范值。另一方面,施工單位準備的導管長度規格太少,安裝導管時配管困難,有時導管低至孔底的距離偏大,而導管安裝人員沒有及時把實際距離通知砼灌注班,形成初灌量不足導致埋管深度達不到規范值。

7.2、灌注砼時堵管

灌注砼時發生堵管主要由灌注導管破漏、灌注導管底距孔底深度太小、完成二次清孔后灌注砼的準備時間太長、隔水栓不規范、砼配制質量差、灌注過程灌注導管埋深過大等原因引起。

灌注導管在安裝前應有專人負責檢查,可采用肉眼觀察和敲打聽聲相結合的方法進行檢查,檢查項目主要有灌注導管是否存在小孔洞和裂縫、灌注導管的接頭是否密封、灌注導管的厚度是否合格。必要時采用試拼裝壓水的方法檢查導管是否破漏。灌注導管底部至孔底的距離應為300~500mm,在灌漿設備的初灌量足夠的條件下,應盡可能取大值。隔水栓應認真細致制作,其直徑和園度應符合使用要求,其長度應≤200mm.

完成第二次清孔后,應立即開始灌注砼,若因故推遲灌注砼,應重新進行清孔。否則,可能造成孔內泥漿懸浮的砂粒下沉而使孔底沉渣過厚,并導致隔水栓無法排出導管外而發生堵管事故。

7.3、灌注砼過程鋼筋籠上浮

引起灌注砼過程鋼筋籠上浮的原因主要有如下三方面:

(1)砼初凝和終凝時間太短,使孔內砼過早結塊,當砼面上升至鋼筋籠底時,砼結塊托起鋼筋籠。

(2)清孔時孔內泥漿懸浮的砂粒太多,砼灌注過程中砂粒回沉在砼面上,形成較密實的砂層,并隨孔內砼逐漸升高,當砂層上升至鋼筋籠底部時便托起鋼筋籠。

(3)砼灌注至鋼筋籠底部時,灌注速度太快,造成鋼筋籠上浮。

若發生鋼筋籠上浮,應立即查明原因,采取相應措施,防止事故重復出現。

7.4、樁身砼夾渣或斷樁

引起樁身砼夾泥或斷樁的原因主要有如下四方面:

(1)初灌砼量不夠,造成初灌后埋管深度太小或導管根本就沒有入砼內。

(2)砼灌注過程拔管長度控制不準,導管拔出砼面。

(3)、砼初凝和終凝時間太短,或灌注時間太長,使砼上部結塊,造成樁身砼夾渣。

(4)清孔時孔內泥漿懸浮的砂粒太多,砼灌注過程中砂粒回沉在砼面上,形成沉積砂層,阻礙砼的正常上升,當砼沖破沉積砂層時,部分砂粒及浮渣被包入砼內。嚴重時可能造成堵管事故,導致砼灌注中斷。

導管的埋管深度宜控制在2~6米之間,若灌注順利,孔口泥漿返出正常,則可適當增大埋管深度,以提高灌注速度,縮短單樁的砼灌注時間。砼灌注過程拔管應有專人負責指揮,并分別采用理論灌入量計算孔內砼面和重錘實測孔內砼面,取兩者的低值來控制拔管長度,確保導管的埋管深度≥2米。單樁砼灌注時間宜控制在1.5倍砼初凝時間內。

結語

引起鉆孔灌注樁質量事故的原因較多,各個環節都可能會出現重大質量事故。因此,在樁基工程開工前應做好各項準備工作,認真審查地質勘探資料和設計文件,實行會審和技術交底制度,做好現場試樁工作。施工過程抓好泥漿和砼質量,詳細做好各項施工記錄,牢牢把好鉆孔、清孔和砼灌注等關鍵工序的質量關,是防止質量事故發生的行之有效的措施。