淺談旋挖鉆機成樁技術(shù)的研究

代金良

(黑龍江龍建路橋第一工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150028)

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淺談旋挖鉆機成樁技術(shù)的研究

代金良

(黑龍江龍建路橋第一工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150028)

對灌注樁進行施工的過程中，均屬于隱蔽工程，對每道工序均提出了相對嚴(yán)格的要求，從而確保施工質(zhì)量。做到精益求精，才能保證結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量，盡可能的在成樁之前消除隱患。因此，對其進行施工之前，要充分了解設(shè)計圖紙以及相關(guān)施工驗收規(guī)范，對地質(zhì)以及灌注樁方面的資料，針對一些施工過程中可能會產(chǎn)生的問題需要進行詳細(xì)的分析，然后制定出相應(yīng)的施工方案，并且對每個根樁做好施工記錄，以方便進行樁基施工質(zhì)量的控制。

旋挖；鉆機；成樁技術(shù)；研究

1 旋挖樁機主要有以下優(yōu)點

首先，莊孔的直徑所選的范圍較大，孔壁相對穩(wěn)定，因此成孔質(zhì)量也較好，實施過程中，和砼運輸設(shè)備之間相互配合，從而提升了運輸速度，提高工作效率。其次，旋挖鉆機自身機，電，液一體化高度集中，獨立行走操作簡單，伸縮式鉆桿可以節(jié)省普通回轉(zhuǎn)鉆機拆卸鉆桿的時間和人力，桅桿360度旋轉(zhuǎn)，可以快速的自行設(shè)置工作角度完成鉆機對位。最后，環(huán)境適應(yīng)性強，施工現(xiàn)場比較規(guī)范化，屬于當(dāng)下同等設(shè)備當(dāng)中效率比較高的。因此，在同等條件下，可以對這種設(shè)備進行優(yōu)先考慮。盡量將隱患消除在成樁之前。因此，

2 旋挖鉆機的施工工藝

2.1 砂層施工

在砂層施工中，施工安全應(yīng)放在第一位，施工安全預(yù)防重點應(yīng)放在合格泥漿的調(diào)制，鉆桿鉆具完好率的保持及在鉆進松散砂層時操作挖制的實施。

(1)砂的形成

由巖石風(fēng)化演變而來，受到風(fēng)力和水流的運輸攜帶，質(zhì)量小的沉積形成土壤，質(zhì)量中等的當(dāng)風(fēng)速或流速減小便沉積形成沙灘，質(zhì)量大的留在原地繼續(xù)風(fēng)化。

(2)砂粒大小

砂子的顆粒大小直接影響著摩擦系數(shù)，即扭矩負(fù)載，以及對鉆具的磨損。另外顆粒大孔隙增大，提升泥漿流失率，因此影響泥漿粘稠度。

(3)砂層強度

砂層地質(zhì)通常強度介于100～350 kPa之間，也可通過地質(zhì)報告中所描述的松散，中密，密實程度反映其強度。松散砂層強度低易于鉆進，但對于泥漿及操控要求高。密實砂層強度增加，鉆進阻力也隨之攀升，但對泥漿質(zhì)量及操控要求隨之下降。

(4)地下水位

地下水位越低，泥漿壓強越大，足夠的壓強可以支撐孔壁防止塌孔。地下水位越高泥漿壓強越低，因此需要提升泥漿比重及粘稠度。地下水豐富情況可通過地質(zhì)報告中所描述的砂土含水量，即稍濕，很濕及飽和，其中飽和說明砂土含水量豐富。地下水越少對泥漿質(zhì)量要求越低，地下水越豐富，對泥漿質(zhì)量要求越高。

2.2 入巖條件

旋挖鉆機入巖能力和入巖效率和眾多因素有關(guān)，不但和旋挖機具備的有效載荷存在一定的關(guān)系，同時還與鉆具截尺的布設(shè)方式之間存在著一定的聯(lián)系，在實施過程中，可能會受到巖石特性的影響。

(1)扭矩，加壓力

旋挖機破巖做遵循的原理主要是施加壓力，從而將鉆具向巖石中切入，在動力頭 輸出扭矩的作用下，從而使巖石剪切破碎。在過程中為提高入巖效率，采用動靜載耦合的加壓方式，即加壓—卸載—加壓的循環(huán)方式破巖，提高破巖效率同時保護液壓系統(tǒng)延長系統(tǒng)使用壽命。

(2)加壓載荷的有效傳遞

利用動力頭旋轉(zhuǎn)驅(qū)動鉆桿，對鉆具進行旋轉(zhuǎn)，鉆桿結(jié)構(gòu)和加壓載荷的傳遞效率之間具有直接關(guān)系，因此必須選用凱式鉆桿通過機鎖點鎖住每節(jié)鉆桿，把加壓力的95%以上傳遞給鉆具，實現(xiàn)硬巖的鉆進。

(3)鉆具，截齒的合理布置

旋挖機具備入巖能力，同時具備較高的效率，其和截齒角度的選擇之間存在著一定的聯(lián)系，同時也和截尺的數(shù)量以及對其布置的形式之間具有一定的關(guān)系。進行硬巖鉆進的過程中，對截尺進行布置的相關(guān)原則是，防止鉆具出現(xiàn)線接觸和面接觸，從而使鉆具接觸面積得到有效降低。切入角度的基本原則是，當(dāng)遇到強度較大的巖石時，需要對小鉆具切入角度調(diào)小，減小行進阻力，以提高入巖效率。

2.3 套管施工

當(dāng)旋挖遇到淤泥層，地下水含量高的砂層，喀斯特地貌以及特殊基礎(chǔ)(咬合樁，斜樁)時，可能會采用全護筒的施工方法就成為全護筒工法，又稱為貝諾特工法。

(1)護筒驅(qū)動器

通過動力頭與護筒驅(qū)動器和筒靴連接，將扭矩及加壓力傳遞給筒靴，在旋轉(zhuǎn)的同時下壓鉆入地層，套管鉆入與鉆機取土交替進行，降低埋設(shè)套管的阻力。

(2)搓管機

當(dāng)套管直徑增大或長度延長時，對搓管機進行埋設(shè)施工過程中，搓管機的一端需要在旋挖機底盤上固定，并且利用夾鉛緊縮，使得套管和環(huán)抱之間產(chǎn)生相應(yīng)的摩擦力，左右兩邊回轉(zhuǎn)油缸之間可以對套管轉(zhuǎn)動進行反復(fù)推動，并且利用加壓和舉升的方式使套管鉆入或者拔起。套管工藝應(yīng)用較多的要屬寶峨，土力，卡薩格蘭地等歐洲機型，這些品牌機型在出廠時護筒驅(qū)動器甚至是標(biāo)配。并且施工方面都具有較高的水準(zhǔn)，同時套管工藝也是旋挖三大施工工藝(泥漿靜壓，干成孔，套管工藝)之一，足以證明套管施工的重要性。

3 結(jié)束語

旋挖鉆機是進行道路交通、高層建筑物基礎(chǔ)施工的工具。旋挖鉆機屬于一種綜合性較強的鉆機，在使用過程中，可以利用螺旋鉆頭實施開挖作業(yè)，同時也可以利用回轉(zhuǎn)鉆頭在泥漿護臂的情況下對其進濕挖作業(yè)。對旋挖機進行使用的過程中，可以將其和沖錘之間相互配合，從而將僵硬的底層進行挖孔。如果和擴大頭鉆具之間進行相互配合，可以在孔底實施擴孔作業(yè)。旋挖機利用的是多層伸縮式鉆桿，鉆進的輔助時間相對較少，所需要的勞動強度也不高，并不需要實施泥漿循環(huán)排渣，在很大程度上節(jié)約了成本，沒有任何污染物，尤其是進行城市建設(shè)的基礎(chǔ)性施工。如今樁基市場競爭愈演愈烈，只有不斷的革新技術(shù)，完善制度，提高質(zhì)量，才能在基礎(chǔ)施工的大潮中找到到自己的位置并尋求發(fā)展。

2015-12-30

代金良(1985-)，男，工程師，研究方向：樁基施工技術(shù)。

U445

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1008-3383(2016)12-0134-01