旋挖鉆機施工技術及應用

章平

[摘要]本文簡要介紹旋挖鉆機施工技術，旋挖鉆機消耗的泥漿少，廢棄的泥漿少，可大大減少對環境的污染。旋挖鉆機是目前國內鉆孔灌注樁工程施工中廣泛使用的鉆孔機械，具有高效、節能、環保、低成本等優點。

[關鍵詞]旋挖鉆機；鉆孔；樁基；施工技術 文章編號：2095-4085（2017）05-0100-02

我公司所承接的工程標段為：紹興濱海產業集聚區錢清至濱海工業區公路工程建設項目施工土建1標段。該工程具有樁基數量較多的特點，其中樁基的數量一共有491根，其中直徑Φ150cm的樁基363根，Φ180cm的樁基32根，Φ120cm的樁基56根，Φ100cm的樁基40根。旋挖鉆機消耗的泥漿少，廢棄的泥漿少，可大大減少對環境的污染。本次論文主要目的是為了重點介紹旋挖鉆機在實際工程的運用。

1旋挖鉆組成及工作原理

XR360旋挖鉆機是一種高度集成的樁基施工機械，采用一體化設計，履帶式360。回轉底盤及桅桿式鉆桿，總質量為92t，工作狀態高度為24.586m，每個履帶板接地尺寸為長5.484m，寬0.8m。為全液壓系統，不需要接長鉆桿，鉆孔時孔口注漿以保持孔內泥漿高度即可，因而能大大縮短成孔時間，提高施工效率。由以下部件組成：①底盤②發動機系統③液壓系統④駕駛室⑤卷揚⑥鉆桅⑦動力頭。

2旋挖鉆機施工技術

2.1測量放線、埋設鋼護筒

用GPS測量儀測放出樁位，定出樁位中心點，在四周埋設保護樁。護筒埋設采用旋挖鉆機壓入。埋設方法為：鉆機對中就位后，調整鉆桿垂直度，然后進行鉆孔取土，鉆孔深度達到2m左右后壓入鋼護筒。先將護筒底面中心對準樁位中心，初步調整護筒垂直度（<0.5%H），然后利用鉆機動力桿將護筒緩緩壓人土層，在護筒下沉過程中用儀器隨時監控護筒中心及垂直度，如出現偏差過大時及時調整，確保護筒埋設位置正確和孔壁垂直。埋設完畢后進行二次復測，報監理認可后進入下一工序。

2.2泥漿制備

根據工程實際需求擬采用外購的Na-CMC（鈉羧甲基纖維素）泥漿，這是一種最普通的提粘型泥漿，Na-CMC起到進一步提粘和降失水作用。配方為：優質造漿粘土200～260g，水1000ml，純堿8～12g，Na-CMC8g左右。泥漿比重1.2～1.4粘度，25～35s失水量小于12ml/30min，pH值約10.5，含砂率1.5%。

2.3旋挖鉆孔

旋挖鉆孔前，必須先進行班組技術交底，向班組人員講明地質情況，質量要求，施工安全要求及措施和施工前需做的準備工作。本合同位于海積平原，地勢平坦，河道縱橫交錯，表層以海積粉質粘土為主，軟-可塑性，厚0.5m～3.4m，抗擾動性較好，遇水穩定較好。該地層鉆進時可按正常速度15r/min鉆進，進尺速度可按15m/h鉆進。

2.4清孔、檢孔

（1）清孔：當鉆孔樁的孔深、垂直度、孔徑、孔位經監理檢查合格后，即可進行第一次清孔。清孔后及時測量沉渣厚度，確保灌注水下混凝土前沉渣厚度20cm。（2）檢孔：主要檢查孔徑、孔的垂直度和孔深。用籠式檢孔器檢測。檢孔器用φ25的鋼筋加工制作，其外徑等于設計樁徑，長度為6m。

2.5鋼筋籠的制作、安裝

為了縮短鋼筋籠安裝時間，鋼筋籠主筋連接采用機械連接，鋼筋籠制作時將主筋兩端制作成螺紋接口，安裝時用機械連接，在同一截面上接頭不大于50%。鋼筋籠的尺寸、制作、及加強筋、輔籠鋼筋電焊質量嚴格按設計圖紙和技術規范的要求。

2.6灌注水下砼

灌注水下混凝土時，混凝土灌注導管采用內徑Φ250型螺紋接口管，在混凝土灌注前進行水密承壓和接頭抗拉試驗、長度測量、標碼等工作，并經監理工程師檢查合格后下放導管，導管底口至樁孔底端的間距控制在0.3m～0.5m。

3旋挖鉆穩定性驗算

3.1坐標系的確定

為便于分析計算，設定直角坐標系如下：旋挖鉆機的回轉中心線與地面的交點為原點O，旋挖鉆機的縱向對稱中心線為X軸，正方向指向正前方；回轉中心線為Y軸，正方向向上；左右方向為Z軸，右側為正方向。

3.2整機穩定性計算

旋挖鉆機正常工作的狀態是沿履帶方向進行，工作幅度范圍為4410mm-4950mm。工作時地面應平整，地面傾斜度不大于2°，最大風力不大于8級，鉆機不允許在斜坡面上工作。受傾覆力矩最大狀態為幅度4950mm時的狀態。當主卷揚提升力以及加壓卷揚提升力最大時整機的傾覆力最大，此時主卷揚提升力為320 kN；加壓提升力為240 kN（鉆進工況）；鉆桿（6節磨阻桿）136 kN；鉆頭43.6 kN，動力頭50 kN。

3.3地基承載力驗算

旋挖鉆施工前地基處理：先清除地表種植土及雜草，厚15cm，然后回填厚度不小于80cm的宕渣，平整壓實，其壓實度不小于90%，則地基的承載力大于200kPa，在平整壓實的宕渣頂面鋪設兩塊長8m，寬1.5m，厚15cm的路基鋼板作為旋挖鉆機的工作平臺。則：地基單位面積承載力為20t/m²；路基鋼板最大承受荷載為8×1.5×2×20=480t；而旋挖鉆機總質量為92t。其在施工過程中回轉等安全系數按1.3考慮，則旋挖鉆在施工過程中對地基的最大壓力為92×1.3=119.6t<480t，故地基的承載力滿足要求。

4結語

旋挖鉆機為全液壓驅動，電腦控制，其工效是循環鉆機的20倍，具有自動化程度高、成孔速度快、質量高等優點，最重要的是，工程質量和進度得到了充分保證。