旋挖鉆機(jī)施工技術(shù)及應(yīng)用

章平

[摘要]本文簡要介紹旋挖鉆機(jī)施工技術(shù)，旋挖鉆機(jī)消耗的泥漿少，廢棄的泥漿少，可大大減少對環(huán)境的污染。旋挖鉆機(jī)是目前國內(nèi)鉆孔灌注樁工程施工中廣泛使用的鉆孔機(jī)械，具有高效、節(jié)能、環(huán)保、低成本等優(yōu)點。

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

我公司所承接的工程標(biāo)段為：紹興濱海產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)錢清至濱海工業(yè)區(qū)公路工程建設(shè)項目施工土建1標(biāo)段。該工程具有樁基數(shù)量較多的特點，其中樁基的數(shù)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(jī)消耗的泥漿少，廢棄的泥漿少，可大大減少對環(huán)境的污染。本次論文主要目的是為了重點介紹旋挖鉆機(jī)在實際工程的運(yùn)用。

1旋挖鉆組成及工作原理

XR360旋挖鉆機(jī)是一種高度集成的樁基施工機(jī)械，采用一體化設(shè)計，履帶式360。回轉(zhuǎn)底盤及桅桿式鉆桿，總質(zhì)量為92t，工作狀態(tài)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(tǒng)，不需要接長鉆桿，鉆孔時孔口注漿以保持孔內(nèi)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(fā)動機(jī)系統(tǒng)③液壓系統(tǒng)④駕駛室⑤卷揚(yáng)⑥鉆桅⑦動力頭。

2旋挖鉆機(jī)施工技術(shù)

2.1測量放線、埋設(shè)鋼護(hù)筒

用GPS測量儀測放出樁位，定出樁位中心點，在四周埋設(shè)保護(hù)樁。護(hù)筒埋設(shè)采用旋挖鉆機(jī)壓入。埋設(shè)方法為：鉆機(jī)對中就位后，調(diào)整鉆桿垂直度，然后進(jìn)行鉆孔取土，鉆孔深度達(dá)到2m左右后壓入鋼護(hù)筒。先將護(hù)筒底面中心對準(zhǔn)樁位中心，初步調(diào)整護(hù)筒垂直度（<0.5%H），然后利用鉆機(jī)動力桿將護(hù)筒緩緩壓人土層，在護(hù)筒下沉過程中用儀器隨時監(jiān)控護(hù)筒中心及垂直度，如出現(xiàn)偏差過大時及時調(diào)整，確保護(hù)筒埋設(shè)位置正確和孔壁垂直。埋設(shè)完畢后進(jìn)行二次復(fù)測，報監(jiān)理認(rèn)可后進(jìn)入下一工序。

2.2泥漿制備

根據(jù)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(jìn)一步提粘和降失水作用。配方為：優(yōu)質(zhì)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(jìn)行班組技術(shù)交底，向班組人員講明地質(zhì)情況，質(zhì)量要求，施工安全要求及措施和施工前需做的準(zhǔn)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(zhì)粘土為主，軟-可塑性，厚0.5m～3.4m，抗擾動性較好，遇水穩(wěn)定較好。該地層鉆進(jìn)時可按正常速度15r/min鉆進(jìn)，進(jìn)尺速度可按15m/h鉆進(jìn)。

2.4清孔、檢孔

（1）清孔：當(dāng)鉆孔樁的孔深、垂直度、孔徑、孔位經(jīng)監(jiān)理檢查合格后，即可進(jìn)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(shè)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(jī)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(jī)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(qiáng)筋、輔籠鋼筋電焊質(zhì)量嚴(yán)格按設(shè)計圖紙和技術(shù)規(guī)范的要求。

2.6灌注水下砼

灌注水下混凝土?xí)r，混凝土灌注導(dǎo)管采用內(nèi)徑Φ250型螺紋接口管，在混凝土灌注前進(jìn)行水密承壓和接頭抗拉試驗、長度測量、標(biāo)碼等工作，并經(jīng)監(jiān)理工程師檢查合格后下放導(dǎo)管，導(dǎo)管底口至樁孔底端的間距控制在0.3m～0.5m。

3旋挖鉆穩(wěn)定性驗算

3.1坐標(biāo)系的確定

為便于分析計算，設(shè)定直角坐標(biāo)系如下：旋挖鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)中心線與地面的交點為原點O，旋挖鉆機(jī)的縱向?qū)ΨQ中心線為X軸，正方向指向正前方；回轉(zhuǎn)中心線為Y軸，正方向向上；左右方向為Z軸，右側(cè)為正方向。

3.2整機(jī)穩(wěn)定性計算

旋挖鉆機(jī)正常工作的狀態(tài)是沿履帶方向進(jìn)行，工作幅度范圍為4410mm-4950mm。工作時地面應(yīng)平整，地面傾斜度不大于2°，最大風(fēng)力不大于8級，鉆機(jī)不允許在斜坡面上工作。受傾覆力矩最大狀態(tài)為幅度4950mm時的狀態(tài)。當(dāng)主卷揚(yáng)提升力以及加壓卷揚(yáng)提升力最大時整機(jī)的傾覆力最大，此時主卷揚(yáng)提升力為320 kN；加壓提升力為240 kN（鉆進(jìn)工況）；鉆桿（6節(jié)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(shè)兩塊長8m，寬1.5m，厚15cm的路基鋼板作為旋挖鉆機(jī)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(jī)總質(zhì)量為92t。其在施工過程中回轉(zhuǎn)等安全系數(shù)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(jié)語

旋挖鉆機(jī)為全液壓驅(qū)動，電腦控制，其工效是循環(huán)鉆機(jī)的20倍，具有自動化程度高、成孔速度快、質(zhì)量高等優(yōu)點，最重要的是，工程質(zhì)量和進(jìn)度得到了充分保證。