超大直徑樁基建設(shè)中不同直徑截齒筒鉆組合施工技術(shù)

范 銘

（核工業(yè)南方工程總公司，廣東 佛山 528100）

樁基工程是建筑的基礎(chǔ)，施工的水平會直接的影響施工的進(jìn)度以及工程的質(zhì)量。對于不同直徑截齒筒鉆組合施工技術(shù)，主要應(yīng)用在一些環(huán)境比較惡劣，或是地質(zhì)中含有較多的花崗巖、建筑工程中。通過合理的對不同直徑截齒筒鉆進(jìn)行組合，來進(jìn)行施工的方法可以提高施工效率，在風(fēng)化花崗巖地層中，原本的旋挖轉(zhuǎn)機(jī)入巖的施工效率特別的低，如今通過這種施工技術(shù)，不僅解決了效率低得難題還為許多類似的工程項(xiàng)目的建設(shè)提供了參考和經(jīng)驗(yàn)。

1 不同直徑截齒筒鉆組合施工的特點(diǎn)

關(guān)于這項(xiàng)施工技術(shù)是在我國近期發(fā)展起來的，其施工具有效率高、噪音低、環(huán)保、機(jī)械化質(zhì)量高等特點(diǎn)。不分國內(nèi)外，其設(shè)備機(jī)構(gòu)形式和工作原理都差不多。但是對于不同的地質(zhì)條件又有不同的選擇，施工的技術(shù)要求也不相同。因此，對于不同的樁基建設(shè)，選擇不同的直徑截齒筒鉆，來實(shí)現(xiàn)施工效率的最大化。這種施工技術(shù)能在一定程度上豐富筒鉆機(jī)的施工工藝，拓寬施工領(lǐng)域。

2 對以不同直徑截齒筒鉆組合施工方法的分析

2.1 截齒筒鉆破碎硬質(zhì)基巖優(yōu)勢

巖石在進(jìn)行破碎時是以一種球式壓入式進(jìn)行破碎，而剛好針對這種特點(diǎn)，截齒的前端是一種拋物線的形狀，所以在對巖石進(jìn)行破碎時，十分的方便。對于巖石來講，在進(jìn)入攪拌機(jī)內(nèi)的時候，由于巖石的形狀，或者重量，可能會導(dǎo)致在進(jìn)行巖石破碎的時候，許多的巖石會從攪拌機(jī)之內(nèi)蹦出，這樣一來是對正在進(jìn)行工作的員工的安全造成損害，同時巖石的破碎率也不是特別高，導(dǎo)致整個施工項(xiàng)目的效率低下。而截齒筒鉆剛好可以解決這個問題，由于截齒筒鉆的直徑不相同，所以巖石在進(jìn)入之后，形狀不同，大的巖石會被不同的齒輪進(jìn)行破碎。另外，截止前傾的角度和傾斜度不同，其鉆進(jìn)的效率相差也會比較大，所以在進(jìn)行施工的時候要選用合適的截齒傾斜度，截齒間距和布置方式都要考慮在內(nèi)。

2.2 不同直徑截齒筒鉆組合施工方法優(yōu)勢

不同的直徑截齒筒鉆，要對其布置方式進(jìn)行優(yōu)化，基于要對其布置方式進(jìn)行優(yōu)化，在巖石破碎的理論基礎(chǔ)上，同時在結(jié)合旋挖鉆機(jī)先進(jìn)的技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)延時躍進(jìn)破壞，提高入巖效率。采用這種方法，在對巖石進(jìn)行破碎時是逐級進(jìn)行的，前一級的鉆在完成自己的工作之后，后續(xù)的轉(zhuǎn)還能得到充足的自由，來對接下來進(jìn)入的巖石破碎。這是一種層級遞進(jìn)的方法，巖石進(jìn)入之后在不同的時間點(diǎn)和不同的是自由面被粉碎，既節(jié)省了時間又提升了效率。

3 不同直徑截齒筒鉆組合施工中遇到的困難

3.1 巖石的堅硬度

基巖的鉆進(jìn)一直以來都是樁基施工中經(jīng)常遇到的難題。對于巖石的可鉆性有不同的級別，破碎巖石所采用的到的截齒筒鉆來說要求還是十分的大。在實(shí)際的施工過程中，可能會出現(xiàn)的問題包括鉆齒損壞，入巖器具磨損大，施工的成本特別的高，甚至有的工地，在鉆巖石這一部分遭受了巨大的阻礙，僅僅是因?yàn)閹桌迕椎膸r石厚度，就要被迫放棄整個施工項(xiàng)目，或者會采用最原始和暴力的方法來進(jìn)行鉆研。這樣的做法，不僅對環(huán)境的破壞十分的大，對施工人員的安全也可能會遭到一定的威脅，施工的效率也是十分的低下。

3.2 截齒筒鉆的磨損

許多的工程的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人為了減低施工中的成本，減少資金的使用，所以在選擇機(jī)械設(shè)備時，會為了便宜從而選擇價錢相對比較便宜的機(jī)器。一分價錢一分貨，雖然這機(jī)器在剛開始的時候節(jié)省了一大筆資金，但是質(zhì)量問題在后來的施工過程中慢慢地顯現(xiàn)出來。由于不同直徑的截齒筒鉆通常是用在大型的工程建設(shè)之中，而且常年累月接觸的都是一些比較堅硬的，例如大塊巖石之類的東西，所以在施工的過程中，可能一小個鋸齒受到了損壞，如果扔掉會增加成本，但若保留在工地內(nèi)，也會對施工的進(jìn)程造成一定的影響。所以截齒筒鉆的磨損在工地中常見，時有發(fā)生。

3.3 技術(shù)人員操作不到位

在超大直徑樁基建設(shè)的過程中，不同直徑的截齒筒鉆組合技術(shù)使用頻率非常的高，主要針對一些難以破碎的巖石，但是這是一項(xiàng)對技術(shù)要求水平十分高的操作，在工地的施工人員，并不是人人都能準(zhǔn)確的加以操作。因此在工地中時常出現(xiàn)因工作人員操作不到位，而發(fā)生的一系列危險，或者在施工過程中出現(xiàn)問題。許多的工作人員并沒有經(jīng)過專業(yè)的培訓(xùn)，只是依靠自己，多年在工地的經(jīng)驗(yàn)來對這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)性操作。但是不同直徑的截齒筒鉆組合技術(shù)，是近年來我國新崛起的一項(xiàng)高科技技術(shù)，對操作人員的技術(shù)水平要求非常高。

4 不同直徑截齒筒鉆組合入巖工藝特點(diǎn)

4.1 巖石破碎理論

第一階段是研磨破碎階段，第二階段是疲勞破碎階段，第三階段是躍進(jìn)破碎階段。對于巖石破碎理論是傳統(tǒng)的巖石破碎時所產(chǎn)生的效果，將其不同的階段命名為不同的名稱來顯示不同的破碎效果。當(dāng)然還有一些關(guān)于其他的破碎理論，如自由面破碎理論，這一理論認(rèn)為鉆頭到自由面的距離有一定的關(guān)系，關(guān)系圖如圖所示：

圖1 自由面破碎理論關(guān)系圖

4.2 入巖施工難點(diǎn)及創(chuàng)新工藝思路

工程的主要難點(diǎn)就是如何以最快的速度來完成巖石的破碎，或者說是在巖石在風(fēng)化過程中，鉆頭要達(dá)到一定的深度，怎樣才能讓鉆頭達(dá)到精準(zhǔn)的位置以及需要的深度。提高鉆機(jī)進(jìn)入巖石的效率，有主要的方法，一是結(jié)合一種中國最近幾年新進(jìn)的技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)提高巖石的破碎效率這個目標(biāo)。此外，在對不同直徑的截齒筒鉆進(jìn)行組合施工時，合理的分配也是異常重要，不同重量和形狀的巖石對鉆機(jī)的要求的大不相同。爭取能夠做到前一次的鉆進(jìn)能夠?yàn)楹笠淮蔚你@進(jìn)提供自由面，從而能夠提高破碎效率。

4.3 多鉆頭組合施工方法的主要內(nèi)容

本工程在進(jìn)行具體的施工過程中基巖和基巖以上部分要采用不同的施工工藝和不同的鉆機(jī)鉆頭。對于基巖以上部分，這部分來說掩飾的堅硬程度和風(fēng)化程度沒有特別的高，巖石的成分還是比較簡單的，因此對于這部分的基巖來講，選擇普通的撈砂斗進(jìn)行鉆進(jìn)。但是對于基巖下的部分來講，這部分的巖石成分比較復(fù)雜，堅硬度也比較的大，這時選擇普通的施工工藝對這部分的基巖來說就是不適合的。所以，相對比較復(fù)雜的工藝，截齒筒鉆就在這個時候發(fā)揮了巨大的作用，和普通的方法進(jìn)行交叉使用，既能夠提高施工的效率，對于巖石的破壞力度也是比較的大。5 結(jié)語

超大直徑旋挖灌注樁在基巖中鉆進(jìn)時，可以使用小直徑的截齒筒鉆。不同的施工步驟使用不同直徑的截齒筒鉆。本文通過了實(shí)踐證明，采用不同直徑的截齒筒鉆在大直徑的樁基建設(shè)中，是最有效的一種施工工藝，可以快速提高施工的效率。中國的陸地面積比較廣闊，地質(zhì)條件也是特點(diǎn)的復(fù)雜，但為了發(fā)展那些偏遠(yuǎn)地區(qū)，本來在地質(zhì)環(huán)境方面，就比別的地方差很多，所以更高的機(jī)械技術(shù)和施工工藝更能在那些地方發(fā)揮更得功效。受自然環(huán)境的影響，巖石的存在本就經(jīng)歷過幾千萬年的發(fā)展，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度不可想象，因此，不同直徑的截齒筒鉆的施工工藝對中國貧窮地區(qū)的發(fā)展具有重要貢獻(xiàn)。