旋挖钻在城市“一江两岸”工程施工应用--中国期刊网

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旋挖钻在城市“一江两岸”工程施工应用

发表时间：2020/9/22 来源：《基层建设》2020年第17期作者：杨永贤

[导读] 摘要:旋挖钻机是一种高效、快速的桩基施工机械,在目前摩擦类桩基施工中应用越来越广泛,针对旋挖钻机,本文结合某城市江岸工程，从旋挖技术的施工原理及施工特点，探讨旋挖钻施工技术。

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        摘要:旋挖钻机是一种高效、快速的桩基施工机械,在目前摩擦类桩基施工中应用越来越广泛,针对旋挖钻机,本文结合某城市江岸工程，从旋挖技术的施工原理及施工特点，探讨旋挖钻施工技术。
        关键词:旋挖钻；施工技术；江岸
        一、工程概况
        某工程区两岸地势开阔，河床宽浅。河渠交叉处主河床靠近右岸，左岸有较宽阔的漫滩，两岸有一、二级阶地分布。河流向近南北，河谷形态呈浅“U”形。河床地形平坦，枯水期水面宽80～150m，水深0.5～2.0m；汛期行洪，水面宽700多米。河床两侧漫滩呈不对称发育：左侧宽阔，低漫滩宽50～200m，高漫滩宽200～400m，高出低漫滩约2m。右岸漫滩不连续，狭窄分布，宽20～50m，前缘与河床呈低坎或缓坡相接。一级阶地：断续分布在右岸。阶面高程132.0～133.8m，略倾斜。前缘呈缓坡与漫滩衔接，后缘呈斜坡与二级阶地相接。二级阶地：两岸均有分布。右岸因古河道切割侵蚀，呈椭圆形孤岛状，地形由中心向四周缓倾，右侧与一级阶地（古河道）呈斜坡相接，左侧与河床、漫滩呈陡坎相接。左岸沿河分布，宽1000m以上，前缘呈陡坎与漫滩相接。两岸二级阶地段地质结构主要由上更新统粉质粘土、壤土、粗砂、砾砂层及上第三系软岩组成；河床、漫滩段地质结构主要由全新统上部粗砂、砾砂层及上第三系软岩组成。
        二、旋挖钻工作原理
        旋挖钻技术是工程施工中成孔作业极为关键的一步，由于其操作便捷且施工速度比较快，能有效保障桩基的施工质量，大大缩短了施工周期，该技术的工作原理是通过设备中的全液压动力头产生扭矩，在该结构中的液压缸提供了主要的源动力，然后作用在伸缩式的钻头上，对底部进行施工，最后使用卷扬机将钻头拔出。
        三、旋挖钻工作特点
        (1)成孔速度快。与传统的循环钻机相比具有明显优势,能有效地保证工程进度。
        (2)行走移位便方。旋挖钻机采用液压履带式伸缩底盘,移动灵活且稳定性好。
        (3)环保特点突出。与正、反循环钻,冲击钻等相比,旋挖钻机施工具有高效、低噪、环保、成孔质量高、机械化程度高等特点。
        (4)桩孔对位方便准确。这是传统循环钻机无法达到的,对位过程中操作手在驾驶室内利用先进的电子设备就可以准确地实现对位,使钻机达到最佳钻进状态。
        (5)机械化程度高。具有钻桅杆垂直度自动调整和立桅全过程图形导引的手动控制、抛土后平台可手动或自动复位、钻进深度自动实时监测显示记录。
        四、旋挖钻施工技术要点
        1.护筒的技术要点
        在施工前，首先应根据桩基，制作钢护筒，然后将其预埋到制定的区域内，需保证其与地面保持较高的垂直度，钢护筒的侧壁和底部不能透水。本工程使用的是1500mm的钢护筒，长度为6m，厚度为12mm。施工开始之前，应该按照设计要求检测钢护筒质量，确保其平整度和垂直度，此外应该保证护筒与底层结构有效连接。护筒埋设的质量将直接影响孔成型的质量，所以要保证其各项参数都在规定的范围内。埋设护筒之前，应该安排专业工程人员进行放样处理，利用挖掘机进行填土，同时使用钻机将护筒放置在预定的位置上，而后完成下压处理，此过程中应该全面控制钢护筒的尺寸与质量，保证其垂直度符合工程的要求，钻头中心线与护筒中心线重合，然后使用垂球检测位置，保证护筒垂直于地面，然后测量护筒周边的透水性，保证其密闭性，防止出现严重的塌陷情况。
        2.合理配置泥浆
        旋挖钻机工作时速度非常快，需确保施工中土层的密实度符合要求，还要保证整体工程效果符合相关要求。

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选择符合质量要求的结构物制作成泥浆，最佳的泥浆组成部分以及掺和比例为：膨润土9%、羧酸基纤维用量是膨润土的0.03%，纯碱量为膨润土的0.5%。按照上述比例配比的泥浆性能最佳，此时的泥浆密度基本为1，PH值大概在9左右，失水率基本为40ml/h。上述比例的泥浆在工程中容易在护筒内部形成一层厚度为2mm的泥皮，另外需严格控制泥浆的沉淀层厚度。使用泥浆进行施工时，最大的缺点在于施工的成本比较高，如果一次性的使用泥浆，则不仅仅造成了资源的浪费，还污染了环境。因此要重视泥浆的再造和回收使用，提高其利用率。需要在施工中将孔内排出的泥浆进行收集处理，收集之后储存在预备池内，然后再将上述的三种原料放置在池内，重新进行配比和制作，当检测到泥浆的质量达到了工程要求之后则可进行施工。
        3.钻孔
        旋挖机的安装位置应该牢固可靠，防止在施工时使其发生侧移，提高整体系统的稳定性。钻孔前，应该确保位置的准确性，同时保证钻头的垂直度，如果偏离过大则极易造成工程质量的下降，以及容易对护筒产生破坏。钻孔的初期阶段，主钻杆在进入到钻孔位置时，应该使用钢丝绳吊紧钻头，以确保施工位置的准确性以及钻进的速度，当钻头进入到护筒内，需要逐步进行下压，同时加速钻头的运行速度并且钻孔的速度需要根据工程所在区域内的地形环境确定：遇到软土层时需要放慢钻进速度；遇到硬土层时可以适当加快钻进速度。硬土之所以加速进行钻进，由此确保钻进的效果达到工程的要求，而砂层需要放慢速度，是由于此时容易出现塌陷的情况。如果施工区域为砂砾的结构形式，在钻进开始之前，应该在护筒内填充一定量的纤维组织，从而增强其强度，确保工程效果。在钻进的施工过程中，应该保证回转斗的底盘都处于闭合状态，之所以这样设置，以防止周围区域内的土进入到孔内，导致泥浆比例发生变化。此时，应该根据实际的地质条件来调节钻进的速度，保证其实际效果。根据实践经验总结得知，钻斗的升降速度需要根据钻机进洞的速度进行确定，防止由于速度过快导致工程质量的下降。旋挖机钻进的过程中，不仅仅要充分考虑钻进中的尺寸大小，同时还应该根据底层结构的尺寸和形式选择合适的钻头。使用旋挖机来预估斗体的尺寸，应该保证其为钻头高度的3/4。如果进入的尺寸超过了预定的尺寸要求，则容易发生卡滞的情况，从而导致发生工程事故；如果进入的尺寸过小，此时则会增加施工成本。在成孔钻进过程中，需根据相关的技术要求以及参数来进行设置，同时安排具体操作人员对相关数据进行记录，保证施工的各项参数都在规定的范围内。
        4.卡钻与埋钻的处理方式
        施工时，如果施工过程中出现了卡钻或者是埋钻的情况，必须要反复的开闭和闭合钻机，及时清扫孔内的泥沙，可以采取一边提升钻头一边进行清理泥沙，直至将钻头提出孔口。如果使用这种方式处理时，钻头不能进行旋转，则应该通过专业的爆破人员进行爆破才能解决，爆破成功之后需要将钻头安装在原先的位置上，然后将卡滞的区域进行清理，将钻头拉出孔外。
        5.优化误差控制与检验
        工程建设整个过程中，应该保证所有的钻孔尺寸和位置都在合理的范围内，其偏差值不能过大，首先使用水准仪测量护筒的标杆是否符合要求，然后根据该位置测量桩标高测量，此时根据该数据计算和测量孔深度，防止钻孔误差偏离预定的范围，提高桩基础的质量水平。加强施工的各个部门之间的沟通，同时应该指派专业的人员对每个施工步骤的工作进行质量检查，不断完善管理机制，明确所有人员的监督管理职责并且制定出相应的紧急处理方案。在进行钻孔的过程中，操作人员应该确定钻杆处于垂直的位置上才能进行施工，同时进行深度计算，还要严格控制钻孔的深度。在进行钻孔检验时，应该使用专业的检验设备，检测的内容包括孔径、孔深以及垂直度等等，当所有的数据都满足了工程的要求后，报监理工程师签字确认，然后才能继续进行后续施工。
        结语
        总之，在桩孔施工中，除了合理有效的施工组织及有力的现场管理外，配备合适的机具设备也非常重要，旋挖钻施工方便灵活，成孔速度快，质量可靠，对地质地层适应力强，能够很好地满足工程项目的进度、质量、安全、环保等要求。实践证明，旋挖钻施工技术是一种理想的施工工艺，想必在城市的一江两岸工程中能够得到更大的推广利用。
        参考文献：
        [1]浅析旋挖钻孔灌注桩施工技术[J].冼韶锦.科技资讯.2009(15)
        [2]浅谈旋挖钻孔灌注桩孔底沉渣的质量控制[J].施纯德.江西建材.2020(06)
        [3]旋挖钻孔灌注桩施工质量问题分析及相关措施[J].阮跃平.河南建材.2014(02)