广西建工集团基础建设有限公司 广西南宁 530001
摘要：多功能全液压旋挖钻机（简称“旋挖钻机”）是用回转斗、短螺旋钻头或其他作业装置，逐次取土、反复循环作业成孔为基本功能的桩工机械设备。其主卷扬液压系统和动力头液压系统是整机完成工作的关键部分。本文对复杂地质情况下旋挖钻机施工技术进行分析,以供参考.
关键词：复杂地质;旋挖钻机;施工技术
引言
为使工程建设在工期内竣工，应尽量避免由于工程建设对环境造成严重污染，因此对基础工程建设提出了更高要求，而在桩基础施工中采用传统连接钻杆施工，难以满足各项需求。利用旋挖钻机进行施工，可以加快施工进度，提高成孔率，减少污染。旋挖钻机应用到桩基础施工中的意义重大，要做好相应探讨工作.
1旋挖钻机组成和工作原理
旋挖钻机的组成包括桅杆总成、变幅机构、钻杆、钻具、卷扬总成、动力头、加压装置；变幅机构由动臂、三角架、变幅油泵组成；底盘包括回转平台、机架和行走机构。旋挖钻机的工作原理：动力头驱动液压马达通过行星减速机和动力箱减速并增大扭矩带动钻杆旋转，同时加压油缸通过动力头向钻杆施加垂直方向的压力，实现钻进任务；当熔渣充满整个钻具时，动力头驱动液压马达停止作业，主卷扬回转，提升钻具至地面；回转平台转至钻具到地面，清掉钻具内钻渣。由旋挖钻机的工作原理可得，钻桅所受的力经过三角架、动臂、回转平台，最终作用于底盘上，从而传到地面。底盘支撑整个旋挖钻机，不但承受各个零件的反作用力，还要承担各零件的重力。而机架又支撑了整个底盘的其他部件，所以需要对机架进行相应的静力学分析，得出机架上的载荷分布，看是否满足安全要求。
2旋挖钻机钻具的分类
2.1双底钻具
双底钻具为旋挖标配钻头，其中双底捞砂斗和截齿双底入岩比较常用。双底捞砂针对松散、塑性、全风化岩、个别强风化岩、地质强度低于500kPa地质；截齿双底入岩针对砾石、卵石、漂石、强风化岩、个别中风化沉积岩，地质强度低于单轴抗压强度20MPa以内地质。双底钻具的主要特点为在固定底板安装中心轴，旋转底围绕中心轴正转开门进渣，反转底门关闭密封适用于各类成孔工艺，特别是泥浆静压护壁工艺，更为突出。
2.2锥螺旋钻具
底部中心导向齿先钻进，两侧螺旋锥齿跟进扩孔钻进，通过螺旋叶片导向进渣溶渣。锥螺旋钻开始为标配钻具，时至今日其用量已大不如从前，其主要原因为，钻机没有高速甩土影响卸渣；泥浆静压工艺携渣工艺有限；在入岩方面沉积岩可能存在胡钻现象，太坚硬的岩无法钻进，因此，螺旋钻适合干成孔或套管工艺，碎石土、漂石、全/强风化岩配合高速甩土是它的强项。
2.3全断面滚刀钻头
由于筒钻取芯概率并非100%，孔底岩芯可采用滚刀钻头破碎，或者直接使用滚刀钻头一次成孔。全断面滚刀钻头有的配有气举反渣，可将破碎岩屑反至上部容渣斗内，防止岩屑二次破碎及胡钻，影响破碎率；而未配有气举反渣装置及容屑斗的需配合清渣钻头使用。
3旋挖钻机施工技术
3.1合理拌制泥浆
钻挖过程中应用旋挖钻机，静态浆液是作业成孔期间的一种稳定浆液，在应用泥浆时，不带泥渣循环。静态浆液在应用时发挥的关键作用就冷却、润滑钻机，进而避免水出现渗透问题，孔壁外表面会形成薄泥皮，其包裹在孔壁之外，进而保护孔壁。进行泥浆搅拌期间，为了确保形成泥皮的厚度和强度都能够达到应用要求，提高工程质量，要提高润滑感和黏性，使泥粉质量进一步提高。要在充分考虑工程具体情况基础上，添加处理剂，全面控制泥浆比重。初次注入泥浆，避免泥浆沿护筒侧壁流下，导致根部遭受破坏，为避免施工中护筒根部堆积大量松软土，对于桩孔中央冲击尽量竖直向下。
开展钻进作业时，为了避免孔口发生渗漏与坍塌事故，在条件允许的情况下，要提高护筒底部与基土几何位置护臂泥皮的具体厚度，开展钻进作业前倒入适量膨润土，完成上述作业后开启甩土功能充分搅拌，使膨润土含量进一步提高，从而提升施工整体质量。
3.2埋设钢护筒
旋挖桩的桩位采用J2级全站仪测放出来，桩位的偏差≤50mm，以桩位为中点拉十字控制线设置控制桩。本工程钢护筒的内径为1200mm，高度为3m，壁厚为8mm。采用钻头将钢护筒压入土体，护筒露出地面高度为0.4m，钢护筒的轴线偏差≤50mm，护筒中心与桩心应重合，垂直度偏差≤1%，钢护筒四周采用粘性土回填夯实到位。
3.3钢筋笼制作与安装
由于施工场地狭小，本工程桩基钢筋笼统一在场外钢筋加工场制作完成后再运至现场进行安装。钢筋笼按照实际桩长分节加工与制作，两节钢筋笼对接采用单面焊形式，搭接长度为10d，钢筋错开50%，错开距离应≥0.5m且≥35d，主筋与箍筋采用点焊进行固定。加劲箍的设置间距为2m，十字支撑的设置间距为4m，注浆管采用无缝钢管，直径为25mm，注浆管采用铁丝与主筋绑扎牢固，注浆管采用专用套管进行对接，对接位置应严密不漏水，注浆管上端应伸出地面高度为0.5m，下端采用胶布缠绕数圈，钢筋笼下放后注浆管内应注满清水，上口采用管帽盖住。采用吊车将钢筋笼吊起，下放时应缓慢，钢筋笼接长时焊缝应饱满连续，待焊缝自然冷却后再下放至设计高程。根据桩位控制桩拉十字线来复核钢筋笼的轴线，复核合格后采用2根吊筋将钢筋笼固定在护筒上。
3.4成孔
针对施工作业期间的钻孔，要及时采取合理措施进行检测，作业人员利用起吊机吊起检测作业用的检孔器，将其缓慢放入孔内，应用其完成现场检测作业。若作业中的检孔器偏离大绳，或受施工环境因素影响无法下沉到原钻达深度，若情况严重，要进行黏土回填；完成回填作业后，再次钻进，当达到相应标高后，要做好相应检验工作，若通过检验，达到标准要求，则可以沉孔。若受影响情况较轻，在施工时作业人员要对钻具和钻机两者位置进行适当调整，然后开展钻孔。
3.5混凝土灌注
混凝土应严格按照配合比设计下料搅拌，由于夏季气温较高，混凝土中应掺入适量的缓凝剂，进场的每车混凝土质量必须严格检查，坍落度为180～220mm，混凝土颜色应均匀一致，不得有离析现象。根据桩位混凝土数量和运距做好混凝土供应计划，确保混凝土灌注的连续性。根据首灌后导管埋入混凝土深度来计算料斗的容量，本工程料斗的容量为1.5m3。将隔水栓拉起后要求罐车司机加大马力将混凝土倾注入料斗内，直至第一车混凝土全部卸料完成，确保导管埋入混凝土深度符合施工规范要求。采用测锤测探混凝土液面高度，根据导管埋入混凝土深度对导管拆除节数进行计算，混凝土灌注过程中，导管埋入混凝土深度控制为2～6m。为了避免混凝土等待时间过长导致断桩事故发生，混凝土灌注应连续不间断。由于桩顶混凝土与泥浆混合，为了确保桩顶混凝土强度满足设计要求，本工程要求混凝土超灌1m。
结束语
旋挖钻机钻进硬岩的工艺方法，不管采用钻具方面的组合，还是采用其他工艺方面的组合，均属于组合钻进，困扰组合钻进工艺最大的难题就是岩层的钻进及岩芯的提取。
参考文献
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