1、1新技术旋挖钻孔灌注桩在困难地层中的施工应用和优势研究【摘要】：本文在对旋挖钻机结构特点与优势的介绍基础上，以 A工程为例，阐释在困难路段施工中，选择旋挖钻成孔技术具有成孔质量过关、施工期大大缩短等重要优势。 【关键词】：困难地层；钻孔灌注桩；旋挖钻施工；技术研究 中图分类号: TU 文献标识号：B 0 引言 传统钻孔灌注桩，在具体桩基实施中，有承载力大，质量保证，静音等优势，但在通过不同土层时，有一些缺陷，并且施工工期较长。 旋挖钻就克服传统钻孔灌注桩的这些不足，旋挖钻是钻孔灌注桩新技术领域，有高质量、缩短工期的比较优势，在困难地层的钻孔灌注桩中有着越来越广的应用。B 市的五环路施工中就是其
2、典型的代表之一，现对该技术系统地技术研究。 1 工程概况 A 工程建筑总面积为 196124 m2，经过实地检测，该地质层的上半部分主要包括黏土、淤泥质粉质黏土等，厚度经测量认定为 512 m；下部土质只要为砂砾土、卵石土等，厚度经测量认定为 616 m。风化层厚度2在 721 cm 左右。围护桩平面图以及桩细部图如图一，本次施工方式为明、暗挖相结合的方法。 图一 围护桩平面 2 旋挖钻机技术参数与使用优势介绍 项目在实际施工过程中，旋挖钻基本上可以分为三大类，分别是旋挖钻斗、 短螺旋钻头以及 岩石筒钻。以 BG15 旋挖机为例，其技术参数如表一、表二所示： 表一 BG15 旋挖机技术参数 表
3、二 BG15 旋挖机钻头配置情况 与传统方式相比，旋挖钻机具有以下几方面的优势：(一) 实现了一机多用，真正的将多种钻进方式运用到施工过程中。在西方先进国家中，施工单位通常在进行施工时，选择尽最大可能的利用液压传动技术，在模块化组合的总原则下，通过使用原来的主机完成大型施工中，利用不同方法施工的客观要求。我国通常的做法为运用短螺旋钻头或者是钻斗进行干钻作业或者湖滨续保费无循环泥浆钻进成孔制桩，采用这样施工方法的机械被称之为旋挖钻机，其实质上就是可以应对不同施工环境3的大型钻机，不仅可以进行旋挖钻进外，同时还能够实现套管或全套管钻进、双动力头切割桩墙施工等等，拥有则更加广泛的应用空间。 （二）配
4、置较高，大大降低了施工人员的劳动强度。旋挖钻机属于履带式全液压自行式钻机，在配置上，选择当今最为先进的全套液压系统同时，在实际操作上，也完全的由电子计算机进行智能化操作。这样的结构模式，使得在具体施工过程中，机械运转更加灵活、自由。伸缩式钻杆的参与，更对有限人力进行了节约。 （三）钻进速度更快。旋挖钻机能够在不同的地层中选择相应的钻头。例如在粘性土层使用长钻筒，在砂卵石含量较多的施工条件中选择短钻筒等等。这样的技术优势为 旋挖钻机实现更快地钻进速度提供了巨大的优势。 （三）成桩质量好。旋挖钻进有传统技术手段相比，能够对地层进行更小的扰动，形成属于相对粗糙型的孔壁，这十分有助于增加桩侧的摩阻力，
5、便于清孔。 （四）环境效益好。旋挖钻进属于干式或无循环泥浆的钻进模式你将用量仅仅为传统施工手段的十分之一甚至是二十分之一。因此，在控制环境污染上有着更好地表现，同时低噪音成为其一大技术优势。 3 旋挖钻机施工钻孔桩的具体实施 3.1 施工前准备 在进行场地布置时候，首先要对施工现场进行平整，并对杂物进行清除。以便道与钻空间保证一定距离作为规划行车路线的标准。安排钻机时，需要以确保最佳的出土清运方式作为基本原则。进行桩位放样时，应当坚持先整体在局部的总方针。在进行标高放样时，必须对标高进行4及时的核查。相关人员应当对钻机的基本性能进行确认，保证其具备施工作业的条件。钢护筒买什么是，保证其平面位置
6、与垂直度准确无误，同时，其周围必须和护筒地脚必须连接紧密，不得出现透水现象。 3.2 钻孔施工。 开展清水施工时，操作人员首先将钥匙开关打到电源档，此时旋挖钻机的显示器便会相应的对旋挖钻机状态进行标记，施工人员按下随意的一个按键便可以顺利的进入到工作模式。具体施工过程中，操作人员第一步要做的就是将旋挖钻机安置到需要进行钻孔作业的实际位置。此时位于旋挖钻机内部的显示器便会对桅杆工作画面进行相应的显示。通过观察显示屏幕， ，施工人员可以即时的确定桅杆在水平方向以及垂直方向上的偏移程度，并及时的进行纠正。控制旋挖钻机运作情况的电气手柄在施工人员的控制下，能够及时的将桅杆由运输状态位置调整到工作状态位
7、置。该施工过程中，旋挖钻机的控制器在有效搜集电气手柄和倾角传感器信号，并通过智能化的对这些信号进行处理后，相应的输出对于的指令，从而实现对液压油缸的比例阀进行驱动，以此完成对闭环起立桅的操作，并达到桅杆平稳同步起立桅的目的。具体施工中，旋挖钻机的控制器也会对限位开关信号进行采集，这使其能够在起立桅的同时对钻桅左右倾斜角度实现有效地保护。 对桅杆进行定位设置是正式开展钻孔作业前的一个重要工作环节。通常情况下，为保证直孔作业的质量，操作人员必须对桅杆的垂直度进行适当的调整。调垂方式有手动调垂以及自动调垂两大方式。一般来说，只有在桅杆相对零位 5 度的范围之内，才能够利用位于显示器上的自动5调垂开展
8、自动调垂工作。 ，一旦出现相反的情况，就必须使用位于显示器上的点动按钮或者装置在左操作箱上的电气手柄开展手动调垂作业。确保对垂直度调整工作的准确性，只要参考显示屏上的实时桅杆的位置监测状态, 便可以确保桅杆能够准确的被设置在作业成孔的既定方位。具体作业过程中，不可避免面的会出现需要斜孔施工的情况。在该种施工环境下，操作人员首先要做的便是对显示器上的自动定位按钮进行自设定零位操作，完成之后进行与上文所提方法相同的垂直调整工作。 3.3 在特殊地层中进行钻孔施工所需要注意的问题 淤泥质地层中成孔施工中最常见的问题便是成孔时特别容易发生缩孔现象，而且位于钻斗内泥土想要彻底倒出十分困难。针对这种情况，
9、具体施工中应当安装钢护筒避免发生缩孔现象。在孔内适当的添加含有一定剂量的发泡剂，从而实现降低泥土与斗内壁粘着过紧的现象。 砂层中成孔过程中最突出的问题便是坍孔现象十分普遍，尤其是存在地下水的环境中，相互挨着的围护桩发生串孔概率更大，有时候还会出现埋钻现象。进行该种工况施工时，操作人员需要安装钢护筒，当施工作业时，地质中含有较厚的砂层时，需要选择高质量的黄土、膨润土进行作业。此外，添加一定含量的碱与纤维素制泥浆护壁，也可以有效地进行施工质量改善。需要注意的是，对钻斗内部结构的改善，例如选择双底板捞砂钻斗，也可以起到十分明显的改进效果。 硬岩中成孔所遇到的问题最明显的便是面对抗压度较强的岩石时，传
10、统选择的冲击钻方式不仅仅需要耗费大量的工时，还因此浪费了许多人力资源。尤其是面对裂隙时，要保证桩身垂直度是一项很难的工程。6在具体改进办法是，在进行此种工况条件下施工时，可以选择旋挖钻机自身专门配置的筒式钻头，该种钻头甚至可以毫不费力气的实现对100MPa 硬岩的挖掘。 4 结论 旋挖钻是钻孔灌注桩新技术领域，具有施工中垂直度的精确调整、选择不同的钻头来通过不同土层的顺利钻进等优势，故其高质量短工期的比较优势较明显，在困难地层的钻孔灌注桩中应用得越来越广。 作者简介： 吕良军（1960-） ，男，工程师，国家一级建造师，全国监理工程师，广西冶金建设公司桂南分公司副经理，主任工程师，主要从事施工
11、项目管理工作（545002） 参考资料： 1 陈亮,马洁. 旋挖灌注桩在地铁工程中的应用 J. 山西建筑. 2013(19):293-294. 2 孙西振. 旋挖钻成孔在钻孔灌注桩中的应用J. 江淮水利科技. 2010(02):197-199. 3 邝立生.旋挖钻孔灌注桩在地铁围护结构施工中的应用J. 西部探矿工程. 2010(10):290-291. 4 刘瑞臣,焦卫兵.旋挖钻进工艺在青藏铁路施工中的应用J. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2013(05):267-268. 75 孙志斌. 长螺旋成孔压灌混凝土成桩后插钢筋笼施工工艺在北京地铁施工中的应用J. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2012(02):69-70. 6 冯守龙. 旋挖钻成孔工艺应用海上钻孔灌注桩青岛海湾大桥 ZR250A 旋挖钻机桩基施工运用J. 科技信息(科学教研). 2009(23):176-177. 7 孙阳.复杂条件下盾构施工对地层的影响分析J. 低温建筑技术. 2013(06):186-187. 8 王佳庆,徐茂华. 成都膨胀土(岩)地区地铁深基坑围护桩体系设计探讨J. 路基工程. 2013(03):186-187.
