荆湛

摘 要：在我国建筑工程蓬勃发展的过程中，旋挖钻机以其高效、环保、高质、低成本的特点，正在越来越广泛地被采用。

关键词：旋挖钻机;灌注桩施工;应用

我们通常情况下所阐述的所谓的旋挖钻孔灌注桩是利用旋挖机成孔的一种水下灌注桩基工程，随着建筑业的迅猛发展，高层建筑的不断涌现，环境的不断恶化，保护环境成为城市建筑中的突出问题，就此在城市建设中，从高层建筑的桩基设计到施工的每个环节不得不引起设计者和施工人员的重视。

1 旋挖钻机的特点

旋挖钻机具有模块化、操作便捷、适应性强、安全可靠、节约高效的特点。旋挖钻机主要由行走装置、变幅机构、驾驶室、回转平台、动力系统、卷扬机构、配重、液压系统、电气系统、钻桅、钻杆钻具等组成，可拆解成10个部分。拆分后，任意部件的重量均少于5t，满足了在山区施工时索道运输不大于5t的要求。旋挖钻机底盘采用伸缩式履带，稳定性强，行走性能优越。旋挖钻机在钻孔作业时可实现行走锁定、回转保护、高度限位、工作幅度限位等功能，并具有油温报警、油位报警、倾角限位等装置。在路况复杂且危险的情况下，也可以采取遥控操作，保证了操作人员的安全。除此以外，旋挖鉆机具有30°的爬坡能力，以适应不同的地形条件。旋挖钻机成孔更为简便，施工现场不需要太多的人员配合，还可以省去二次冲孔的步骤，产生的泥浆可以循环利用，只需要在整基基础灌注桩施工完毕后统一运走排放到指定地点即可，相较于传统的钻孔灌注桩而言，无论是人工、机械还是施工工艺上都更为节约高效。

1.1 旋挖钻机施工原理

旋挖钻孔灌注桩施工技术的应用过程中，旋挖钻机是必不可少的设备，该设备决定着旋挖钻孔灌注桩施工的效率与质量。一般情况下，旋挖钻机都存在行走装置，当其运行至特定的位置以后，钻机就会开始钻工作业。旋挖钻机底部，存在一个活门筒式钻头，该钻头的存在主要是为了在施工过程中能够破碎岩土。此外，旋挖钻机的应用中，钻杆具备较好的伸缩功能，能够在钻孔过程中，充分发挥其灵活性的优势，使得挖钻机钻斗可以对岩土进行盛装、卸土的反复操作。当钻孔达到设计的深度以后，要立即停止挖钻机钻斗的作业。钻孔结束以后，有关施工人员要立即进行钻孔清理，随后，进行钢筋笼的制作与孔口吊装。在最终的混凝土灌注环节，需进行二次清孔作业，以保障桩基础质量。

2 旋挖钻机在灌注桩施工中的应用

2.1 在钻机就位的时候钻进

钻机进行钻进时，必须运用泥浆护壁钻进，当土质条件十分好时，同时孔深已经达到十五米，就能够直接地进行钻进。当结束了护筒埋设的工作，就需要运用护桩拉的十字线，如此一来，能够对钻头的位置进行确保，让其和桩位中心之间对准。钻机的操作过程中，必须重视下列几点问题。一是，当钻机就位后，必须调整并检查针对性的钻杆垂直度，完成调整工作后必须锁住相应钻杆，防止在钻进期间发生不必要改变。由于要运用旋挖钻机将空筒当中的土壤进行挖出，同时，相应地提高钻进的速度，因此，必须合理地对泥浆密度进行调整。钻进的时候，必须安排专业的工作人员进行检查以及看守，在第一时间调整外加剂与膨润土的具体数量。钻进的过程中，需要按照地质状况对钻机的具体钻进速度进行调整。就黏土层而言，能够加快钻机进尺，需要对砂土层进行合理地控制。钻机进尺，防止发生不必要的问题。钻进的过程中，必须合理地对钻杆的速度进行把控。提升的速度过快，势必会出现一些问题。主要包括以下几点：一是，钻头下方出现负压区，当地下水位较高的话，地下水势必会渗入到机器的钻孔当中，如此一来，护壁就会遭受严重的影响;二是，钻头位置的泥浆会在孔隙的作用下快速地流动，并补充空档部分，会直接影响到泥浆护壁，很有可能导致施工隐患出现。钻头的下降速度不能太快，尤其是刚入钻孔时，必须防止泥浆四溅的问题出现。

2.2 钻进成孔

（1）钻机取上来的渣土应及时处理。倒渣时用人工浇水以控制扬尘。（2）钻机完活后根据机械仪表和机械施工记录检测成孔质量是否满足设计要求，扩孔深度在设计值上增加500m m，孔底沉渣厚度是否符合规范要求（<50m m）;以上工序完工后请及时从孔口撤出钻机，防止压塌桩孔。孔口要用铁箅子盖上，以防止有人及杂物坠落的危险。（3）旋挖钻机成孔后应及时的进行灌注混凝土以防止塌孔。（4）成孔采用跳挖方式，钻头倒出的渣土距桩孔口最小距离应大于6m，并应及时清除外运。（5）钻进过程中，随时清理孔口积土，遇地下水、塌孔、缩孔等异常情况时，应及时处理，钻进过程中控制钻进速度。（6）按试成孔确定的参数进行施工，记录成孔过程参数。

2.3 孔底捞渣与泥浆置换

将要到达最终孔深时，要先对孔底的扰动土层和松散土层进行捞除。为了防止导管中混凝土流动性受到影响，应对桩底沉渣的厚度进行控制。利用测绳严格测量钻孔深度并开展二次清孔工作。控制泥浆的含砂率在3%以下，在分离泥浆和砂的过程中，可以采用脱砂机。

2.4 卡埋钻具

（1）使用优质泥浆：钻进过程中密切关注并测试泥浆的各项指标，其中泥浆粘度低于25″，比重在1.40g/cm 3以上。（2）认真埋设护筒：护筒埋设时应确保溢浆孔离出地下水位1.0m以上，以便钻进时，孔内泥浆保持一定的压力，防止孔壁坍塌。护筒埋设工作是钻孔灌注桩施工的开端，护筒平面位置与竖直度准确与否，护筒周围和护筒底脚是否紧密、不透水，对成孔、成桩的质量都有重大的影响。埋设护筒时应通过定位的控制桩放样，依据护筒长度挖至地面以下比护筒长度浅0.5～1.0m，把钻孔位置标于坑底，再把护筒吊放进坑内，使护筒中心与钻孔中心位置重合，并使护筒垂直。在中心桩位周围埋设护桩，采用人工配合旋挖钻机埋设，此后即在护筒周围对称、均匀地回填最佳含水量的粘土，要分层夯实，达到最佳密实度。夯填时要防止护筒偏斜。水下混凝土灌注完立即拔出护筒，就位后再次校核桩中心位置。（3）由于钻头边齿，侧齿磨损，钻头与孔壁间几乎无空隙，无形中增加了提升阻力，导致埋钻，因此在使用过程中，钻头边齿和侧齿磨损后要及时修复。（4）因机械事故而使钻头在孔底停留时间过长，导致钻头筒壁四周沉渣大多而埋钻，因此，平时要注意钻机本身的及时保养和维修，同时调整好泥浆性能，使孔底在一定时间内无沉渣。

2.5 施工注意事项

钻斗类型结构，应以地层状况为依据进行合理选择，小刃角和小切削角适用于软土层，窄弯曲齿套和大切削角适用于硬土层，包括了砾石层和砂层等。在黏土层施工时，应适当增大齿间距，防止出现“糊钻”问题。为了保证钻孔直径符合工程建设要求，应对钻斗进行定期检查，及时更换磨损严重的钻斗。在提升钻斗时，要对其速度进行合理控制，防止较大的升降速度带来的孔壁坍塌问题。注意根据桩径的差异以及钻斗的载运状态，对升降速度进行控制。为了避免导管中的混凝土被泥浆污染，应在料斗底部设置塑料插头，以工程建设的规定强度为参考，合理确定桩基混凝土圆柱体的抗压强度，以合同规范对混凝土的取样和测试工作进行管理。

3 结语

旋挖钻机在砂性土地层中进行钻孔灌注桩施工，成孔后孔底沉渣过厚且极易发生埋钻事故。做好泥浆性能的全过程控制是灌注桩成桩质量的关键。

参考文献：

[1]王虎.旋挖钻机在城市高架桥桩基施工中的应用[J].中国战略新兴产业，2018（40）：244.

[2]杨廷军.旋挖钻机在桥梁钻孔灌注桩施工中的应用[J].黑龙江交通科技，2017，40（3）：139.

[3] 刘海彪 . 钻孔灌注桩施工工艺流程及质量控制措施研究[J].工程技术研究，2019，4（7）：255-256.