余俊伟 周小刚 李龙伟 翟伟 陈星

[摘    要]随着我国特高压交流输电系统的迅猛发展，山区特高压工程越来越多，山区特高压工程的基础施工中以人工挖孔桩基础为主，施工周期长，情况复杂。人工掏挖深基坑时作业安全风险大，有限空间施工安全隐患多，如何大力推广机械化施工是目前客观存在的一个问题。旋挖钻机具有施工速度快，成孔质量高等特性，山区特高压输电线路基础施工中采用旋挖钻机成孔工艺，必将提高功效和成孔质量，同时降低施工风险。

[关键词]山区特高压基础工程;旋挖钻机;施工应用

[中图分类号]TH49 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）07–00–02

Research on Application of Rotary Drilling Rig in Construction of UHV Foundations in Mountainous Areas

Yu Jun-wei，Zhou Xiao-gang，Li Long-wei，Zhai wei，Chen xing

[Abstract]With the rapid development of my country's UHV AC transmission system， there are more and more UHV projects in mountainous areas. The foundations of UHV projects in mountainous areas are mainly based on manual digging pile foundations. The construction period is long and the situation is complicated. Manually digging deep foundation pits has high safety risks. ， There are many hidden dangers in the construction of limited space， how to vigorously promote mechanized construction is an objective problem at present. Rotary drilling rigs have the characteristics of fast construction speed and high hole quality. The foundation construction of UHV transmission lines in mountainous areas uses rotary drilling rigs to form holes， which will definitely improve efficiency and hole quality while reducing construction risks.

[Keywords]UHV foundation engineering in mountainous area; rotary drilling rig; construction application

旋挖鉆机成孔施工较传统的施工方法机械化和智能化程度高，且移动灵活，定位简单适用地层广，成孔速度快，质量好，节能环保。避免了深基坑作业风险，消除了有限空间作业安全隐患，做到风险先降后控。

1 工程概况

南昌—长沙1000 kV特高压交流输电线路工程（7标），线路全长2×30.696 km，基础型式采用人工挖孔基础119基。沿线海拔高度在120～700 m。地形以山地、高山大岭为主，部分丘陵;地质条件以岩石、松砂石为主，部分普通土和坚土。

江苏泰信公司研制的电建钻机系列产品，根据整机重量和钻孔深度，分为轻型、中型、重型三个系列五种。其中KR110D型旋挖钻机整机重量32 t，属中型钻机，约为普通旋挖钻机重量的1/4～1/2，可以适应一般乡村公路运输;其轨距可伸缩，整机不需拆卸，运输、自行走时收缩至2.6 m，道路宽度要求低，工作时伸展至3.6 m。作业时稳定性高，爬坡能力强，满足纵向25°和横向10°以内坡度的山地、丘陵、水田等复杂地形的自行走，无需专门修路。最大成孔直径2.8 m，最大钻孔深度20 m，工作状态高度为12.3 m。本工程平丘地形基础施工拟采用KR110D型旋挖钻机进场辅助施工，如图1所示。

2 旋挖钻机成孔流程

旋挖钻机施工工艺流程：施工准备→场地布置→测量定位→钻机就位→钻孔→成孔质量检查→结束。

2.1 施工准备

施工前项目部提前做好属地协调，对旋挖钻机途径路段进行现场勘察、细致规划，对便道进行提前修缮加固等。

2.2 场地布置

由于旋挖钻机自身重量大，在作业前需对场地进行平整，必要时可铺设钢板，保证场地有一定硬度，以免钻机沉陷或倾斜。

2.3 测量定位

基础施工班组对基础桩位复测，核实“基础配置表”“杆塔明细表”中塔型、呼称高、线路转角度数、基础跟开等数据后进行桩孔定位，并设置施工、质检、验收等必要的辅助桩。辅助桩的设置不能影响旋挖钻机的正常施工。

2.4 钻机就位

钻机就位时要先检查钻机性能、工作状态是否良好，通过预先设置的辅助桩位确定钻头位置，并利用旋挖钻机自身控制系统调整钻杆垂直度。

2.5 钻孔

旋挖钻机钻进过程中，钻机操作人员应随时注意垂直控制仪表，保证钻孔垂直度偏差不超过0.5%。施工前，班组负责人做到“三交三查”，将孔径、孔深等数据交代钻机操作人员。当钻机仪表显示到达预定深度再用卷尺复测孔深避免超挖。钻机出来应及时外运，外运及弃土措施应满足环水保措施要求。

3 安全质量控制措施

3.1 钻机就位找正

桩孔中心定位后，应在其正面和侧面设置4个辅助桩，通过辅助桩控制钻头位置，设置辅助桩保护措施，防止移动丢失。旋挖钻机就位开挖前要精准定位，对中精度误差不超过5 mm。

3.2 钻进过程控制措施

钻机应空载起钻，在钻进过程中控制钻头旋转速度，初始阶段速度应缓慢，注意保护坑口形状，减少坑口土层扰动。随着钻进深度增加，可以视情况加快旋挖速度。钻进过程需设置专人监视钻头及钻杆工作状态，检查纠正钻机垂直度，并根据出土情况和钻杆进尺及时记录地质情况，发现异常应立即停止作业。

3.3 成孔质量控制

成孔质量检查包括坑口处，坑底部直径及孔深。成孔后应采取必要措施清除底部残渣，清空后，重新检查孔深是否满足设计要求。

3.4 安全控制措施

（1）钻机如遇到与设计不符的地质或其他特殊情况，应立即停止施工，向项目部汇报，待明确施工方案后方可施工。

（2）开钻前应进行试运转检查，钻机运转时不得进行检修。

（3）安全监护人应经常检查孔口，孔壁有无异常现象，发现边坡裂纹、疏松等应立即停止钻孔，采取有效措施，未处理好前不准钻孔。

（4）钻孔过程中要设置隔离区防止人员掉入坑内，土质较软时应铺设钢板防止旋挖钻机倾覆。

4 功效分析

施工过程中项目部跟踪记录了7基旋挖钻机施工塔位，从钻机进场到整基施工完成各项数据（表1）。

7基基础平均桩长13.7 m，平均约3.3天完成一基，遇中等风化砂纸岩层旋挖速度稍慢（图2），不影响总体成孔效率。

人工掏挖基础施工单基配置掏挖工人8名，桩长13.7 m，整基掏挖完成约14天左右。实践证明，旋挖钻机成孔质量稳定、功效高。本工程主要进场道路大部分为乡村公路，沟渠桥梁，且距离塔位较远，其应用范围受到限制。

5 结束语

综上所述，随着山区特高压电网建设安全、质量和工期提出的更高要求，挖孔基础施工采用旋挖钻机成孔施工工艺，提高了机械化施工程度，降低了人工作业风险。項目部可通过施工综合分析比较，结合旋挖钻机施工地质，交通，地理条件等加强施工组织及过程动态管控，从而发挥旋挖钻机在山区施工中的优势，促进桩基施工优质高效。

参考文献

[1] 黎中银.旋挖钻机及施工技术[M].北京：人民交通出版社，2010.