旋挖钻机施工技术及质量控制初探
分类：机械论文发表
时间：2012-06-07 09:14
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摘要：旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械。主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工，在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基基础施工中得到广泛应用。本文主要讲述了旋挖钻机施工的施工前准备、施工机械与设备、常用清水施工工艺及质量控制措施。
关键词：旋挖钻机施工质量控制
旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械．广泛用于市政建设、公路桥梁、高层建筑等地基础施工工程，配合不同钻具，适应于干式（短螺旋），或湿式（回转斗）及岩层（岩心钻）的成孔作业，旋挖钻机具有装机功率大、输出扭矩大、轴向压力大、机动灵活，施工效率高及多功能特点。旋挖钻机适应我国大部分地区的土壤地质条件，使用范围广，基本可满足桥梁建设，高层建筑地基础等工程的使用．目前，旋挖钻机已被广泛推广于各种钻孔灌注桩工程。因此对旋挖钻机进行技术上探讨有着十分重要的意义。
一、施工机械设备的工作原理
旋挖钻进成孔工艺：旋挖成孔首先是通过底部带有活门的桶式钻头回转破碎岩土，并直接将其装入钻头内，然后再由钻孔机提升装置和伸缩式钻杆将钻头提出孔外卸土，这样循环往复，不断地取土卸土，直至钻至设计深度。对粘结性好的岩土层，可采用干式或清水钻进工艺，无需泥浆护壁。而对于松散易坍塌地层，或有地下水分布，孔壁不稳定，必须采用静态泥浆护壁钻进工艺，向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁。以下仅对旋挖干取土成孔法施工工艺进行探讨。
二、施工流程
（一）场地布置原则
根据设计要求合理布置施工场地，先平整场地、清除杂物、换除软土、夯打密实。规划行车路线时，使便道与钻孔位置保持一定的距离；以免影响孔壁稳定；施工场地为旱地而且在施工期间地下水位在原地面以下时，将场地平整夯实，清除杂物；场地位于浅水时，采用筑岛后在顶面安装钻孔机，筑岛顶面高出施工水位1．0m左右；旋挖钻机不宜直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷；旋挖钻机的安放位置应考虑钻孔施工中孔口出土清运的方便。
（二）桩位放样
桩位放样，按“从整体到局部的原则”进行桩基的位置放样，进行钻孔的标高放样时，应及时对放样的标高进行复核。采用全站仪准确放样各桩点的位置，使其误差在规范要求内。
（三）埋设钢护筒
护筒埋设工作是旋挖钻机施工的开端，钢护筒平面位置与垂直度应准确，钢护筒周围和护筒底脚应紧密，不透水。埋设钢护筒时应通过定位的控制桩放样，把旋挖钻机需钻孔的位置标于坑底。再把钢护筒吊放进坑内，找出钢护筒的圆心位置，用十字线在钢护筒顶部或底部，然后移动钢护筒，使钢护筒中心与钻孔机钻孔中心位置重合。同时用水平尺或垂球检查，使钢护筒坚直。此后即在钢护筒周围对称地、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。以保证其垂直度及防止泥浆流失及位移、掉落，如果护筒底土层不是粘性土，应挖深或换土，在坑底回填夯实300－500mm厚度的粘土后，再安放护筒，以免护筒底口处渗漏塌方，夯填时要防止钢护筒偏斜。护筒上口应绑扎木方对称吊紧，防止下窜。
若桩孔在河流中，应将钢护筒埋置至较坚硬密实的土层中深0．5m以上；钢护筒顶高出施工水位或地下水位1．5－2．0m，并高出施工地面0．3m；钢护筒埋设前，先准确测量放样，保证钢护筒顶面位置偏差不大于5cm，埋设中保证钢护筒斜度不大于1％；埋设钢护筒前，采用较大口径的钻头先预钻至护筒底的标高位置后，提出钻斗且用钻斗将钢护筒压入到预定位置。用粗颗粒土回填护筒外侧周围，回填密实。
（四）旋挖钻机施工
旋挖钻机成孔一般为清水施工工艺，无需泥浆护壁；若有地下水分布，且孔壁不稳定，可向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁。清水施工时，将钥匙开关打到电源档，旋挖钻机的显示器显示旋挖钻机标记画面，按任意键进入工作画面。先进行旋挖钻机的钻机桅杆起立，将桅杆调垂直。即首先将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置，旋挖钻机的显示器显示桅杆工作画面。操作人员要通过显示器上的自动定位按钮进行自设定零位，然后再进行相同的调垂操作。清水施工钻孔时通过显示器按钮直接进入主工作界面，然后进行钻孔作业。旋转开孔后，以钻头自重并加压作为钻进动力。当钻斗被旋转挤压充满钻渣后，将其提出地表，装入弃渣车，同时观察监视并记录钻孔地质状况。
（五）成孔
成孔达到设计标高后，对孔深、孔径、孔壁、垂直度等进行检查，不合格时采取措施处理。成孔检查方法根据孔径的情况来定，当钻孔为干孔时，可用重锤将孔内的虚土夯实，采用直接用测绳及测孔器测，若孔内存在地下水，可采用泵吸反循环抽浆的方法清孔，则采用水下灌注混凝土施工的方法进行钻孔的测孔工作，清孔时合理控制泥浆的粘度与含砂率；经质量检查合格的桩孔，及时灌注混凝土。
三、质量控制措施
（一）埋设护筒
护筒埋设工作是旋挖钻机开始施工的第一步，钢护筒平面位置与垂直度应准确外。此后即在钢护筒周围对称地、均匀地回填最佳含水量的粘土，要分层夯实，此时钢护筒周围和护筒底脚应紧密，不透水。
（二）成孔
采用钻头钻进,根据不同层次的土质结构选择不同的转盘转速和进尺进行控制。在砂层钻进和进入强风化层后,因土层太硬会引起钻锥跳动及偏斜、加大钻杆摆动,故应选择低档慢速,转盘转速参数取值13～40v/min,成孔深度按设计要求进行控制。
（三）钢筋笼制安
旋挖机挖土清渣达到设计要求后,开始下放钢筋笼,其制安必须严格按照设计图纸进行,主筋、箍筋应焊接均匀,搭接长度及焊缝应符合规范要求,安装时应安装护块,以确保周正及保护层厚度,钢筋笼的制作偏差应符合设计及规范要求。
