旋挖钻机成孔质量控制

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1、旋挖钻机在软土地层施工的技术应用及质量控制内容提要：主要阐述旋挖钻机的技术性能及特点，以及通过对旋挖钻机在软土和沙土地层施工中出现的一些问题进行总结，并对旋挖钻机在类似地层施工时针对容易发生的质量事故根据施工现场经验总结出来一些预防措施。关键词：旋挖钻机软土地层技术应用质量控制1前言Xxxx桥位于西安市东北郊，大桥横跨灞河，桥梁基础为混凝土灌注桩，钻孔桩200余根共1086m（其中1.2米的72根共2460m，1.5米的144根共7626m），绝大部分桩基处在河道上，河床表面1.5-2米范围为淤泥层，接着为一层厚度为3米左右的沙层，再往下是粘土层和沙层交替布置。因常年受河水浸泡，

2、地下水位高，故地层土质松软。但为了确保工期，全部成孔采用旋挖钻机成孔，到目前累计完成桩基140余根。2旋挖钻机的主要技术性能及特点旋挖钻机的工作原理是首先通过底部带有活门的桶式钻头回转破碎岩土，并直接将其装入钻斗内，然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土，这样循环往复，不断地取土卸土，直至钻至设计深度。主要技术性能及特点如下：2.1成孔速度快，是普通循环钻机的5倍以上，有效地保证了工程进度。旋挖钻机钻杆为伸缩式钻杆，提钻速度快。按直径1.5m,孔深46m左右的基桩在7h左右即可完成。2.2对不同的地质情况适应性强,适用广泛。2.3移位方便，旋挖钻机多为液压履带式伸缩底盘

3、，可将钻机方便地移动到所要到达的位置，而不像普通循环钻机移位那么繁琐，同时又保证了整机稳定性及良好的机动性能。2.4定位速度快且定位准确度高。开孔前通过人工指挥钻头中心对准桩位，再由机械手将对应坐标设置为轴心坐标，施工过程中操作手在驾驶室内利用先进的电子设备就可以精确地实现对位，使钻机达到最佳钻进状态。2.5钻孔深度、垂直度可自动检测及控制。因钻机自身自动化程度高，钻孔深度和垂直度可由电子系统控制并在荧屏实时显示。除此之外，2.6钻机自带动力，不受场地供电限制，对于电力紧张的工地比其它钻机更能显示其优越性。2.7安全、环保特点突出。整机采用全液压传动，整机调平和行走移位均借助液压

4、马达或油缸，不仅过载保护性好，运转平稳，安全可靠，操作灵活轻快，震动小、噪音低，大大减轻了操作者工作强度，而且钻机还设置了主、副卷扬机的高度限位与动臂幅度限位以及驾驶室内液控开关等安全保护装置，从而促进了文明施工和安全生产；钻孔过程不用循环泥浆，使用的泥浆可以循环利用，钻渣可以通过提升旋挖斗时和泥浆分离后运走，减少了污染，施工现场较为整洁干净。2.8成孔后沉渣少。旋挖钻机成孔采用静态泥浆护壁，钻渣是通过旋挖斗提出，故沉渣量很小；而其它钻机钻渣是通过泥浆的循环排出，故两三米沉渣是常见的。3旋挖钻机在软土地基施工过程中容易发生的问题和应对措施旋挖钻机由于它对各种地质条件适应能力较强，

5、成孔效率高，施工简单易操作等特点，作为工程基础的一种机具已被应用得相当普遍。但是由于自身的一些特点，且其施工工艺环节多，一环不慎，便导致质量事故发生。尤其是在软土和砂土地基施工时更为突出，以下是通过灞河2号桥及以往工地施工总结出来容易发生的问题及相应的应对措施。3.1旋挖钻机成孔抗扰动能力差，由于成孔抗扰动能力差，故容易发生塌孔事故首先，旋挖钻泥浆护壁为静态泥浆护壁，孔壁泥皮薄，故护壁效果较差，尤其是在砂卵地层更为突出；其次，旋挖钻机成孔速度快，出渣方式通过旋挖钻斗直接挖出，直径1.5m,孔深40m左右的基桩在5h左右即可完成，故孔壁土层稳定性差。为应对这类问题应采取如下预防措施

6、：1、根据地层地质情况选择合适的钻进速度。2、施工时选用水化性能好，造浆率高，成浆快，含沙量少的膨润土或黏土，在沙土地层选用精选的膨润土为宜。成孔后如来不及灌注时必须孔内泥浆循环。3、根据孔口地层地质情况确定适当的护筒长度，尽量使护筒穿透砂层，若孔口砂层过厚护筒长度不得低于6米，以减少因地表上振动能量传递到无护筒孔壁。同时在开钻前检查护筒四周土是否结实，如四周土较为松软，可利用钻杆对护筒四周进行捣实。我工地发生的两起塌孔事件均因护筒没有穿透砂层和护筒长度过短而造成的。4、尽量避免成孔后机械在孔口周围走动。5、将不可能避免的施加在孔口周边的力尽可能的分散，避免局部受力，杜绝外部力直

7、接作用在护筒上。6、施工过程中尽量避免钻斗和钢筋笼擦伤孔壁。3.2成孔后软土地层易发生缩孔首先因为旋挖钻出渣方式为钻斗旋挖出渣，孔壁不像其它钻机成孔时有挤压，且旋挖钻成孔速度快，故孔壁稳定性比其它钻机成孔孔壁差；其次，旋挖钻机成孔采用的泥浆相对其它钻机来说比重低，故对孔壁产生的力相对较小。为应对这类问题应采取如下预防措施：1、适当加大钻斗直径，在开孔全结合地层地质情况确定钻斗加大尺寸，保证缩孔后的孔径满足设计孔径。2、适当加大泥浆比重。3、尽可能的缩短浇注前的操作时间。3.3施工