旋挖钻机在全砂层中的应用介绍

旋挖钻机是近年来钻孔灌注桩施工中的一种先进施工方法。其打桩原理是在钻杆扭矩和压力系统的共同作用下，带阀门的铲斗旋转进尺，铲斗旋转过程中旋紧的钻渣从铲斗下方的底部开口进入铲斗，当钻斗内装满钻渣时，扭矩反力显著加大，并通过操作室内传感装置反映出来。随后在机组人员操作下，使钻杆反向旋转，由钻机提升装置和伸缩式钻杆将钻头提出孔外卸土。如此循环反复，不断取土、卸土，直钻至设计深度。其效率、环保、效益高的特点，适用于工期紧、工程量大、地质条件较好的工程。

1、工艺流程

钻孔灌注桩主要工序包括：测量放线、成孔、钢筋笼制作及运输安装、砼搅拌、砼灌注成桩、后压浆等，施工工艺流程详见图1所示。

2、钻机定位

在桩位复核正确，护筒埋设符合要求的基础上，钻机才能就位。桩机定位要准确、水平、垂直、稳固，钻机导杆中心线、回旋盘中心线、护筒中心线应保持在同一直线。

3、泥浆制备

在钻孔灌注桩的施工过程中，为了防止坍孔，稳定孔内水位及便于挟带钻碴，采用澎润土制备成泥浆进行护壁。泥浆护壁是利用泥浆与地下水之间的压力差来控制水压力，以确保孔壁的稳定，所以泥浆的比重则起到保持这种压力差的关键作用。如果钻孔中的泥浆比重过小，泥浆护壁就容易失去了阻挡土体坍塌的作用;如果泥浆的比重过大，则容易使泥浆泵产生堵塞甚至使混凝土的置换产生困难，使成桩质量难以得到保证。要充分发挥泥浆的作用，其指标的选取是非常重要的。这就要求在实际工程的施工中，根据工程的具体情况，合理地控制不同土层中泥浆的指标。

4、钻进成孔

成孔中，按试施工确定的参数进行施工，设专职记录员记录成孔过程的各种参数，如加钻杆、钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。记录必须认真、及时、准确、清晰。

必须按要求测试进、出口泥浆指标，发现超标及时调整。成孔达到设计深度时，监理工程师验收合格后，方可进行初次清孔。

5、一次清孔

测试泥浆指标，发现超标及时调整。然后将钻头放入孔底扫孔，捞去沉渣，清孔必须彻底。清孔结束，自检合格后与监理工程师共同进行孔深测量，作为二次清孔后测沉淤的依据。

6、钢筋笼制作安装

旋挖钻机的一个显著优点就是成孔快，且成孔后孔底沉渣很少。所以只要在钢筋笼制作、安装上采取合理措施，避免安装时钢筋笼刮伤孔壁，就可以大大地降低沉渣厚度，有效防止塌孔的发生。这就要求在钢筋笼制作方面要严格控制，重点是钢筋笼外径和直线度，主筋搭接、纵横筋交叉点的焊接质量必须符合设计要求。为此，要检查钢筋笼保护层垫块的设置。在这一工程中，垫块采用圆柱形砂浆垫块，沿钢筋笼每隔4m放置一组，每组设置4个，按90°均匀安放，既可避免笼体碰撞孔壁，又可保证混凝土保护层均匀及钢筋笼在桩体内的位置正确。

钢筋笼的吊装应3点起吊，保持笼轴线重合。入孔时，始终需保持垂直状态，对准孔位徐徐轻放，保持稳定，避免碰撞孔壁，一旦遇阻立即查明原因，禁止晃动和强行冲击下放。

7、下导管

导管要定期进行水密性试验，下导管前要检查是否漏气、漏水和变形，是否安放了密封圈。导管要依次下放，全部下入孔内后，应放到孔底，以便核对导管长度及孔深，然后提起30～50cm，进行二次清孔。

8、二次清孔

测试进、出口泥浆指标，调整到施工组织设计确定的参数，用钢丝测绳测孔底沉渣，一般控制在≤10cm范围内发现超标及时调整。发现超标后将钻头放入孔底扫孔，捞去沉渣，清孔必须彻底。

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