关键词:旋挖钻机；基础工程；软土地基；施工；应用
引言
旋挖钻机钻孔技术是现代建设桩基施工的代表，相较于传统的钻机施工技术，旋挖钻机钻孔技术具有施工效率高，施工灵活，设备性能先进，可实现多种钻进方式，成桩治疗好，施工成本低，环境污染小等多种优势，在建设桩基施工中发挥着巨大的作用。现结合实践，对旋挖钻机钻孔技术在矿山建设桩基施工中的应用展开研究，以供参考。
1旋挖钻机施工工艺原理分析
旋挖钻机施工法又称钻斗钻成孔法，成孔原理是在一个可闭合开启的钻斗的底部及侧边，镶焊切削刀锯，在伸缩钻杆旋转驱动下，旋转切削挖掘土层，其中，旋挖钻工作时压力、扭矩传递顺序为：①压力：动力头油缸、动力头钻杆钻头、切削刀；②扭矩：动力头马达减速机动力头轮毂、钻杆、钻头、切削岩土由此可以看出，旋挖钻机的动力转变为施工所需的钻进压力和扭矩，而传输过程中的压力和扭矩的利用率则取决于钻杆和钻斗，且钻斗的关键参数是斗齿刃前角，选择不同的斗齿刃前角，其钻进效果不同。
2旋挖钻机的主要功能和特点
2.1操作简便，施工便利
目前市场上的旋挖钻机基本都由液压驱动，其操作程序也实现了自动化控制，部分进口机械还能依靠先进的陀螺仪和全站仪实现自动定位、自动扶正桩位等功能。
2.2占用临时用地较少
旋挖钻机在成孔过程中，不会排出较多的泥浆，可以相应减少泥浆沉淀池的尺寸，从而减少工程在用地方面的投入。
2.3环保特点突出，施工现场干净
旋挖钻机一般都采用无循环或者干式泥浆钻进的方式，使用的泥浆量为普通循环钻进的1/10～1/2O，不会对施工现场造成严重污染，可以有效降低排污费用，并提高文明施工水平。
2.4灵活性强
旋挖钻机使用履带底盘承载，接地压力小，适合于各种工况，在施工场地内行走移位方便，机动灵活，对桩孔的定位非常准确、方便。
3旋挖钻机施工特点
（1）该钻机具有非常灵活的施工人特点，而且功效效率快，不需要投入过多的经济成本。而且适用于多种类型的土层钻进。（2）该钻机钻进过程中的功率非常强大，而且能够快速的成孔。（3）同时在施工过程中能够快速准确地进行定位与移位。该钻机的底盘为伸缩履带的液压底盘，其升降起落与折叠均可自形完成，各种动作迅速方便，能够快速的进行移位与定位，而且成孔非常的垂直，所有操作都是通过电脑自动控制系统来完成，大大提升了钻孔的工作效率。（4）旋挖钻机具有非常高的成孔效果。该钻机能够有效地应对其他钻机钻进过程中的孔底沉淤问题，而且桩基的从侧面具有较低的摩擦阻力，便于泥浆的管理，大大提升了成孔效果。（5）使用该技术进行施工，可以进行不同孔径的桩基钻孔，实施过程中仅仅将钻头进行更换便可。而且更换方便，换上便可施工。
4旋挖钻机桩基施工
4.1施工准备阶段
测放桩位为了确保后期桩位的准确性，施工前用全站仪、水准仪等进行桩位放样。放样结束后可使用白灰或设置标记桩等进行定点，并提请监理现场确认。
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4.2施工阶段
（1）旋挖钻进钻进作业的准备工作全部就绪后，施工人员应当立即着手准备钻进作业所需的泥浆。起初钻进作业的速度应当有所降低，并随时对钻孔的位置和垂直度进行检测，一旦发生问题应及时予以纠正。但钻进作业达到一定深度后便可将泥浆灌注到钻孔内从而起到支护钻孔壁的作用。（2）清孔待钻机钻进至施工图中所要求的深度后，为确保钻孔底部泥浆能够通过灌浆来排除，可利用钻头在钻孔底部适当进行扩孔作业。随后，利用适当比例的泥浆对钻孔进行清理，以确保后期钢筋笼吊装与混凝土灌注的施工质量。（3）钢筋笼吊放待钻孔深度、直径和位置等因素满足设计要求后，便可将事先绑扎完成的钢筋笼进行吊装，吊装作业时应时刻保持钢筋笼与钻孔面保持垂直和居中，以便其在下放的过程中对孔壁进行刮擦。（4）二次清孔由于钢筋笼在吊装过程中难免会对孔壁进行碰撞，为了进一步降低钻孔内砂石对于混凝土灌注施工质量的影响，可利用压缩空气对钻孔进行二次清空，其具体做法如下。将连接有空气压缩机的导管放入钻孔底部，使其能够被吹出钻孔。（5）灌注混凝土混凝土灌注作为旋挖钻施工工艺的关键工序之一，其施工质量的好坏直接关系到工程质量，为此施工人员必须将其施工过程实施全程监管。首先，施工前应按照施工图纸要求联系混凝土供应商和运输车辆，以保证施工期间混凝土供应量的充足。其次，灌注作业必须在天气晴好的状态下进行，尤其是避免出现降水降雪等不利气候条件，以免地面积水流入基坑内导致施工质量问题。再次，在灌注期间可采用专门的混凝土泵送车进行混凝土的转运和输送，大量施工案例显示使用混凝土泵送车相对于直接采用混凝土倾倒法施工的灌注作业，其出现断桩和混凝土沉淀分层的机率大大降低。
5旋挖钻机在软土地基施工中的控制措施
5.1护筒埋设
鉴于在旋挖钻作业时护筒不仅起到了定向的作用，而且其也可以作为所开挖的钻孔护壁，大大减少了钻孔在钻进及后期混凝土灌注期间垮塌的机率。同时，为了降低旋挖钻在混凝土灌注时出现“漏浆”和“跑浆”的问题，安放护筒时必须采用机械或人工的方式对护筒接口进行夯实加固。如果在钻进作业期间发现钻孔上部的土质较为松软或地下水位较高而对上层土质产生冲刷效果，则可在施工时适当加长胡红长度，并在混凝土灌注时适当提高所灌注的混凝土标号，以提高成孔质量。
5.2浇筑混凝土的要求
为了避免出现断桩等重大施工质量事故的发生，在灌注混凝土期间应确保混泥土的连续供应，施工人员必须提前联系好相关混泥土的供货商并安排专业运输车辆按时运输到位。在灌注时切勿使用搅拌棒对混凝土进行搅拌，必须依靠其自身的密度自然下坠到钻孔内。同时，混凝土导管始终保持在混凝土砂浆的液面以下0.5-1.0m处，切勿提升过快从而导致混凝土砂浆内出现断层和气泡。
5.3轴线偏位和钻孔倾斜的处理
（1）在完成钻进作业后必须采用全站仪对现场的桩位进行复核，同时利用测深仪对钻孔的深度进行复核。（2）开始钻进作业前必须反复使用水准仪、水平仪等设备对钻头的水平与垂直位置进行复核和纠偏，部分有条件的施工班组甚至可以采用更为精准的激光定位技术，从而确保钻进作业期间钻头始终保持在正确的位置（3）钻进作业期间除了对钻头要保持时刻的关注外，鉴于钻进所使用连杆的垂直度也会随着作业期间地质、土层深度以及钻进速度的变化而产生变化，尤其是遇到地表下土层在较短的距离内出现流沙层、黏土层、岩石层、地下承压水层等不同地质形态之间的变化将会造成钻杆受力的不规则波动，从而引发钻杆垂直度的变化。为此，钻进作业期间应依照前期地质勘探情况合理安排不同深度与不同地质情况下钻进作业的速度。
结语
在粘土、粉土、砂土、淤泥质土等软土地基成孔施工中应用旋挖钻机，是一种理想的施工工艺，有着相当可观的经济效益和社会效益。随着旋挖钻机应用的不断增多，其所具有的优越性也日益凸显，一定会在未来有着良好的发展趋势。
参考文献:
[1]郭志强.旋挖钻机在桩基施工中的应用[J].山西建筑，2016，（30）.
[2]刘跃伟.国内旋挖钻机的现状与施工技术要点[J].交通世界2016,(07).
论文作者:钟建明
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/6
标签：钻机论文; 钻孔论文; 作业论文; 混凝土论文; 泥浆论文; 桩基论文; 钻杆论文; 《防护工程》2019年第2期论文;