摘要：随着电力系统的发展，输电线路的等级不断提高，相应各组成结构也不断加大，特别是基础工程，施工情况复杂，施工周期长，约占工程总工期的一半，如何将先进的施工机械应用到线路施工中来是目前客观存在的一个问题。旋挖钻机因其施工速度快，成孔质量高，已成为工程界钻孔灌注桩施工的主要成孔设备，已广泛应用于高速公路，桥梁和电厂等基础施工中。特高压输电线路基础工程采用旋挖钻机成孔工艺，提高了工效和成孔质量，可以较多地减少基础工期。
关键词：旋挖钻机；特高压基础工程；施工应用；
1旋挖钻机应用优势
（1）旋挖钻机成孔成桩施工较传统的施工方法相比，旋挖钻机的机械化和智能化程度高，行走移动灵活，定位简单；
（2）适用地层广；钻孔速度快，钻孔能力强、钻孔质量好，施工效率高，施工质量好；作业时振动小，噪音低，污染少，节能环保。
（3）旋挖钻机施工准备时间短，能够节约大量准备时间，旋挖钻机成孔时间大约为2小时，与传统潜水钻机成孔时间相当。
（4）旋挖钻机相对潜水钻机开挖的泥浆池小，节约了施工占地，同时减小了对环境的污染。
2 工程概况
旋挖钻机成孔灌注桩基础施工，在我公司尚属首次。本次工程选择锡盟～山东1000千伏特高压交流输变电工程线路工程17标，基础型式全部为灌注桩式基础。全线处于平原地区，海拔高度5～15米。沿线地质主要为粉土、粉质粘土、粉细砂等，地下水位较高。本次将使用旋挖钻机辅助完成此次的特高压基础工程施工。
2.1施工准备
（1）施工前项目部提前做好属地协调进场，对所用机械途经路段进行现场查勘、缜密规划，对路、桥等进行提前修缮和加固等。
（2）物料运输采取现有道路运输，采用轮式运输车、混凝土罐车，尽量减少施工中青苗赔偿，减少施工阻挡事件的发生。
（3）本标段选用了XR180L型旋挖钻机，后根据施工进展及业主项目部节点计划，投入第二台雷沃FR622C-3型旋挖钻机。
（4）由于旋挖钻机钻杆高，自重大，在作业前需对场地进行平整，场地应能够满足旋挖钻机施工需要，并保证场地有一定硬度以免钻机沉陷或倾斜。
（5）要在距桩孔适当的位置设置泥水槽，并安装泥浆的输送设备。
（6）泥水槽的位置要合理布局，不得妨碍吊机和钻机行走。
XR180L型旋挖钻机 FR622C-3型旋挖钻机
2.2 旋挖钻机钻孔灌注桩施工流程
（1）测量定位
灌注桩施工班组对线路进行复测，核实“基础配置表”和“杆塔明细表”中的塔型、呼称高、线路转角度数、基础跟开等数据后进行桩孔定位，并订出作为施工、质检、验收等必要的辅助桩，辅助桩应设在不受施工影响的位置。
工艺流程
开始→场地布置→钻机组装→钻机调试→钻机对中找正→钻孔→成孔质量检查→结束
（3）钻机就位
钻机就位时，要事先检查钻机的性能状态是否良好，保证钻机工作正常。通过预先设置的辅助桩准确确定钻头的位置，并保证钻机稳定，通过手动粗略调平以保证钻杆基本竖直后,即可利用自动控制系统调整钻杆保持竖直状态。
（4）埋设护筒
根据设计桩径选择相同直径的钻头，钻头定位后，利用自动控制系统调整其垂直度进行钻孔，钻进深度约2m下放护筒。护筒上方有2个吊点，用旋挖钻机副卷扬使用两根φ18钢丝绳对称起吊，垂直下放进孔内，检测护筒的位置及垂直度。确保桩位正确后，在护筒上方垫2块枕木，用钻机动力头下压护筒上方枕木，将护筒压入地面以下，埋设后的护筒高出地面约200-300mm。
（5）钻孔
①为防止塌孔，孔内注入旋挖钻孔专用稳定液后进行钻孔，随掘进应不断补充稳定液，保证在提钻后液面始终高于地下水位。
②钻进过程中，钻机操作人员应随时注意垂直控制仪表，以控制钻杆垂直度，保证钻孔垂直度小于0.5%的要求。
③配合旋挖钻机护壁施工需设大泥水槽，另外在基坑附近设置小型泥水槽，小泥水槽一端与基坑通过导管或沟槽连接，另一端与大型泥水槽连接，大小泥水槽之间通过污水泵实现水的循环使用。
④ 在开钻前将孔深告之钻机操作人，当钻机仪器显示预定深度时再用测绳复测孔深，以确保孔深要求，避免超挖。
⑤钻机取上来的渣土应及时用装载机及自卸车运至当地政府指定的地点，以便于旋挖钻机的倒渣。利用伞式成孔检测仪和测绳进行成孔质量检测。
3 施工工艺和质量控制措施
3.1对中找正
桩孔中心定位后，在其正面和侧面应设置4个辅助桩；通过辅助桩控制钻头，第一斗的要精确对中后下挖，对中精度误差不得超过5mm。
3.2钻进
钻机就位找正后，开始钻孔施工，钻机应空载起转。在钻进过程中控制钻头旋转速度，开始钻进时速度应缓慢，注意保护坑口形状，减少坑口土层扰动，当钻进深度达到一个钻斗高度时，可以视土质情况加快旋挖速度。钻头钻进过程需专人监测其工作情况，发现异常地质情况、地下文物等，应立即停止作业，并采取相应的处理措施。
3.3成孔质量控制
（1）成孔质量检查包括坑口处、坑底部的直径及孔深等。
（2）经常检查纠正钻机桅杆的水平和垂直度，保证钻孔的垂直度；并根据出土情况和钻杆进尺及时记录地质情况。
（3）成孔后应采取必要措施清除孔底残渣；清孔后，应检测孔深是否满足设计要求。
3.4 安全控制措施
钻孔时如遇到与设计条件不符的地质或其它特殊情况，如发现地下文物、地下军事坑道、地下电缆或管道等，应立即停止施工，及时向项目部汇报，待明确施工方案后，方可施工。
开钻前，机械设备应先进行试运转检查，钻机运转时不得进行检修。安全监护人应经常检查孔口、孔壁有无异常现象，如发现边坡有裂纹、疏松等，应立即停止钻孔、采取有效措施，未处理好前，不准继续钻孔。钻孔过程中要注意操作安全，防止人员掉入孔内，严禁施工人员进入护筒中工作。 旋挖钻机工作范围地面应平整坚实，土质较软时应采取在下面铺设钢板等防旋挖钻机倾覆措施。
4 旋挖钻机在特高压基础工程中的应用效果分析
旋挖钻机在地下水位埋藏浅的区域，其应用和工效不能得到最大限度的发挥。但挖钻机自身较重、自行走履带宽，在较长距离转移时需大型拖板车，对通行道路、桥梁要求较高，转场费用较高。另外，其自行走受乡村间小公路窄、沟渠桥梁载荷吨位小、农田经济作物区域等限制，其应用范围容易受到较大限制。
实践证明，旋挖式钻孔灌注桩具有质量稳定、施工方便、施工进度较快的优势，通过对施工全过程的优缺点进行分析，相关人员应结合旋挖式钻孔灌注桩施工工艺，地质、交通、地理条件，通过加强施工组织及过程动态管理，从而充分发挥旋挖钻机的优势，促进桩基工程优质快速施工。
结束语：
综上所述，随着特高压电网对工程建设安全、质量和工期提出的更高要求，锡盟-山东特高压线路工程创新设计理念和方法，在灌注桩基础工程施工中，采用旋挖钻机成孔施工工艺，提高了机械化施工程度，降低了人工投入和作业风险。此项技术运用有利于进一步提升工程建设质量和效率，进一步的提升经济、环境和社会效益。但该技术工艺使用有待完善，应针对平原地区输电线路的特点，将旋挖钻机改进，使其小型化便于运输，减少施工期间的占地及青赔费用，提高工效并利于环境保护。
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论文作者:徐银达
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
标签：钻机论文; 钻孔论文; 工程论文; 泥水论文; 基础论文; 钻杆论文; 钻头论文; 《电力设备》2017年第34期论文;