旋挖钻机在桥梁桩基施工中应用

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1、旋挖钻机在桥梁桩基施工中应用摘要：介绍三一重工SR280RII型旋挖钻机及其成孔工艺，并通过施工实例与国内常用的回转钻机进行了技术经济比较。关键词：桥梁桩基施工钻孔灌注桩旋挖钻机0引言鸭绿江界河公路大桥是国家重点工程，其中第一合同段的施工任务由我集团公司承揽建设。该施工段工序复杂，为了确保工程质量，不延误工期，我单位引用先进的旋挖钻机协助完成了400根钻孔桩的基础施工。旋挖钻机能够大大促进桩基施工工艺的改进和更新，从而将成桩质量提升至一个新的髙度，目前在我国还未普及应用。笔者就技术特点，将该设备与国内目前普遍使用的回转钻机进行了对比分析，

2、具体内容如下。1工程概况本标段为第一合同段，起点为丹东西互通式立交区(K0+000),终点为主线收费站(K6+700),全长6.7公里。其中大桥3座，中桥10座，小桥2座。因地质条件相似，现以金板河大桥为例，将旋挖钻机在钻孔灌注桩中的应用做一阐述。金板河大桥全长421m,桩基用桩68根，桩径120cm的16根，桩径160cm的56根，桩长19.72〜28.07m,总计1577.8延米，C25混凝土灌注量2433.53m3o地层自上而下依次为：①素填土。②粉质粘土层。③粗砂。④全风化凝灰质角砾岩。⑤强风化凝灰质角砾岩。⑥中风化凝灰质角砾岩。

3、桥址处河道顺直，设计流速3.42m/s,设计水位Hs二11.280m。2旋挖钻机及其施工工艺2.1旋挖钻机三一重工生产的SR280RII型履带式可行走旋挖钻机是第二代入岩旋挖钻机。相较于第一代机械设备的构造来说，它采用的是主卷扬后置结构，不仅延长了钢丝绳的使用寿命，增大了钻杆的提拔力，而且大大改善了车体的提升能力,使其更为稳固，可打深桩。同时，参照国际标准选择关键元器件，如卡特彼勒C9HHP发动机，卡特彼勒336D底盘，以及布雷维尼、力士乐和邦飞利等。动力头最大输出扭矩280KN・m,采用最大成孔深度（配磨阻杆）84m,最大成孔直径250

4、0mmo2.2旋挖钻机施工工艺旋挖钻机的施工工艺可以分为两种：干作业成孔和泥浆护壁旋挖成孔。它们二者的应用环境有所不同，如果遇到地下水位较低的情况，或在成孔深度内无地下水的土质，就比较适合用干作业成孔作业。相比之下，泥浆护壁成孔工艺应用范围稍广，不受地下水位高低的限制，但较多用于高含水量的环境，其原理就是通过泥浆循环来保护孔壁并排出土渣而成孔。泥浆具有保护孔壁、排出土渣的作用，除此之外，它还可以冷却和润滑钻头。综合考虑丹东地区水文地质特点，本工程采用泥浆护壁成孔，具体施工过程如下：2.2.1场地平整旋挖钻机具有半径大、钻杆高的特点，为了确

5、保施工安全，在前期工作中，要对关架空电线、通讯线等进行清理。另外，旋挖钻机自重较大，因此要保证场地平整，并具有一定硬度以免沉陷。2.2.2钻机就位当钻机就位时，可以通过控制器对钻杆角度进行调整，以确保钻机的垂直度。其调整幅度为前俯10°、后仰6。、左右摆8°o如果钻机在作业过程中的倾斜率保持在0.30以内，可自行调节垂直度。2.2.3埋设护筒该钻机自带护筒驱动器，可以自行埋设护筒。依据地质情况的不同，护筒最长可达6.0mo在本工程中，护筒指标为:长度4〜6m,根据桩径的不同，护筒分别为内径1.28m、1.70m,外径1.32m、1.75m

6、。在埋设护筒时，为了方便钻头定位和保护桩孔，要使护筒顶比原地面高出0.3m,同时，要注意用水平尺对垂直度进行检查。2.2.4泥浆制备这一环节对钻机的正常工作至关重要，因为该钻机需要泥浆相对密度不低于1.3,要求较高。在前期工作中，利用搅拌机将膨润土、纤维素和纯碱按比例混合搅拌，制作出符合要求的泥浆。2.2.5旋挖成孔旋挖钻机的钻头一般为筒式钻头。在实际操作中，先将钻头下降到预定深度，然后旋转钻头、进行加压，这个过程中，旋起的泥土会进入钻筒内，当钻筒内充满泥土后将钻头反转，封闭钻头底部并提出，然后开启钻头底部开关将土倒出。向孔内注浆的时机应

7、该是在钻机钻进过程中或将钻头提出钻孔外后，泥浆液面要高于护筒底部。还需要注意的是，现实中往往会出现提出的钻头有泥浆，而造成泥浆污染的问题。这是因为由于地质条件不一，旋转过程中很少有泥土将钻头挤满的情况。钻头筒中上部留有溢浆口，在旋挖砂层时,泥浆与砂混合后又溢入孔内。如果泥浆相对密度达不到要求，会出现灌孔前沉渣太多而超出规定的情况，从而造成混凝土灌注困难。遇到这样的情况，即使进行旋挖钻机二次旋挖清孔也起不到什么作用。在现实施工中曾出现塌孔问题，这与场地上部土层为素填土、粉质粘土，泥浆相对密度达不到相应标准，无法发挥保护作用、平衡地层压力有一

8、定关系。其余施工工序和回转钻机施工工序一致，不再赘述。3旋挖钻机与回转钻机成孔的技术经济比较2.1试验桩在全面开始成孔施工前，我们首先对两组旋挖钻机成孔灌注桩和一组回转钻机成孔灌注桩做了桩的静