沿海地区全液压旋挖钻机灌注桩施工分析

田光燕

摘要：通过虎门长堤路桥梁钻孔桩施工实践，旋挖钻机成孔灌注桩，在沿海杂填土、淤泥质、砂层较深地地层中，具有成孔速度快、成桩质量高、环保特点突出、行走移位方便、桩孔对位方便、扩孔系数低、自动化程度高、经济合理等优点。在沿海地区桩基施工中具有非常广阔的前景。下文将对沿海地区全液压旋挖钻孔灌注桩施工做简单分析。

关键词：沿海地区；全液压旋挖钻，施工效率高，灌注桩施工

1、前言：

随着社会经济的发展，施工机械、施工技术的进步，对各项工艺都要求更加精湛化。为了符合经济社会可持续发展的要求，全液压旋挖钻成孔技术，成为近年来发展最快的一种新钻孔灌注桩孔施工方法，旋挖钻机成孔灌注桩技术被誉为“绿色施工”，其特点是：成孔速度快、成桩质量高、环保特点突出、行走移位方便、桩孔对位方便、扩孔系数低、自动化程度高、经济合理。下面就虎门长堤路桥梁钻孔桩施工情况，谈谈沿海地区全液压旋挖钻机灌注桩施工技术。

2、桥梁灌注桩施工情况：

2.1冲击钻成孔灌注桩施工情况：

由于地质属于沿海软弱岩层，杂填土、淤泥、砂粘层地质为主，厚度达10米以上。保用冲击钻成孔进入岩层后，受钻头冲击振动，淤泥液化，砂层崩塌，扩孔、坍孔现象非常严重。钻孔过程中，采取添加粘土、抛片石挤压等方法，由于淤泥、砂层太厚，扩孔、坍孔问题仍未解决。若增加长护筒，如重复利用，需配置大吨位起重设备，机械利用率太低，机械费用高；不重复利用，措施费成本也很高工程质量难以保证。经过经济技术比较，改用旋挖钻机施工。

2.2旋挖钻机成孔灌注桩施工工艺、与冲击钻机成孔的比较：

⑴、 旋挖钻机成孔灌注桩施工工艺：

①泥浆制备

现场设泥浆池（含回浆用沉淀池及泥浆储备池）一般为钻孔容积的1. 5～2. 0倍，要有较好的防渗能力。在沉淀池的旁边设置渣土区，沉渣采用反铲清理后放在渣土区，保证泥浆的巡回空间和存储空间。

② 埋设护筒

桩基定位后，根据桩定位点拉十字线钉放四个控制桩，以四个控制桩为基准埋设钢护筒，为了保护孔口防止坍塌，形成孔内水头和定位导向，护筒的埋设是旋挖作业中的关键。

③ 钻孔定位

旋挖钻机就位后，利用自动控制系统调整其垂直度，钻机安放定位时，要机座平整，机塔垂直，钻头中心与护筒十字线中心对正，注入稳定液后，进行钻孔。

④成孔、灌注混凝土

根据护筒标高、桩顶设计标高及桩长，计算出桩底标高，以便钻孔时加以控制。成孔深度达到设计要求后，应尽快进行钻机移位、终孔验收工作；从清孔停止至混凝土开始浇灌，应控制在1.5-3h，一般不得超过4h，否则应重新清孔。

⑵、与冲击钻机成孔的比较：

根据我公司在虎门长堤路桥梁桩基础施工数据表明，前期采取冲击钻成孔施工，钻进成孔时间约20小时，冲击钻孔进入岩层后，由于冲击震动影响，淤泥层及砂层容易坍孔，钢护筒容易沉陷，桩体出现大蘑菇头，充盈系数达到1.5， 桩体进行超声波检测时，缩颈现象非常严重，Ⅱ类桩率高达30%，施工进度不能满足工程要求。经过调研、比选，采用液压旋挖钻成孔，钻进成孔时间约2小时，充盈系数降到1.05左右，桩检Ⅰ类桩达93%，成本大大的降低。

3、旋挖钻机成孔技术的优、缺点及值得思考的问题：

3.1旋挖成孔的工艺优势：

旋挖钻机适用地层范围较广； 动化程度高、成孔速度快、质量高；提高灌注桩的承载力； 环保特点突出，施工现场干净；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； 自带柴油动力，缓解施工现场电力不足的矛盾，并排除了动力电缆造成的安全隐患。

3.2旋挖钻机成孔技术的缺点：

⑴旋挖钻机成孔中易发生的事故主要预防发下事故发生：孔内塌孔事故，钻斗提升速度，卡、埋钻事故，钻机侧翻事故。

⑵旋挖钻机受施工地层的制约，在硬岩层、较致密的卵砾石、孤石层施工比较困难。

⑶价格目前较贵，对于一般的基础施工企业，购置设备有一定困难。目前以市场租赁为主。

⑷使用超过一定年限后，液压系统主泵、动力头以及钻杆钻具就需要更换修理，部件损坏后更换时间也较长，维修、设备搬迁费用所占成本偏高。

4、旋挖钻机成孔技术发展前景：

沿海地区，经济较为发达，人口相对密集，生活活动也比较紧凑，导致地面承受的压力过大，出现地面下沉的现象，地质结构相对而言比较脆弱。近年来污染也日益严重，与国家提倡的可持续发展相违背。

旋挖钻机成孔属于较先进的技术。施工关键要要根据工程的地质、水文、孔径、孔深、嵌岩要求等，选择最为恰当的钻头和钻孔方式，确保旋挖钻机成孔能够满足设计、规范要求，是施工进度，施工成本的关键。传统的钻孔技术，如回旋钻和冲击钻，不仅污染比较大而且成孔的效率和精准度也不及旋挖钻，而且传统的钻孔技术需要使用大量的泥浆，这在一定程度上也浪费了资源，不符合可持续发展的理念。随着对工期、质量、环境保护的要求日益提高，由于我国的制造、施工技术还不够完全满足市场的需求，通过机制造和施工企业在使用中的不断改进，各项性能将更加完善。

我国正处在一个大发展时期，特别是沿海经济发达的区，各种工程建设急需大量的建设机械，公路桥梁、铁路、水利、城市发展，需要大量的桩工机械设备，从其发展的速度来看，选择较为先进的基础施工工艺，以促进本行业的快速发展，旋挖钻机的市场需求量将越来越大。必将对沿海地区的经济又好又快发展贡献力量。