JZL150型长螺旋钻机的应用及维护

李会民

摘要：在本研究中主要阐述了JZL150型长螺旋钻机在具体压灌桩施工过程中的具体应用及注意事项，深入探讨了在日常生活中如何对长螺旋钻机进行维护保养。

关键词：JZL150;长螺旋钻机;应用;维护

JZL150型长螺旋钻机包括两个重要组成，即钻机系统以及履带式桩架部位，其中履带式装甲采用电动履带的方式，具有一定的灵活性，就位比较便捷，相比步履式来说效果要好，电器液压使用了集中控制的方式，操作比较便捷，能够从一定程度上减少工作人员的劳动强度，除此之外，履带型的系统采用刚性整体台车结构，上部机构采用的是三支点移动，具有一定的安全性，稳定性，而且水平越来越较高，钻进系统包括钻具以及动力头的输出轴以及中空结构的螺旋钻具，且这种钻具是长螺旋钻杆的，钻头底部存在单向阀門，该钻机使用电动机驱动的方式，其产生的噪音较小，在城市施工过程中不会影响周边居民的日常生活和工作，不会产生废气污染环境。

1  在压灌桩施工中的长螺旋钻机的应用

1.1压灌桩

压灌桩实际上是利用长螺旋钻机将其钻孔到相应深度之后，能够在钻机提升时利用混凝土泵，通过钻杆内部，将钻头单向门向钻孔连续进行封闭泵注超流态混凝土，进而提钻使其达到桩顶标高位置，移动钻机之后将其插入到钢筋笼形成桩体。

1.2工艺流程

在压灌桩施工过程中需要遵循下列流程：场地的平整，放样，设备组装，钻机就位，钻进相应深度后停止钻进，一边压灌一边提升钻机，提升钻机，将钻杆提出后放入钢筋笼中，成桩，处理桩头，保护桩顶。

1.3工程案例分析

在本研究中我们以某地建筑结构作为研究对象，该建筑物占地面积长宽参数为57*21米，框架为剪力墙结构，由于该工程建筑持力层承载力相对较低，因此地基设计过程中应当使用压灌超流态混凝土。在本次施工过程中投入使用了一套长螺旋钻机，1台混凝土泵，每天预计能够完成20根成桩，施工周期为12个工作日。根据该工程地质情况，我们由当地设计院提供的工程岩土工程勘察报告表明，该建筑物场地类别为三类，地下水位为11米，在具体设计过程中，由于该工程地基采用压灌超流态混凝土桩的处理方式，总共需要使用的桩数为212根，采用长螺旋钻孔的方式进行桩体施工，管内泵压混合料灌压成桩施工吗，桩体强度为C30级，桩体的直径为400毫米，桩与桩之间的距离为1250毫米，且成矩形方式分布，整个桩长度为15000毫米，其中有效长度为11000毫米。

1.4材料的准备

在施工的过程中，要严格控制桩径和桩距，根据设计标准严格的进行控制，根据设计标准对桩距与桩径进行控制，保证工程项目顺利的开展。材料为工程项目主要构成，也是工程项目质量主要保证，在施工过程中要以施工进度做好材料准备，保证材料质量复合施工要求，在不同施工阶段中，以实际情况使用适当施工材料，保证顺利开展。

1.水泥。在长螺旋钻机压灌桩施工过程中，水泥为施工主要材料，影响工程施工质量，使水泥质量满足基础桩强度需求。一般，在对水泥选择过程中，控制强度为42.5左右，从而保证桩强度。

2.粗骨料。在补浆工序中要使用粗骨料，对提供安工程质量造成影响，并且还会加固施工结构，保证施工工程满足需求。但是，在添加粗骨料过程中，要以不同的施工情况对不同配比进行选择，严格根据施工需求开展，对工程质量保证。

3.钢筋。在长螺旋钻机在压灌桩施工过程中对于钢筋强度规格具有较高要求，以此就要严格根据工程规定对钢筋进行选择，提高工程质量，对施工成本进行控制，保证工程顺利开展。

4.混凝土外加剂。混凝土外加剂一般都是减水剂，主要目的就是使桩身混凝土强度得到提高。在桩长和桩径比较大，并且注浆泵能力不够的时候，会利用缓凝减水剂与缓凝剂，对成桩工艺质量进行保证。

1.5钢筋笼加工流程和要求

钢筋笼加工的工艺流程为：钢筋进场验收、钢筋现场加工和处理、焊接钢筋笼、钢筋笼焊接质量的检验、钢筋笼整体质量的检验、钢筋笼挂牌和标记。

1.钢筋笼根据计划进场，并且要求具有检验报告与出厂合格证。根据施工总平面布置实现分配堆放钢筋，钢筋不能够直接接触地面，钢筋下端垫设垫木，垫木的高度在20cm以上;

2.在钢筋进场之后根据验收规范需求，实现各种进场钢筋现场抽样校验和实验室抽样校验。比如，弯曲、抗拉实验不满足需求，需要双倍数量重新的复式，假如复试结果无法满足规范需求，表示此钢筋不合格，并且记录，铺设方木。

3.实现钢筋笼拼装场地的找平，并且实现方木铺设。在方木中铺设主筋要根据设计需求加劲筋和第一根主筋，焊接操作不能够焊伤主筋，之后使其他主筋和加劲筋牢固的焊接。最后根据设计螺距需求，在主筋外面缠绕螺旋箍筋，并且使用双丝牢固的绑扎，并且挂牌分类的堆放，并且使用相应措施避免钢筋锈蚀、变形和污染。

1.4在具体施工过程履带式长螺旋钻机的使用优势

针对该工程在施工过程中采用履带长螺旋钻机能够具有较快的移动速度，垂直度相对较好，在规定的施工周期中能够完成任务，且经有关部门检测，施工质量可达到相应的施工要求，并能够使企业获得良好的经济效益，具体在施工过程中采用煤炭市场螺旋算计的优势如下：首先钻机为电动机驱动，相比其他驱动方式来说维修成本较少，并且该钻机目前已经投入使用5年时间，其在施工过程中产生的故障概率较低。钻机在行的过程中比较稳定，作业安全，由于该工程是在基坑深度4米的条件下开展的，在整个施工过程中存在下雨天气和地表水问题，导致地面较软，液压支腿无法支撑起来钻机，如果使用步履钻机时无法实现行走，然而采用履带式钻机其履带尺寸宽长为0.8×9米，其履带与地面接触面积相对较大，能够确保钻机正常行走。制桩的垂直度相对较高，由于该钻机采用三点支撑的，采用两个方位进行调整，在立柱正对驾驶室一侧，存在两个垂直度指针，两个支撑杆上安装有电动机驱动丝杠，单独可以使两个丝杠驱动，进一步调节立柱的左右垂直度，同时驱动丝杠可以调节立柱前后垂直度。在具体施工施工，工作人员可以通过指针的指数来调节立柱的垂直度，而且工作人员可以通过指针指挥驾驶室的司机，进一步调节前后垂直度，使整个立柱保持垂直，进一步确保桩的垂直度。由于采用履带式螺旋钻机，在行动过程中具有较强的灵活性，施工效率较高，且该钻机前后层装有4个液压支腿，可用于钻机支撑，履带可以实现多个方向旋转，收起支腿之后可以朝履带右下方向进行进走。在具体施工过程中移动便捷，其能够满足一定的行进速度，即为每分钟6米，相对来看移动速度较快，能够满足360度钻机旋转，确保装点能够快速就位，相比步履钻机来说施工效率能够显著提升三倍左右，并且驱动电动机设置了制动装置，松开行走时闸之后能够抱住停下时闸，确保在处于地面不平整的情况下采用钻机进行桩点对准，不会向其他方向滑走，能够准确定位，且不存在桩位死角问题。履带式螺旋钻机采用电动机驱动的方式进行施工时产生的噪音较小，不会干扰周边的居民日常生活和工作，也不需要耗费燃料，没有废气产生，这对于保护环境来说也是十分重要的。由于很多建筑工程是在城市中心施工的，采用该钻机不会影响人们的人生活，因此工作人员也可以采取晚上施工的方式，能够显著提升施工效率。

2  施工的注意事项

在具体施工过程中为能够确保施工质量符合相应的要求，以及工作人员的安全性，确保设备实现正常运行，需要注意以下几点：首先确保施工场地的平整度，其坡度应当控制在1%的范围内，在具体施工前需要进行实地考察，了解场地情况是否存在回填松软的大坑等，防止在钻机行走时履带下陷，导致出现钻机倾倒的问题，应当在平整地面中安装场螺旋钻机，并且要求长螺旋钻机钻杆中心线偏向低于全高度的1%，此外需要对准桩位点，启动钻机之后在下钻过程中速度要保持均匀，防止钻头遇到硬石块而偏离桩点，防止在钻进过程中出现钻机倾斜问题。

在具体施工中还需要有效控制拔出钻杆的速度，在使用泵压罐混凝土时需要慢速均匀进行，提钻时能够在钻孔内始终保持一定压力，完成压灌混凝土，确保空间不缩小，保持一定的混凝土密实度，正常条件下提升钻机速度为每分钟2米，在对于一些含水较多的断层内还需要适当放慢提倡的速度，防止出现断桩或者塌孔问题，如果提钻速度较快时由于混凝土供量不足，将会导致周边土体散落在桩体中，形成夹层，最终出现深层断装，因此需要进一步强化施工控制，使混凝土泵送量配合好提钻速度，防止工程质量问题。除此之外还需要注意混凝土塌落度，需要将塌落度控制在20厘米，防止钢筋笼下到桩底，下钢筋笼时需要保持垂直，速度较快，如果这一环节过程中花费时间较长，则难度越大，利用振动锤下钢筋笼需要注意施工安全，防止由于震动落入坠物导致出现人员伤亡的问题。在具体施工时，同时还需要观察周边施工情况和异常声响，一旦出现钻机摇晃，旋转钻头中存在异常响声时，需要立即停止电源断电。没有查明故障原因前不能启动，经过故障排除之后再进行钻进过程。

在混凝土浇筑过程中，压灌桩施工使用超流态混凝土，具有良好的易用性和流动性，塌落度比较大，方便泵送，便于长钢筋笼的下放入孔。钻机利用设备自带高压输入泵使混凝土压入钻杆中空管底部，这个时候打开中空管和钻机相互连接地方的活动阀门，使超流态混凝土在桩底送入，泵送混凝土速度对应长螺旋钻机拨杆速度，一边灌入混凝土一边提升钻杆。在钻杆和设计标高接近的时候，使灌注速度与提管速度放慢，利用挖掘机对孔口渣土及时的手机，对上部成桩质量进行保证。为了凿出后期桩头，混凝土灌注到顶设计标高之上0.5m。

长螺旋钻机是使用履带式的行走，围护结构和机身轴线在同个方向，钻机就位之后要实现钻桅和钻杆的垂直度控制检查与复测，对钻头位置和桩芯进行重合调整。另外，还要保证稳定的钻机机身，不能够使机身位移和倾斜。在机架或者钻杆中标注明显长度尺寸，便于钻进过程中对钻孔深度随时的掌握。在钻机钻进底层的时候，使钻进速度放慢。在钻杆进入到稳定地层之后，使正常钻进速度进行恢复，控制钻井正常速度为1.5-2.0m/min，如果遇到钻机偏移、摇晃或者卡钻的时候，要停钻对原因进行检查，使用纠正措施之后才能够继续的钻进。在钻孔到设计标高的之后，要能够及时的报监理验收，对孔深、孔径等验收内容检查和验收。通过合格验收后，钻进才能够停止。

3  维护保养工作

对于日常检查来说，需要在长螺旋钻机每次工作之前仔细检查整个液压系统，其内容包括油缸，管路，液压油，应当确保油箱液压油位于油箱的中上部，及时更换变质液压油，仔细观察管路和油缸，拧紧松动管头，正确进行电源线路连接，接地牢固，电源容量和导线前面应当符合相应的用电规范要求和装机说明。液压油存在污染主要来自于外在和内在，外在是油液在运输中存在的污染，液压系统在加工时受到污染，其次为在工作过程中产生的污染。如果液压油污染会堵塞滤清器孔眼，无法实现泵吸油，并且产生的噪声较大，最终使零部件控制失灵，加速原部件的磨损，老化，因此需要及时更换受污染的加速油。在使用液压油之前，要保持清洁;在更换液压油的时候，要清洗液压系统，将残存物清除;在检查维修过程中，保证液压系统清洁;另外，在工作过程中要求系统能够清洁，对过滤器进行良好的维护，避免混入灰尘杂物。针对动力头可以使用油池润滑的方式，选择符合工业齿轮油时使其能够保持在油池2/3以上，在具体工作中一旦出现油温快速升高或者出现异常噪声震动时，应当停止使用，查明原因之后排除故障再次使用，在正常维修时拆卸零部件应当准确记录好拆卸的顺序位置，维修后安装应当恢复原有的顺序位置，对动力头的运转情况，在检修中存在问题应当做好记录，在施工完应当对钻头钻杆，滑动支架清理干净，在连接部位滴加润滑油，避免在拆卸中对部件的损坏。

小结

在使用履带式长螺旋钻机过程中，尤其运用于超流态液压灌桩施工时具有显著优势，能够保护环境，确保工程顺利完成，取得良好的综合效益，同时工作人员还需要做好钻机的日常维护保养工作，以延长设备的使用寿命。

参考文献：

[1] 计胜利.MZ一150型锚杆钻机在锚固工程中的应用[J].探矿工程（岩土钻掘工程），1995（4）：44.

[2] 李学实.新型长螺旋钻机的开发与应用[J].科技资讯，2007，22（19）：13-14.

[3] 代建龙.新型振动长螺旋钻机辅助振动设计及其智能控制研究[D].中南大学，2013.

[4] 蔡国磊.石油钻井机械设备保养维护分析[J].石化技术，2018，15（8）：263-263.

[5] 張小强，杜晓飞.长螺旋钻孔泵压砼技术应用及常见问题探析[J].西部探矿工程，2010，25（6）：183-185.

（作者单位：中煤地华盛水文地质勘查有限公司）