旋挖钻机的施工工艺

　　旋挖钻机是桩工机械中的后起之秀，近年来得到了快速的发展。早期市场被国外产品所占据，价格昂贵，用户仅限于个别有实力的大公司。2003年以后，由于国内企业看到了在青藏铁路建设中旋挖钻机所发挥的优越性能，纷纷上马生产，最快使旋挖钻机成为一款最受欢迎的桩机产品。随着价格的大幅降低，推动了旋挖工法在国内的广泛应用。经过近十年的发展，国产旋挖钻机整机性能已接近或达到国际先进水平，我国目前已成为世界上最大的旋挖钻机生产国和使用国。

　　下面概述一下旋挖钻机的施工工艺：
　　一、施工准备工作。
　　内容包括围堰筑岛，场地的平整，测设桩位和护桩，核查桩位是否准确。旋挖钻机就位时与地平面最大倾角不能超过4°，现场地面承载力要大于250kN/m2 ，钻机平台处必须压实。

　　二、钻孔操作程序。
　　 1、调整钻头。钻机就位后，将钻头对准桩位中心，装配好绞刀片，按钻机仪表提供的数据对钻杆中心、垂直度进行调整，要求最后定位时钻杆中心与护筒中心重合，同时稍微提升钻具，确保钻头环刀自由浮动孔内，然后进行钻孔。
　　2、安装护筒。当钻孔达到一定深度时，压入护筒。护筒大小的选择：在旋挖钻机静浆护壁钻孔工艺中，护筒直径一般为φ＋（100～300），护筒长度由施工地质和所用泥浆确定，一般高为2～4m。当护筒长度大时，护筒直径为φ＋100。当有不密实的沙层、砂卵石层需要泥浆保护孔壁时，护筒直径为φ＋300。护筒必须不易撕裂、变形和漏水。护筒埋设需要满足的要求：①下脚尽量埋入稳定不渗漏地层；②能够满足护壁要求的水头高；③最小高出地表30cm。根据现场地质情况，护筒长度护筒埋设前应设护桩，拉十字线，以便埋设护筒后复位，确保桩位的正确，护筒中心偏差不得大于50mm，同时测量护筒上部标高。护筒埋设后，周围应用粘土捣实，应确保护筒周围不漏水，以免塌孔。
　　3、泥浆制备。拆除绞刀片，往孔内注入泥浆做护壁稳定液，需要时再注入聚丙醯烯胺稳定液。泥浆制备及循环采用NE525泥浆自理器来完成。泥浆制备应注意两个方面：泥浆比重应控制在1.15～1.2之间，并根据不同的地质情况随时进行调整。粘度控制在17～20s，砂率控制在4%以内。常用的泥浆材料，一般使用优质澎润土加烧碱、聚丙稀酰胺或纤维素等配置；二是补浆的速度，泥浆补充一般采用泵送方式，其速度以保证液面始终在护筒面以上为标准，否则有可能造成塌孔，影响成孔质量。
　　4、钻进成孔。钻孔开始后，开启液压传动器加压，钻杆正转下沉，切削土体钻进，提升钻杆将土体弃出孔外，同时将泥浆注入孔内，钻进过程中要保持泥浆水位高于地下水位，以免塌孔。在对细砂层钻进过程中，钻头提升须缓慢，钻杆转速减到低档，配合聚丙醯胺稳定液施工，通过钻头的离心力，使该高分子材料凝聚在孔壁，使孔壁形成一层富有韧性的胶合薄膜，使孔内泥浆不会渗漏，防止孔壁崩塌，以达到稳定钻进的效果。当钻机深度达到设计要求时，对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，确认满足设计要求后，立即填写终孔检查证，并经 驻地监理工程师认可，方可进行孔底清理并灌注水下砼的准备工作。
　　5、清孔作业。钻孔终止后对孔底的处理钻孔终止后，停留20～30分钟待残渣沉淀，随后换用清孔钻头，缓慢下落，清除孔底残渣，以防钻渣浮起，影响清孔效果。孔内要求沉碴厚度不大于5cm。在灌注水下混凝土前，用高压水吹底翻渣，进一步减少桩底沉碴厚度。清孔后再对钻孔进行检查，清孔后的泥浆性能指标：含砂率小于4%，比重1.05-1.2，粘度17-20S。不得用加深孔深来代替清孔。
　　6、意外处理。a、塌孔处理。钻孔时如发生塌孔现象，要查明和分析原因，在采取加深埋护筒等措施后可继续钻进，也可以在泥浆中加入大量的干锯末，同时增大泥浆比重（控制在1.15～1.4之间），改善其孔壁结构。钻头每次进入液面时，速度要非常缓慢，等钻头完全进入浆液后，再匀速下到孔底，每次提钻速度控制在0.3～0.5m/s。塌孔严重时，应回填后重新钻孔。
　　b、缩孔处理。钻孔发生弯孔缩孔时，一般可将钻头提到偏孔处进行反复扫孔，直到钻孔正直，如发生严重弯孔和探头石时，应采用小片石或卵石与黏土混合物，回填到偏孔处，待填料沉实后再钻孔纠偏。
　　c、埋钻和卡钻处理。埋钻主要发生在一次进尺太多和在砂层中泥浆沉淀过快；卡钻则主要发生在钻头底盖合拢不好，钻进过程中自动打开或在卵石地层钻进时，卵石掉落卡钻等。埋钻或卡钻发生后，在钻头周围肯定沉淀了大量的泥浆，形成很大的侧阻力。因此处理方案应首先消除阻力，严禁强行处理，否则有可能造成钻杆扭断、动力头受损等更严重的事故。若事故发生，应保证孔内有足够的泥浆，保持孔内压力，稳定孔壁防止坍塌，为事故处理奠定基础。 　　三、钢筋笼制作与安装。
　　顺利完成钻孔操作后，便开始钢筋笼的安装程序了。为了施工进程的及时衔接，一般在钻孔完成前，钢筋笼就已制作好了。钢筋笼采用的劲型骨架均是在现场加工制作的。具体工法此处略。
　　四、混凝土灌注。
　　清孔结束后，要尽快灌注砼，其间隔时间不能大于30min。通常采用的砍球法进行封底，具体工法略。
　　五、桩头处理与桩基检测。
　　桩基达到设计强度的70%以后，即可进行桩头处理。按基础检测清单及甲方批复意见的要求逐根采用动测、声波透射法、钻心法对桩基进行整体性检验，检验合格后方可进入下一道施工工序。