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厚层卵石土旋挖钻施工工法中铁十四局兴保铁路项目经理部

近年来，桥梁施工技术日趋完善，特别是桩基施工，以往的施工机械及技术已不能满足现代桥梁工程的需要，旋挖钻成孔工艺应运而生。旋挖钻成孔技术就是在已定孔位上反复旋挖钻进，把渣掏出运走，直至应钻深度的一种施工方法。在铁路、公路等工程的钻孔灌注桩施工中，旋挖钻机以其对各种条件土层适应性强、无挤压效应、无振害、噪音小、无泥浆、成孔速度快等优点，得到了广泛应用。对于一般粘性土、淤泥质土、填土及砂性土、卵石土、泥岩、砂岩等，旋挖钻机穿越能力强，成孔效果好，较冲击钻、循环钻等成孔方法表现出很大的优越性。一、前言厚层卵石土旋挖钻施工工法

旋挖钻机成孔具有以下特点：1、旋挖钻机结构紧凑，就位灵活。旋挖钻机采用内伸缩全导杆钻进，能保证桩的垂直度，且桩径误差小，孔底残渣量小。旋挖钻机的特殊成孔工艺，钻头多次上下往复，使孔壁粗糙，不易缩径。与传统钻孔桩相比，旋挖桩承载力显著提高。2、进度快、工效高、效益好，对地层扰动小，一次钻深可达0.5～1.2m，最快可达1m/min，与传统钻进方法相比优势明显，能够有效保证工程进度，节省工期，减少施工投入。二、工法特点厚层卵石土旋挖钻施工工法

对不同地质适用性强，只需配备不同钻头，即可用于砂层、卵砾石层、土层等不同地质，不受地域限制；在硬土地层，由于传统钻机自重有限，不可能给钻头施加更大的压力，而旋挖钻机由于采用动力头装置，钻进能力更强。

厚层卵石土旋挖钻施工工法对周边环境影响小。传统钻机多采用泥浆循环方式，施工中需在场内设置泥浆池，文明施工难以控制。而旋挖钻机采用动力头形式，其工作原理是用旋挖斗，利用强大的扭矩直接将钻渣旋转挖掘，然后快速提出孔外，在不需要泥浆支护的情况下就可实现干法施工，即使在特殊地层中需要泥浆护壁的情况下，泥浆也只起支护作用，泥浆含量较低，污染大大减少，改善了施工环境。

厚层卵石土旋挖钻施工工法设备性能先进，自动化程度高、机动性强。旋挖钻机为履带式全液压自行式钻机，采用全套液压系统，配备先进的电脑操作系统。机、电、液一体化高度集中，结构紧凑，操作灵活方便，机械化、自动化程度高，施工现场内可自行移动，自立桅杆，移动、动位快捷。旋挖钻的安装、拆卸无需辅助设施来完成。

三、适用条件厚层卵石土旋挖钻施工工法卵石土地质主要以河道和地质淤积平原较常见，可分为沙卵、泥卵、纯卵三种地质，共同特点为施工对钻具磨损极严重、易塌落、易漏浆、难钻进等。埋藏较浅的卵石层，主要出现在河道河滩两侧，施工常见问题有下护筒困难，孔口易坍塌等。新建兴保铁路岚漪河特大桥桩基施工实践表明，在厚层砂卵石土地层施工大口径、深孔灌注桩，通过合理有效控制，采取得力措施，使用旋挖钻机亦能取得较快的成孔速度，并且施工质量能够得到保证，进一步展示了旋挖钻机施工的优越性和适应性。

四、工艺原理?厚层卵石土旋挖钻施工工法静态泥浆旋挖钻机施工是通过旋挖钻机的液压系统及自重给筒式钻头施加压力，钻头在负载条件下通过钻杆的旋转使其旋挖钻进，当筒式钻头盛满钻渣后，钻杆收缩，将筒式钻头提出孔外，打开筒式钻头底部封盖清除钻头内的钻渣。同时用泥浆泵向孔内注入泥浆，在孔壁快速形成一层薄膜以减小失水率，保持孔内的水头高度。旋挖钻机适用于粘性土、沙类土，含量较小的砾石、卵石层，软石层，强风化岩层、等地质情况，地势平坦的地理环境条件下作业。施工工艺流程见图1。

图1旋挖钻成孔工艺流程

图2旋挖钻成孔步骤

埋设护筒

钻孔

下钢筋笼

安装导管

浇筑混凝土

浇筑完成拔出护筒

1、劳动力组织所有人员培训合格后，方能持证上岗，根据工程进度要求，每台旋挖钻设2个班组，每个班组人员配备如下：表1劳动力投入表五、资源配置厚层卵石土旋挖钻施工工法

2、机具设备配备表2机具设备投入表厚层卵石土旋挖钻施工工法

1、工程难点旋挖钻机施工对地层的适应性较差，粒径超过0.3m卵石钻进困难，遇到较大粒径的卵石层或漂石较难适用。本工程特点主要是砂卵石层中机械成孔较为困难机械成孔特别是旋挖钻机成孔难度较大，主要存在以下影响：a.卵石层对钻头磨损较大；b.大粒径卵石影响旋转钻机施工，桩径为1.5m的旋挖钻施工、卵石粒径超过0.2m施工极为困难，粒径超过0.3m时必须将石块破碎方可钻进；c.卵石层漏浆现象严重；d.卵石层中容易塌孔。六、成孔难点及对策厚层卵石土旋挖钻施工工法

厚层卵石土旋挖钻施工工法塌孔原因分析众所周知，泥浆比重调再大也护不住纯卵石层，因为泥浆的比重远不如卵石的比重大。尤其卵石层的厚度在15m以上时，就大大增加了施工中事故发生的风险，通过对本工程实际钻孔进行研究，总结了以下几点原因：

钻进速度过快原因分析：旋挖钻机采用的是静态泥浆护壁，钻机钻进速度过快，有时会由于泥浆护壁不及时从而造成