旋挖钻机
旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械.广泛用于市政建设、公路桥梁、高层建筑等地基础施工工程，配合不同钻具，适应于干式(短螺旋)，或湿式(回转斗)及岩层(岩心钻)的成孔作业，旋挖钻机具有装机功率大、输出扭矩大、轴向＠ 压力大、机动灵活，施工效率高及多功能特点。旋挖钻机适应我国大部分地区的土壤地质条件，使用范】围广，基本可满足桥梁建设，高层建筑地基础等工程的使用.目前，旋挖钻机已被广泛推广于各种钻孔灌注桩工程。因此对旋挖钻机的施工准备与常用清水施工工艺进行技术上探讨有着十分重要的意义。
1旋挖钻机.施工准备
1，数据准备
(1)在开始施工之前，应准备好现场工程地质数据和必要的水文地质数据，以及施工图和桩基工程图。
(2)现场及※邻近区域的地下管线(管道，电缆)，地下结构，危险建筑物，精密仪器车间等的测量♂数据。
(3)委托主要工程机械及其配套设备的技术性能数▃据，所需材料的检验↘配合比试验，所需材料的物理性能试验以及有资质的实验室按照规定进行试验。 使用的原料。 良好的混凝土配合比↘测试。
(4)对桩基础项目有有效的施工∏组织设计或施工计划，并测试与荷载和施工技术有关的参考材料。
会审图纸
作好详细的安全技术交∏底，施工前充分发扬民主，调动职工的积极性、创造性，使参与施工的全体职工参加对施工方案的讨论，提高对安全生产质量保证的重视，并对各部门进行考评。
2、施工机械与设备
用的测量仪㊣ 器，如、经纬仪、水准仪、钢卷尺、旋挖钻孔机、电焊机等机械设备↙须有出厂合格证。
3、旋挖钻机安装钻具
钻具具有一定的刚度，在钻进中或其他操作时，不产生移动和摇晃，钻具的▃安装应符合生产厂家的标准。施工时可配用短螺旋钻头、回转斗，岩心钻头，岩心回转钻头等各种规格的钻头。施工时，根据不★同的土壤、地质条件按下列规定选择不同的旋挖钻∑孔机的钻头：短螺旋钻具，适用于地下水位△以上的粘性土、粉土、填土，中＠等密实以上的砂土，风化岩层。螺旋回转头，采用泥浆护壁，适用于地下水位以上的粘性土、粉土、砂土、填土、碎石土及风化岩层。岩心螺旋钻头，适用于碎石土、中等硬度的岩石及风化岩层。岩心钻头，适用于〓风化岩层及有裂纹的岩石。钻头㊣ 规格由用户据实际工程的情况选购选配。
4、常用清水施工工艺
钻孔机的旋挖钻进成孔工艺：旋挖成孔首先是通过底部带有活门的桶式钻头回转破碎ξ 岩土，并直接将其装入钻头内，然后再由钻孔机提升装置和伸缩式钻ζ 杆将钻头提出孔外卸土，这样循环往复，不断地取土卸土，直至钻至设计深度。对粘【结性好的岩土层，可采用干式或清水钻进工艺，无需泥『浆护壁。而对于松散易坍塌地层，或有地下水分布，孔壁不稳定，必须采用静态泥浆护壁钻进工艺，向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁。以下仅对旋挖干取土成孔法施工工艺进行探◇讨。
(1)清水施工工∮艺的成孔工艺流程：
在成孔过程中不需泥∞浆护壁，而是钻头在慢速旋挖过程中自造的泥浆对孔壁起到一定稳定作用，在旋挖钻︼进过程中，钻头往返于孔底与地表之间，所形成的孔壁比较粗糙。旋挖钻孔灌注桩的桩土之间的咬合作用较强，能较好地反映出混凝土▓桩体与黄土及粉质粘土☉之间的相互作用效应。工艺流程见图1。
(2)场地布↑置原则
根据设计要求合理布置旋挖钻机施工场地，先〓平整场地、清除杂物、换除软土、夯打密实。在进行场地整平后，组织有资格的测量放样人员，将所有桩位放出，钉好十字保护桩，做好测量复核，并记录放样数据备案;规划行※车路线时，使便道与钻孔位置保持一定的距离;以免影※响孔壁稳定;施工场地为旱地而且在施工期间地下水位在原地面以下时，将场地平整夯实，清除杂物;场地位于浅水时▅，采用筑岛后在顶面安装钻孔机，筑岛顶面高出施工水位1.0m左右;钻孔机底盘不宜直接置于不坚实的▅填土上，以免产生不均匀沉陷;钻孔机的安放位置应考虑钻孔施▓工中孔口出土清运的方便。
(3)桩位放样
桩位放样，按“从整体到局部的原则”进行桩基的位╱置放样，进行钻孔的标高放样时，应及时对放样的标高进行复核。采用全站仪准确放样各桩点的位置，使其误差在规范要求内。
(4)钻孔机就位
钻孔机就位时，要事先检查钻孔机的性能状态是否良好。保证钻孔机工作正常①。
(5)埋设〒钢护筒
(6)在准确放样的前提下埋设护Ψ 筒，埋设护筒的方法和要求，应符合JTJ041-89(以下简称《规范》)的规定。如果钻孔是在陆地上进行的，则一般采用→挖坑法，比较简单易行。
(7)钢护筒埋设工作是旋挖钻孔机施工的开端，钢护筒平面位置与垂№直度应准确，钢护筒周围和护筒底脚应紧密，不透水。
(8)埋设钢护筒时应通过★定位的控制桩放样，把钻孔机钻孔的位置标于坑底。再把钢护筒吊放进坑内，找出钢护筒的圆心位置，用十字线∏在钢护筒顶部或底部，然后移动钢护筒，使钢护筒中心与钻孔机钻孔中心位置重合。同时用水平尺或垂球检查，使钢护筒坚直。此后即在钢护筒周围对称地、均匀地回填最佳含水量的粘土，要分层夯实，达到最佳密实〓度。以保证其垂〖直度及防止泥浆流失及位移、掉落，如果护筒底土层不是粘性土，应挖深或换土，在坑底回填夯实300-500mm厚度的粘土后，再安放护筒，以免护筒底口处渗漏塌方，夯填时︾要防止钢护筒偏斜。护筒上口应绑扎木方对称吊紧，防止下窜。
6.钢护筒ζ 的制作及埋设的原则
长度4m以内的钢护筒，采用厚4—6mm的钢板制作，长度大于4m的钢护筒，采用厚6～8mm钢板制作;钢护筒埋置较深∏时，采用多节钢护筒连接使用，连接形式采用焊接，焊接时保证接头圆顺，同时满足刚度、强度及防漏的要』求;钢护筒的内径应大于钻头直径，具体尺寸按设计要求选用;钢护筒埋々设深度应满足设计及有关规范要求。若桩孔在河流○中，应将钢护筒埋置至较坚硬密实的土层中深0.5m以上;钢护筒顶高出施工水位或地下水位1.5-2.0m，并高出施工地面0.3m;钢护筒埋◣设前，先准确测量放样，保证钢护筒顶面位置偏差不大于5cm，埋设中保证钢护筒斜度不◤大于1%;埋设钢护筒前，采用较大口径的钻头先预钻【至护筒底的标高位置后，提出钻斗且用钻斗将钢护筒压入到预定位置。用粗颗粒土回填↓护筒外侧周围，回填密实。
7.旋挖钻机钻孔施工
钻孔机成孔一般为清水施工工艺，无需泥浆护壁;若有地下水分布，且孔壁不稳定，可向孔内投入护「壁泥浆或稳定液进行护壁。以下是旋挖钻机钻孔施工的基本操作：
清水施工□时，将钥々匙开关打到电源档，旋挖钻机的显示器显示旋挖钻机标记画面，按任意键进入工作画面。先进行旋挖钻机的钻桅起立桅及调垂，即首先将∞旋挖钻机移到钻孔作业所在位置，旋挖钻机的显示器显示桅杆工作画面。
从桅杆工作画面中可实时观察到桅杆的x轴、Y轴方向的偏移。操作旋挖钻机的←电气手柄将桅杆从运输状▆态位置起升到工作状态位置，在此过程中，旋挖钻机的控制器通过采集电气手柄及倾角传感器信号，通过数学 运算，输出卐信号驱动液压油缸的比例阀实现闭环起立桅控制。实现桅杆平稳同步起立桅。同时采集限位开关信号，对起立桅过程中钻桅左右倾斜角度进行保护。在钻╲孔作业之前需要对桅杆进行定位设置，一般情况下，做直→孔作业，所以需要对桅杆进◇行调垂。调垂①可分为手动调垂、自动调垂两种方式。在桅※杆相对零位±5°范围内才可通过显示器上的自动调垂按钮进行自动调垂↑作业;而桅杆超出相对零位±5°范围时，只能通过显示器上的点动按钮或左操作↓箱上的电气手柄进行手动调垂工作。在调垂过程中，操作人员可通过显示器的桅№杆工作界面实时监测桅杆的位置状态，使桅杆最终达到作业成孔的设定位置。在施工过程中，有时也需要斜孔作业。操作人员需要通过显示器上的自动定位按钮进行自设定零位，然后再进行相同的调〖垂操作。
清水施工旋挖钻◆机钻孔时通过显示器按钮直接进入主工作界面，然后进行钻孔作业。钻孔时先将钻斗『着地，通过显示器上的清零按钮』进行清零操作，记录钻机钻头的原始位置，此时，显示器显示钻孔的当前位置的条形柱和数字，操作人员可通过显示器监测钻孔的实际工∑ 作位置、每次进尺位置及孔深位置，从而操作钻孔作业。在作业过◥程中，操作人员可通过主界面的三个虚拟仪表的显示︾一一动力头压力，加压压力、主卷压力，实时监测液压系统的工作状态。旋转开孔，以钻头自重并ω 加压作为钻进动力，一次进尺短条形柱显示当前钻头的钻孔深度，长条形柱动态显示钻头的运动位置，孔深的数字显示此孔的总深度。当钻斗被旋转挤压充满钻渣后，将其提■出地表，操作回转操作手柄使机器转到弃渣车的位置，将卐钻渣装ㄨ入弃渣车，完毕后，通过操作显示器上的自动回位对正按钮机器自动∮回到钻孔作业位置，或通过手动操作回转操作手柄使机器手动回到々钻孔作业位置。此工作状态可通过显示器的主界面中的回位标识进行监视。旋①转开孔后，以钻头自重并加压作为钻进动力。当钻斗被旋转挤压充满钻渣后，将其提出地表，装入弃渣车，同时观察监视并记录钻孔地质状况。
8.地质情况记录
地质情况记录按相应的地质的相关的表记录;旋挖钻孔机钻进施工时及时填写《钻孔记录♀表♂》，主要填写内容为：工作项目，钻进深度，钻进速度，及孔底标高;《钻孔记录表》由专人负责填写，交接班时应有交△接记录;根据旋挖钻孔机钻孔钻进速度的变化◥和土层取样认真做好地质情况记录，绘制孔桩地质剖面图，每处孔桩必Ψ须备有土层地质样品盒□，在盒内标明各样品在孔桩所处的位置和取样时间;旋挖钻孔机孔桩地质剖面图与设计不符时及时报请监理∴现场确认，由设计单位确定是否进行变更设计;旋挖钻机钻孔时要及时清运孔口出渣，避免妨碍钻孔ぷ施工、污染环境;钻孔达到预定钻孔深度后，提起钻杆，用测量孔深及虚土厚度(虚土厚度等于钻深与孔深的差值)。
9.旋挖钻机成孔检查
成孔达到▆设计标高后，对孔深、孔径、孔壁、垂直度【等进行检查，不合格时采取措施处理。成孔检查方法根据孔径的情况来定，当钻孔为干孔时，可用重锤〗将孔内的虚土夯实，采用直接用测绳及测孔器测，若孔内存在地下水，可采用泵吸反循环抽浆的方法清孔，则采用水下灌注混凝土施工的方法进行钻孔№的测孔工作，清孔时合理控制泥浆的粘度与含砂率;经质量检查合格的桩孔，及时灌注混凝土。
10.清孔
清孔是※孔桩施工，保证成桩质量的重要一环，通过清孔确保桩孔的质量指标、孔底＠ 沉渣厚度、循环液中含钻渣量和孔壁泥垢等符合桩↓孔质量要求，采用正循环回转钻进技术的清孔方法为：桩孔终孔后№，将旋挖钻机钻具提高20～50cm，采用大泵量泵入性能指标符合要求的新泥浆，并维持正循环☆30min以上，直到清除孔底沉渣且使孔壁泥质、泥浆含砂量小于4%为止。工程桩孔因有较厚的松散易坍土■层，清孔后不能立即终孔，而在孔内下入钢筋〗笼，安装好灌浆导管后施行二次清孔作业，以使砼灌▽注前孔底沉渣厚度符合要求，保证砼成柱质量。