旋挖钻进技术在硬岩层围护桩施工中的应用

旋挖钻进技术在硬岩层围护桩施工中的应用

杨冉

合肥城市轨道交通有限公司230000

摘要：近年来，随着我国国民经济的持续稳定发展，中国的大型工程建设正在如火如荼的开展开来。事实上，在相关的工程开展的过程中，施工单位常常会遭遇到硬岩层的建筑状况，为了有效的推进工程建设在此种背景下顺利进行，相关单位逐渐采取了旋挖钻进技术。本文以此为背景，分析探讨在大型工程建设中旋挖钻进技术的运用，以及旋挖钻进技术在硬岩层围护桩施工中的应用。

关键词：旋挖钻进技术；硬岩层；围护桩；应用

近年来，随着我国工程建设的发展，使得旋挖钻进成孔技术凭借着其自身钻效快、成孔质量好、污染较小、操作灵活等优点逐渐受到施工单位的青睐，并逐渐投入到实际的工程建设的环节中。但在实际的工程建设环节，旋挖钻进技术采用的是摩阻式伸缩钻杆，因而事宜钻进土层、砂层等质地松散的地层之中，但对于硬岩层的钻进作业而言，却存在着钻进速度慢、效率低下等问题。基于此，本文主要探讨旋挖钻进技术在硬岩层围护桩施工中的应用。

一、旋挖钻进技术的优势

目前，随着我国工程建设的发展以及科学技术的进步，使得旋挖钻进技术逐渐发展，并投入到实际的过程建设环节之中。相关的实践显示，旋挖钻进技术在实际的工程建设中的运用取得了良好的成效，关于旋挖钻进技术的优势，笔者做了下述的叙述。

1.成孔速度快

相关的实践显示，由于旋挖钻机以柴油机为动力装置，加上其自身重量要大于传统的钻机，因而其在实际的工程建设过程中，能够有效的给钻头施加相应的压力，继而推动了旋挖钻机在实际的应用过程中具有成孔速度快，钻进效率高的特点。

2.环保性能好

由于旋挖钻进技术在实际的工程运用过程中，采取的都是干式或无循环泥浆钻进的方式，由于在实际的工程建设环节中，旋挖钻进过程中所使用的泥浆只是用于支护作用，基于此就使得在相关的工程建设环节采用旋挖钻进技术，能够有效的实现污染源的减少，从而改善了施工现场的环境，减少了粉尘等污染物的出现，继而起到了环保的作用。事实上，由于旋挖钻进技术具有这样的特点，因而其在实际的运用过程中常常受到的市政工程的青睐，并成为同类施工技术中的首选。

3.成桩质量高

由于在实际的工程建设环节中，旋挖钻进技术对地层的扰动规模较小，因而运用该技术凿出的孔壁具有泥皮薄的特点，此外，在实际的工程建设环节，钻头的多次上下往复能够增强孔壁的粗糙度，继而增强了桩侧的摩阻力，并以此为基础，保证了桩基承载力，提高了成桩的质量。此外，旋挖钻进技术在实际的运用过程中还具有桩孔对位方便等特点。

二、旋挖钻进技术在硬岩层围护桩施工中的应用

1.工程概况

为了方便阐释旋挖钻进技术在硬岩层围护桩施工中的应用，笔者以青岛市某地铁车站的建设为例，进行相关的讲解。

相关的地质勘探显示，该车站的主体范围内，第四系上部土层为人工填土、粉质薪土，而下伏基岩为燕山期花岗岩。关于该区域的各类岩石的厚度，笔者通过相关的考察进行了收集总结，其具体内容见表1。

表1岩石厚度统计表

岩性厚度/m

人工填土1.0～3.0

粉质黏土0～5.0

强风化花岗岩5.0～15.0

中风化花岗岩0.5～2.5

微风化花岗岩0～8.0

2.施工方式

在分析完该工程建设区域的岩石状况之后，施工单位需根据实际情况选用适当的施工方式。在选用施工方式的过程中，首先需要施工单位对成孔设备的型号进行选择。

根据该车站周边的围护结构以及环境条件的考量，并结合实际的硬岩地层状况，施工单位优先选择旋挖钻机或MZ系列摇动式全套管钻机进行相关的钻孔作业。但事实上，由于MZ系列摇动式全套管钻机存在钻孔成本高、设备资源较少等弊端，故而施工单位最终选择环保性能好，成桩质量高的旋挖钻机进行围护桩的施工作业。

3.施工过程控制

为了更好的推进旋挖钻进技术的使用，需要相关部门以及人员做好相关的施工过程的管控。在施工前夕，需要施工单位指派专业的人员对旋挖机的钻头、护筒直径、磨损情况等方面进行检查，并在检查的过程中记录好各项数据，从而便于后续的施工建设。

此外，由于旋挖钻进是一个短进尺、多回次的重复循环过程，而在施工的过程中，设备的钻头往往随着钻人岩层的深度及地层的变化，而出现回转阻力增加的状况。事实上，为了更好的推进相关环节的有序进展，需要在利用旋挖钻进机进行钻孔的过程中，加强相关人员对于设备工作舱内的压力、转速仪表以及钻进负荷值变化的情况，并以相关设备的变化状况为依据，进行适时地加压和提钻，继而实现钻孔环节的有序、高效的进行，并确保相关工程环节的顺利开展。

除了上述的两点之外，还需要施工人员在利用旋挖钻进技术进行钻孔的过程中注意以下一点：当钻进深度逐渐从软岩层过渡到硬岩层的时候，需要把握旋挖设备的钻孔速度，要做到减速慢进，从而有效的规避扩孔现象的出现，并最终提高了工程建设的质量。

三、旋挖钻机成孔施工分析

1.大功率钻机施工效率较高

事实上，在该车站进行基坑围护桩工程建设的过程中，相关的施工单位采用了两种不同型号的钻机进行施工作业，并将两种型号钻机的施工情况进行了记录，具体内容见表2。

表2不同功率钻机成孔时间表

型号成孔数量/根成孔时间/min

XLG180G158130

SANYSR200212110

通过表2的相关数据可以分析得出，当施工环境的硬岩地层范围较大，施工单位需要选择大功率的钻机进行钻孔作业，继而实现了对于成孔时间的缩短以及质量的提高。

2.旋挖钻头的选用

目前，根据该车站的实际状况，施工单位在实际的工程建设环节中采用了三种不同的旋挖钻头。关于这些钻头的实际用途以及效果，笔者做了简单的叙述。

事实上，在施工的过程中，施工单位采用耐磨合金钢铲式斗齿旋挖钻头进行埋深0～11米的土层，而当钻机钻至中风化石层时，由于铲式斗齿缺乏必要的切削、压碎岩石的功能，因而需要使用耐磨合金子弹头截齿旋挖钻斗进行后续的工作。此外，在工程建设的后期，为了有效的推动施工环节的便利发展，需要在施工过程中使用耐磨合金子弹头截齿螺旋钻头，事实上，这种型号的旋挖钻头适合切割块径较大且抗压强度较高的硬岩层石块。

结束语

综上所述，本文主要分析了旋挖钻进技术的使用优点，并以青岛某地铁车站为例，阐述了旋挖钻进技术在硬岩层围护桩施工过程中的运用，笔者认为，随着相关技术的不断发展以及在实际工程中的不断应用，我国的硬岩层围护桩施工环节必将获得长足的发展。

参考文献

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[2]江卫文,霍宗武.旋挖钻进技术在广东硬-坚硬岩地区中的应用与创新[J].中国水运(下半月),2008,（1）:72-74.

[3]丛欣江,梁宇,曲俨卿.旋挖钻机在无水砂卵石地层围护桩施工中的应用[J].铁道建筑技术,2011,（s2）:85-88.