旋挖钻机是近年来钻孔灌注桩施工中的一种先进施工方法。其成桩原理是带阀门的桶斗在钻杆扭矩和压力系统的共同作用下旋转进尺。在铲斗旋转过程中,旋转的钻渣从铲斗下方的底部开口进入铲斗。当铲斗装满钻渣时,扭矩反作用力显著变大,通过操作室内传感装置反映出来。
然后,在船员的操作下,钻杆反向旋转,通过钻机的提升装置和伸缩钻杆将钻头提出孔外,卸土。重复此循环,连续取土卸土,直接钻进至设计深度。具有环保的特点,适用于建设周期短、工程量大、地质条件好的项目。
近年来,随着我国改革开放和基本建设的发展,对公路、铁路、高层建筑和港口的基桩施工提出了快速的要求。因此,原有的冲击钻机、正反转循环旋挖钻机已不能满足工程需要,已被投入使用越来越广泛的旋挖钻机所取代。因此,研究、探讨和总结目前旋挖钻机施工技术无疑具有重要的现实意义。
钻孔固壁技术措施在砂层和松散不稳定地层中钻孔时,由于孔壁脱落坍塌,往往无法钻孔。因此,钻孔固壁是首先要解决的问题。钻井介质主要包括空气、水、泡沫和泥浆。这四种介质中的泥浆虽然价格昂贵,难以净化,但具有独特的护壁作用。因此,对于砂层和疏松易塌层,选用泥浆作为固壁介质,利用泥浆的性质在孔壁上产生一层泥皮。此外,泥浆比重大,可以保护孔壁不坍塌,保证正常钻进。
钻孔灌注桩施工过程中,为防止塌孔,稳定孔内水位,便于携带和钻碴,采用彭润土配制泥浆护壁。泥浆护壁利用泥浆与地下水之间的压差来控制水压,保证孔壁的稳定性,因此泥浆的比重对维持这种压差起着关键作用。如果钻孔内泥浆比重过小,挡泥墙很容易失去阻挡土体坍塌的作用。如果泥浆比重过大,容易堵塞泥浆泵,甚至难以更换混凝土,从而难以保证成桩质量。要充分发挥泥浆的作用,其指标的选择至关重要。因此,需要根据工程的具体情况,合理控制不同土层的泥浆指标。