全套管回旋钻机在地下清障和工程桩施工中的应用

摘 要：改革开放以来，我国的社会经济和科学技术水平取得了优异成绩，国内全套管回旋钻机技术在地下清障和工程桩施工中的应用也得到了较大提高。本文对全套管回旋钻机在地下清障和工程桩施工中的应用进行了剖析，简析相应策略。

关键词：全套管回旋钻机；地下清障；工程桩施工

中图分类号：TU753.3 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）27-0364-01

引 言

地下清障和工程桩施工其施工难度和危险系数都比较高，全套管回旋钻机施工作业过程中会遇到许多难题，给施工带来更大挑战。因此，施工单位一定要高度重视在全套管回旋钻机在地下清障和工程桩施工中所遇到有关问题，不断加大力度进行分析和探索，要有针对性地去寻找解决问题相关措施和方法，有效地降低工程施工风险以及施工难度，以便更好地推进工程进度和有效控制施工成本，还能有效地保证项目工程施工质量。

1 关于施工方法的浅析

1.1 施工原理和特征简述

1.1.1 原理简述

关于全套管回旋钻机在作业过程中，通过其产生向下压力以及扭矩进而使得钢套管旋转，并使用其顶部高强度刀具破除障碍目标，此时把钢套管放进目标体并把锥形锤放入，转动让目标物受到大扭力而破裂，进而通过使用蜈蚣钳工具把套管里面异物清理。在完成上述工作之后，可将套管更换为护筒以便实施钻孔灌注作业。可见全套管回旋钻机施工作业核心内容在于套管及护筒使用。

1.1.2 施工作业工艺与设备特征

实际全套管回旋钻机作业时，其工艺具有较高施工可靠性与效率，同时大大降低对周边场所的滋扰，实现一个设备完成两个工序，它是使用优质钢材套管破除目标障碍并通过其作为护壁实施拔桩作业，接着实施钻孔灌注桩施工。以RT-150H产品为例，它有着下面一些特征优势：①强劲功率与应急脱离装置；②强韧且可靠楔型装置；③应当强劲设备功率增设钻头自动化调节装置；④自动化作业精度调节装置；⑤油电双动力保障正常施工。

1.2 简析全套管回旋钻机施工作业

1.2.1 关于动力机构简析

在全套管回旋钻机设备进行施工作业时，其动力机构是保障设备套管旋转与刀具切削目标物的重要机构，同时还为上下抱箍夹紧与竖向升降提供动力保障。

1.2.2 关于套管与接管方面简析

在全套管回旋钻机设备中，其驱动机构使用楔型夹紧方式实现回转部分和套管有效连接，并通过夹紧油缸装置实现楔型夹紧装置和套管之间的闭合控制。关于套管具有以下作用：①有效传递扭力及下压力至刀具；②保护孔壁，避免崩塌意外。套管通常其厚度35mm，长度6m一节，选用优质钨金钢材作刀具，作业时需结合实际配备适当吊车以便进行清除障碍物及拔桩工作。关于接管应做好以下内容：当需多节连接作业时，完成一节钢管作业后，必须对钢管接口处进行细致清理并把黄油均匀擦在接口处，同时用麻线进行防漏加固处理，最后使用塑料薄膜，吊装后采用内六角螺栓进行连接紧固。

1.2.3 就对施工场地要求进行分析

如果施工的场地遇到松软的土质，则要作一些简单的处理，比如在下面铺石子或一些小块的硬土渣等且厚度要在100cm左右，还需在被清障的具体位置的周围将地表层进行挖除，再用小硬石块铺设约1m的厚度然后进行分层压实，以确保其完全符合顶升动力装置的施工作业条件。①在铺设硬层的上方还需再铺设走道板，其铺设的面积必须要比顶升动力装置的面积要大，且在顶升动力装置周围要铺设有1m以上的走道板。②施工的现场要保证可以使500kN的吊车在上面行走，要完全符合该吊车和土方运输车辆、泥浆运输车辆等的进出现场的要求。此外，还要充分考虑到在施工过程中所有使用到的各种设施设备以其附件等的堆放问题。

1.2.4 就清障方法进行分析

该清障主要采用全回转钻机拔桩的方法进行。该方法主要是利用全回旋套管顶升的动力装置及其组合设备，这些设备可以使钢套管做圆周回转从而将钢套管压入其中或是将其拔除出来。设备在进行作业的过程中会产生向下的压力以及相应的扭矩以驱动钢管转动，再利用在管口处较高硬度的钨合金钢刀头对岩层和钢筋混凝土等较物质进行切削，从而将套管钻入到地下直到障碍物底。与此同时，还要将锥形三角锤插入其中以使桩休在套管的强作用的扭矩下将钢套管内的障碍物以及钢筋等进行强行扭断；最后再利用强力蜈蚣钳将切削后的碎小物质钳起清除掉。在将废物质拔除之后还要在混凝土的底部作加深挖除约2m处理，以确保整体的施工质量以免发生后患。

1.2.5 就钻孔灌注村施工进行分析

在对障碍物进行确认完全清除以后需进行套管的拔除工作，也就是进行钻孔灌注桩的施工，这个时候一定要用钢套管来做护筒。

2 清障效果分析

根据此工程施工方案中的精密布局，严格按照该方案进行科学施工使得该工程得到了较好的清障效果。①运用全站仪进行放点和钻机控制工程桩在施工过程中的垂直性以及位置的准确性，以确保工程桩的施工质量达到本工程设计的要求。②在施工过程中使清障、工程桩施工以及基坑围护同时施工，使清障15d-F期在施工进度计划中的非重要路段中进行，确保不影响工程的整体施工进度。③在使用全套管回旋钻机进行清障完工后再对其进行了勘察，并未发现周围道路、管线以及建筑等出现裂缝的情况。④工程中清障、工程桩以及立柱桩等的施工进度以及质量均能达到施工要求，成功避开了二次回填、开挖等工序，节省了工程施工成本，从而在施工工期上也有了进一步的缩短。

3 结束语

综上所述，在该工程中成功运用全套管回旋钻机清障方案可以说明该清障施工技术可以有效地清除建筑物地下的障碍，该方法更适合用在城市中心区域或是建筑物比较密集的区域。这是由于其工作速度较快、噪音小、基本无振动也不会受到场地的限制，也不会对周围建筑以及其地下各种设施造成影响，具有较高的安全性等。

参考文献

[1]白晓娜.全套管全回转地下清障与钻孔灌注桩结合施工技术[J].建筑工程技术与设计，2017（19）.

[2]曹礼林.全回转全套管设备在特殊环境复杂地层钻孔灌注桩中的应用[J].价值工程，2018（9）：124～128.

收稿日期：2018-8-17