旋挖鉆機(jī)在山區(qū)特高壓基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用研究

余俊偉 周小剛 李龍偉 翟偉 陳星

[摘? ? 要]隨著我國(guó)特高壓交流輸電系統(tǒng)的迅猛發(fā)展，山區(qū)特高壓工程越來(lái)越多，山區(qū)特高壓工程的基礎(chǔ)施工中以人工挖孔樁基礎(chǔ)為主，施工周期長(zhǎng)，情況復(fù)雜。人工掏挖深基坑時(shí)作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)大，有限空間施工安全隱患多，如何大力推廣機(jī)械化施工是目前客觀存在的一個(gè)問(wèn)題。旋挖鉆機(jī)具有施工速度快，成孔質(zhì)量高等特性，山區(qū)特高壓輸電線路基礎(chǔ)施工中采用旋挖鉆機(jī)成孔工藝，必將提高功效和成孔質(zhì)量，同時(shí)降低施工風(fēng)險(xiǎn)。

[關(guān)鍵詞]山區(qū)特高壓基礎(chǔ)工程;旋挖鉆機(jī);施工應(yīng)用

[中圖分類號(hào)]TH49 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）07–00–02

Research on Application of Rotary Drilling Rig in Construction of UHV?Foundations in Mountainous Areas

Yu Jun-wei，Zhou Xiao-gang，Li Long-wei，Zhai wei，Chen xing

[Abstract]With the rapid development of my country's UHV AC transmission system， there are more and more UHV projects in mountainous areas. The foundations of UHV projects in mountainous areas are mainly based on manual digging pile foundations. The construction period is long and the situation is complicated. Manually digging deep foundation pits has high safety risks. ， There are many hidden dangers in the construction of limited space， how to vigorously promote mechanized construction is an objective problem at present. Rotary drilling rigs have the characteristics of fast construction speed and high hole quality. The foundation construction of UHV transmission lines in mountainous areas uses rotary drilling rigs to form holes， which will definitely improve efficiency and hole quality while reducing construction risks.

[Keywords]UHV foundation engineering in mountainous area; rotary drilling rig; construction application

旋挖鉆機(jī)成孔施工較傳統(tǒng)的施工方法機(jī)械化和智能化程度高，且移動(dòng)靈活，定位簡(jiǎn)單適用地層廣，成孔速度快，質(zhì)量好，節(jié)能環(huán)保。避免了深基坑作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，消除了有限空間作業(yè)安全隱患，做到風(fēng)險(xiǎn)先降后控。

1 工程概況

南昌—長(zhǎng)沙1000 kV特高壓交流輸電線路工程（7標(biāo)），線路全長(zhǎng)2×30.696 km，基礎(chǔ)型式采用人工挖孔基礎(chǔ)119基。沿線海拔高度在120～700 m。地形以山地、高山大嶺為主，部分丘陵;地質(zhì)條件以巖石、松砂石為主，部分普通土和堅(jiān)土。

江蘇泰信公司研制的電建鉆機(jī)系列產(chǎn)品，根據(jù)整機(jī)重量和鉆孔深度，分為輕型、中型、重型三個(gè)系列五種。其中KR110D型旋挖鉆機(jī)整機(jī)重量32 t，屬中型鉆機(jī)，約為普通旋挖鉆機(jī)重量的1/4～1/2，可以適應(yīng)一般鄉(xiāng)村公路運(yùn)輸;其軌距可伸縮，整機(jī)不需拆卸，運(yùn)輸、自行走時(shí)收縮至2.6 m，道路寬度要求低，工作時(shí)伸展至3.6 m。作業(yè)時(shí)穩(wěn)定性高，爬坡能力強(qiáng)，滿足縱向25°和橫向10°以內(nèi)坡度的山地、丘陵、水田等復(fù)雜地形的自行走，無(wú)需專門修路。最大成孔直徑2.8 m，最大鉆孔深度20 m，工作狀態(tài)高度為12.3 m。本工程平丘地形基礎(chǔ)施工擬采用KR110D型旋挖鉆機(jī)進(jìn)場(chǎng)輔助施工，如圖1所示。

2 旋挖鉆機(jī)成孔流程

旋挖鉆機(jī)施工工藝流程：施工準(zhǔn)備→場(chǎng)地布置→測(cè)量定位→鉆機(jī)就位→鉆孔→成孔質(zhì)量檢查→結(jié)束。

2.1 施工準(zhǔn)備

施工前項(xiàng)目部提前做好屬地協(xié)調(diào)，對(duì)旋挖鉆機(jī)途徑路段進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察、細(xì)致規(guī)劃，對(duì)便道進(jìn)行提前修繕加固等。

2.2 場(chǎng)地布置

由于旋挖鉆機(jī)自身重量大，在作業(yè)前需對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整，必要時(shí)可鋪設(shè)鋼板，保證場(chǎng)地有一定硬度，以免鉆機(jī)沉陷或傾斜。

2.3 測(cè)量定位

基礎(chǔ)施工班組對(duì)基礎(chǔ)樁位復(fù)測(cè)，核實(shí)“基礎(chǔ)配置表”“桿塔明細(xì)表”中塔型、呼稱高、線路轉(zhuǎn)角度數(shù)、基礎(chǔ)跟開(kāi)等數(shù)據(jù)后進(jìn)行樁孔定位，并設(shè)置施工、質(zhì)檢、驗(yàn)收等必要的輔助樁。輔助樁的設(shè)置不能影響旋挖鉆機(jī)的正常施工。

2.4 鉆機(jī)就位

鉆機(jī)就位時(shí)要先檢查鉆機(jī)性能、工作狀態(tài)是否良好，通過(guò)預(yù)先設(shè)置的輔助樁位確定鉆頭位置，并利用旋挖鉆機(jī)自身控制系統(tǒng)調(diào)整鉆桿垂直度。

2.5 鉆孔

旋挖鉆機(jī)鉆進(jìn)過(guò)程中，鉆機(jī)操作人員應(yīng)隨時(shí)注意垂直控制儀表，保證鉆孔垂直度偏差不超過(guò)0.5%。施工前，班組負(fù)責(zé)人做到“三交三查”，將孔徑、孔深等數(shù)據(jù)交代鉆機(jī)操作人員。當(dāng)鉆機(jī)儀表顯示到達(dá)預(yù)定深度再用卷尺復(fù)測(cè)孔深避免超挖。鉆機(jī)出來(lái)應(yīng)及時(shí)外運(yùn)，外運(yùn)及棄土措施應(yīng)滿足環(huán)水保措施要求。

3 安全質(zhì)量控制措施

3.1 鉆機(jī)就位找正

樁孔中心定位后，應(yīng)在其正面和側(cè)面設(shè)置4個(gè)輔助樁，通過(guò)輔助樁控制鉆頭位置，設(shè)置輔助樁保護(hù)措施，防止移動(dòng)丟失。旋挖鉆機(jī)就位開(kāi)挖前要精準(zhǔn)定位，對(duì)中精度誤差不超過(guò)5 mm。

3.2 鉆進(jìn)過(guò)程控制措施

鉆機(jī)應(yīng)空載起鉆，在鉆進(jìn)過(guò)程中控制鉆頭旋轉(zhuǎn)速度，初始階段速度應(yīng)緩慢，注意保護(hù)坑口形狀，減少坑口土層擾動(dòng)。隨著鉆進(jìn)深度增加，可以視情況加快旋挖速度。鉆進(jìn)過(guò)程需設(shè)置專人監(jiān)視鉆頭及鉆桿工作狀態(tài)，檢查糾正鉆機(jī)垂直度，并根據(jù)出土情況和鉆桿進(jìn)尺及時(shí)記錄地質(zhì)情況，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即停止作業(yè)。

3.3 成孔質(zhì)量控制

成孔質(zhì)量檢查包括坑口處，坑底部直徑及孔深。成孔后應(yīng)采取必要措施清除底部殘?jiān)?，清空后，重新檢查孔深是否滿足設(shè)計(jì)要求。

3.4 安全控制措施

（1）鉆機(jī)如遇到與設(shè)計(jì)不符的地質(zhì)或其他特殊情況，應(yīng)立即停止施工，向項(xiàng)目部匯報(bào)，待明確施工方案后方可施工。

（2）開(kāi)鉆前應(yīng)進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)檢查，鉆機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不得進(jìn)行檢修。

（3）安全監(jiān)護(hù)人應(yīng)經(jīng)常檢查孔口，孔壁有無(wú)異?，F(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)邊坡裂紋、疏松等應(yīng)立即停止鉆孔，采取有效措施，未處理好前不準(zhǔn)鉆孔。

（4）鉆孔過(guò)程中要設(shè)置隔離區(qū)防止人員掉入坑內(nèi)，土質(zhì)較軟時(shí)應(yīng)鋪設(shè)鋼板防止旋挖鉆機(jī)傾覆。

4 功效分析

施工過(guò)程中項(xiàng)目部跟蹤記錄了7基旋挖鉆機(jī)施工塔位，從鉆機(jī)進(jìn)場(chǎng)到整基施工完成各項(xiàng)數(shù)據(jù)（表1）。

7基基礎(chǔ)平均樁長(zhǎng)13.7 m，平均約3.3天完成一基，遇中等風(fēng)化砂紙巖層旋挖速度稍慢（圖2），不影響總體成孔效率。

人工掏挖基礎(chǔ)施工單基配置掏挖工人8名，樁長(zhǎng)13.7 m，整基掏挖完成約14天左右。實(shí)踐證明，旋挖鉆機(jī)成孔質(zhì)量穩(wěn)定、功效高。本工程主要進(jìn)場(chǎng)道路大部分為鄉(xiāng)村公路，溝渠橋梁，且距離塔位較遠(yuǎn)，其應(yīng)用范圍受到限制。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著山區(qū)特高壓電網(wǎng)建設(shè)安全、質(zhì)量和工期提出的更高要求，挖孔基礎(chǔ)施工采用旋挖鉆機(jī)成孔施工工藝，提高了機(jī)械化施工程度，降低了人工作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。項(xiàng)目部可通過(guò)施工綜合分析比較，結(jié)合旋挖鉆機(jī)施工地質(zhì)，交通，地理?xiàng)l件等加強(qiáng)施工組織及過(guò)程動(dòng)態(tài)管控，從而發(fā)揮旋挖鉆機(jī)在山區(qū)施工中的優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)樁基施工優(yōu)質(zhì)高效。

參考文獻(xiàn)

[1] 黎中銀.旋挖鉆機(jī)及施工技術(shù)[M].北京：人民交通出版社，2010.