程海

中國(guó)武夷實(shí)業(yè)股份有限公司（350003）

橋梁樁基施工用旋挖鉆機(jī)常見(jiàn)故障及應(yīng)對(duì)措施分析

程海

中國(guó)武夷實(shí)業(yè)股份有限公司（350003）

這里介紹旋挖鉆機(jī)，并對(duì)旋挖鉆機(jī)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)進(jìn)行了分析，分析了橋梁樁基施工用旋挖鉆機(jī)常見(jiàn)故障，并且提出了應(yīng)對(duì)措施。

旋挖鉆機(jī)；橋梁樁基；卡鉆

0 引文

中國(guó)武夷肯尼亞C110公路項(xiàng)目名稱為賴茨港口/莫伊國(guó)際機(jī)場(chǎng)通道，位于蒙巴薩郡境內(nèi)，工期15個(gè)月（包含設(shè)計(jì)3個(gè)月），合同形式為設(shè)計(jì)施工總承包固定總價(jià)合同（EPC）,主要結(jié)構(gòu)物為兩座跨線橋，基礎(chǔ)形式為群樁基礎(chǔ)，樁長(zhǎng)30 m，總共120根，采取旋挖施工。樁基在實(shí)際施工過(guò)程中，由于人為或者客觀等因素的影響，旋挖鉆機(jī)可能會(huì)出現(xiàn)卡鉆、斷鉆桿等問(wèn)題，影響施工效率。為此，這里以肯尼亞C110公路項(xiàng)目為例，針對(duì)旋挖鉆機(jī)在工程施工過(guò)程中常出現(xiàn)的幾種故障進(jìn)行分析，提出具體可行的解決方案，并采取一些可行的措施來(lái)減少故障的發(fā)生。

1 旋挖鉆機(jī)介紹

旋挖鉆機(jī)是一種適合建筑基礎(chǔ)工程成孔作業(yè)的施工機(jī)械，具有自動(dòng)化程度高，現(xiàn)場(chǎng)移位靈活方便，成孔效率高，軸向壓力大，施工效率高的特點(diǎn)；而且環(huán)保節(jié)能，方便安全，可以配合不同的鉆具，可在大部分地質(zhì)條件上施工作業(yè)，在基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。

1.1 旋挖鉆機(jī)性能特點(diǎn)

1.1.1 高效率及施工質(zhì)量好

隨著新材料、新工藝以及新技術(shù)的不斷應(yīng)用，旋挖鉆機(jī)的可靠性得到了極大地提高。旋挖鉆機(jī)為履帶式全液壓自行式鉆機(jī)，配備有相應(yīng)的自動(dòng)控制和檢測(cè)裝置，自動(dòng)化程度高，可靠性好，操作簡(jiǎn)便，極大地提高了勞動(dòng)效率。旋挖鉆機(jī)配備專門的動(dòng)力頭裝置，使旋挖鉆機(jī)具有強(qiáng)大的鉆進(jìn)能力，成孔速度快、質(zhì)量高，與常規(guī)鉆機(jī)相比，旋挖鉆機(jī)回轉(zhuǎn)扭矩大，并可根據(jù)地層情況的不同更換不同的鉆頭，配備不同的工作附件，可實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。因地質(zhì)條件不同，旋挖鉆機(jī)成孔速度不同，在適合旋挖鉆機(jī)施工的區(qū)域，其效率是普通鉆機(jī)的幾倍甚至十幾倍，極大地方便了施工的需要。

1.1.2 環(huán)保性能高

旋挖鉆機(jī)旋挖成孔是通過(guò)底部帶有活門的桶式鉆頭回轉(zhuǎn)破碎巖土，并將其裝入鉆頭內(nèi)，然后再由鉆機(jī)提升裝置和伸縮式鉆桿將鉆頭提出孔外卸土，直到鉆至設(shè)計(jì)深度。其與正反循環(huán)鉆進(jìn)工藝的根本區(qū)別是，前者是用鉆頭將破碎的巖土直接從孔內(nèi)取出，而后者是依靠泥漿循環(huán)向孔外排除鉆渣。傳統(tǒng)鉆機(jī)大多利用泥漿循環(huán)方式將鉆渣帶到地面。旋挖鉆機(jī)為干式或無(wú)循環(huán)泥漿鉆進(jìn)，所用泥漿量少（為1/10到1/20）。旋挖鉆機(jī)振動(dòng)小，噪聲低，對(duì)周圍環(huán)境影響小，環(huán)境污染程度低，因此也可以減少相應(yīng)的環(huán)境污染治理費(fèi)用，降低成本。

1.2 旋挖鉆機(jī)在橋梁樁基施工中的應(yīng)用

旋挖鉆機(jī)的施工工藝可分為干作業(yè)成孔和泥漿護(hù)壁旋挖成孔兩種方式，根據(jù)地質(zhì)條件等應(yīng)用環(huán)境的不同選用合適的工藝成孔。當(dāng)作業(yè)環(huán)境含水量較高時(shí)，一般采用后者進(jìn)行，通過(guò)泥漿循環(huán)來(lái)保護(hù)孔壁，同時(shí)將土渣排出成孔。

2 旋挖鉆機(jī)常見(jiàn)故障及處理措施

由于所選工藝和地質(zhì)條件不同，旋挖鉆機(jī)在施工過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題。旋挖鉆機(jī)故障大致可以分為電氣、液壓、機(jī)械、動(dòng)力四類，相互獨(dú)立，也互相聯(lián)系。電氣故障主要與探測(cè)、傳輸、顯示有關(guān)，并由此造成相應(yīng)的問(wèn)題，導(dǎo)致判斷錯(cuò)誤而出現(xiàn)故障；液壓方面的故障主要是發(fā)生滲漏會(huì)使相關(guān)零部件污染和腐蝕等；機(jī)械與動(dòng)力故障相對(duì)獨(dú)立一些，但也要區(qū)分引起與被引起、主要和次要原因的關(guān)系?？夏醽咰110公路項(xiàng)目施工中常見(jiàn)的故障主要有卡鉆、斷鉆桿和鉆桿、鉆具掉入孔內(nèi)等，針對(duì)以上問(wèn)題，工程施工人員通過(guò)總結(jié)并進(jìn)行了原因分析，提出了相應(yīng)的解決方法。

2.1 卡埋鉆

卡埋鉆是旋挖鉆機(jī)最易發(fā)生的施工事故，造成旋挖鉆機(jī)卡埋鉆的因素眾多，主要有地質(zhì)地層因素、人為因素等。地質(zhì)原因塌陷主要是由地質(zhì)結(jié)構(gòu)、填土密實(shí)穩(wěn)定性等因素引起；而人為原因主要與人員經(jīng)驗(yàn)、施工是否規(guī)范以及技術(shù)交底是否完備等有關(guān)。另外，設(shè)備自身也是一個(gè)重要影響因素，因此需要做好設(shè)備的保養(yǎng)與維護(hù)。在了解了影響因素之后，可以采取一些措施來(lái)加以預(yù)防。當(dāng)鉆機(jī)施工發(fā)生卡埋鉆現(xiàn)象時(shí)，找到事故發(fā)生的原因之后，通常采取以下方法進(jìn)行處理：一是直接起吊法。采用吊車直接起吊或者采用間歇式起吊方法。二是鉆頭周圍疏通法。采用沖刷或者反循環(huán)等方式，清理鉆周圍沉渣，之后采用起吊等方式提起。三是護(hù)壁開(kāi)挖法。卡鉆位置不深時(shí)采用，在護(hù)壁的同時(shí)采用人工或者輔助機(jī)械等直接清理沉渣。在肯尼亞C110公路項(xiàng)目橋梁旋挖鉆機(jī)施工中，發(fā)生卡鉆現(xiàn)象10處，其中采用直接起吊法8處，鉆頭周圍疏通法1處，護(hù)臂開(kāi)挖法1處。

2.2 斷鉆桿

旋挖鉆機(jī)鉆桿受力情況比較復(fù)雜，施工現(xiàn)場(chǎng)有時(shí)會(huì)發(fā)生鉆桿扭曲或者折斷等現(xiàn)象，主要由鉆桿材料強(qiáng)度不高或磨損，設(shè)備維護(hù)及使用不當(dāng)?shù)仍蛟斐?。預(yù)防措施主要是在鉆桿使用前要進(jìn)行檢查，鉆桿發(fā)生彎曲或者磨損過(guò)大時(shí)要及時(shí)替換，使用過(guò)程中要嚴(yán)格按照安裝過(guò)程規(guī)范和施工規(guī)范進(jìn)行。另外存放條件要適宜，并及時(shí)進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)，這樣可以很大程度上減少斷鉆桿情況的發(fā)生。

2.3 鉆桿、鉆具掉入孔內(nèi)

由于鉆具的反復(fù)升降，鋼繩與鉆桿內(nèi)壁不斷發(fā)生摩擦，且鉆頭卸土?xí)r也會(huì)反復(fù)抖動(dòng)，致使鋼繩磨損加劇而導(dǎo)致斷裂，使鉆桿全部落入孔內(nèi)。遇到這種情況時(shí)可以采用夾板提引法和鋼絲繩套取法打撈鉆桿。肯尼亞C110公路項(xiàng)目橋梁旋挖鉆孔施工中，發(fā)生這種故障后就是采取鋼絲繩套取法打撈的鉆桿。因此必須經(jīng)常檢查鉆桿、鉆具、鋼絲繩以及連接裝置的磨損情況，以做好相應(yīng)的預(yù)防措施。

3 故障處理效果

針對(duì)上述旋挖鉆機(jī)常見(jiàn)故障主要提出了事前和事后措施兩種。事前措施主要有：提前檢查，做好設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)等預(yù)防工作，以及對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)，遵守施工規(guī)范等工作。事后措施主要是針對(duì)問(wèn)題發(fā)生之后可以采取的方式方法，這些問(wèn)題的發(fā)生是不可預(yù)測(cè)的,因相應(yīng)的措施前文中已經(jīng)論述，此處不再重復(fù)討論。

4 結(jié)語(yǔ)

從目前來(lái)看，旋挖鉆機(jī)施工的優(yōu)點(diǎn)突出，施工進(jìn)度快，振動(dòng)小，施工噪音以及泥漿排放量均比沖擊鉆要少很多，正因有這樣突出的優(yōu)點(diǎn)，使得其應(yīng)用市場(chǎng)不斷擴(kuò)大。機(jī)械故障是施工過(guò)程中的一類重要問(wèn)題，工欲善其事必先利其器，做好機(jī)械設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)可以減少故障的發(fā)生，提高施工效率。在做好預(yù)防的同時(shí)也要掌握相關(guān)的故障應(yīng)對(duì)措施，做到有備無(wú)患。

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