旋挖鉆巖石層施工綜合技術(shù)方案一、設(shè)備選型與配置（一）主鉆機(jī)選擇根據(jù)巖石地層的抗壓強(qiáng)度及樁徑需求，選用三一SR360C型旋挖鉆機(jī)，該機(jī)型最大輸出扭矩360kN·m，配備自動(dòng)垂直度控制系統(tǒng)（偏差≤0.5%），可滿足中風(fēng)化巖層（單軸抗壓強(qiáng)度30-60MPa）的施工需求。動(dòng)力頭轉(zhuǎn)速范圍5-30rpm，液壓系統(tǒng)工作壓力35MPa，具備高壓低速的硬巖鉆進(jìn)特性。（二）鉆具組合配置鉆頭選型牙輪筒鉆：直徑1.2-1.5m，適用于完整硬巖地層，采用Φ25mm碳化鎢合金齒，齒面硬度HRC65以上，單只鉆頭壽命可達(dá)80-120延米。截齒筒鉆：用于強(qiáng)風(fēng)化巖層，配置KS200型截齒，布齒密度8-10齒/10cm2，采用雙排螺旋布齒結(jié)構(gòu)。錐形螺旋鉆頭：雙頭雙螺設(shè)計(jì)，螺距250mm，用于巖層破碎后的渣土清理，配套30mm加厚斗體。鉆桿選擇選用摩阻式六棱鉆桿（直徑325mm，長度15m×3節(jié)），每節(jié)鉆桿連接部位配備高強(qiáng)度耐磨套，絲扣采用API標(biāo)準(zhǔn)梯形螺紋，配合專用螺紋脂（抗磨系數(shù)≥0.15）。（三）輔助設(shè)備配置設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量主要參數(shù)液壓破碎錘SB81N1臺(tái)沖擊頻率1000次/min，工作壓力16MPa泥漿處理系統(tǒng)ZJ300型1套處理能力50m3/h，分離粒度≥20μm履帶吊QY25VF1臺(tái)最大起重量25t，主臂長度33.5m地質(zhì)雷達(dá)SIR-40001臺(tái)探測(cè)深度50m，分辨率2cm超聲波檢測(cè)儀CTS-20201臺(tái)孔徑測(cè)量范圍500-3000mm二、施工工藝流程（一）前期準(zhǔn)備工作場(chǎng)地處理采用30t振動(dòng)壓路機(jī)對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行分層碾壓（壓實(shí)度≥93%），鋪設(shè)500mm厚級(jí)配碎石墊層+20mm厚鋼板，形成承載能力≥250kPa的工作平臺(tái)。設(shè)置環(huán)形排水溝（截面尺寸500×600mm）及三級(jí)沉淀池（總?cè)莘e50m3）。測(cè)量放樣使用全站儀（測(cè)角精度1″，測(cè)距精度1mm+1ppm）進(jìn)行樁位放樣，誤差控制在5mm內(nèi)。設(shè)置十字護(hù)樁（采用Φ20mm鋼筋，埋深1.5m），護(hù)筒埋設(shè)后進(jìn)行二次復(fù)核。護(hù)筒施工采用Φ1.5m鋼護(hù)筒（壁厚12mm），長度6m，底部300mm范圍內(nèi)開設(shè)6個(gè)Φ20mm溢漿孔。護(hù)筒埋設(shè)采用旋挖鉆機(jī)靜壓法，入土深度≥4m，頂部高出地面300mm，周圍回填黏土并分層夯實(shí)（每層厚度200mm）。（二）泥漿制備與循環(huán)泥漿配比設(shè)計(jì)采用膨潤土（25%）+純堿（0.4%）+CMC（0.1%）+聚丙烯酰胺（0.05%）的復(fù)合配方，性能指標(biāo)控制：密度：1.08-1.15g/cm3黏度：22-28s（漏斗黏度計(jì)）膠體率：≥98%含砂率：≤2%pH值：8-10循環(huán)系統(tǒng)布置泥漿池采用三級(jí)串聯(lián)結(jié)構(gòu)（容積比3:2:1），配備2臺(tái)BW-250型泥漿泵（流量80m3/h），采用正循環(huán)鉆進(jìn)、反循環(huán)清孔的作業(yè)方式。（三）鉆進(jìn)施工控制分級(jí)鉆進(jìn)工藝Ⅰ級(jí)（護(hù)筒段）：采用Φ1.2m斗齒鉆斗，轉(zhuǎn)速25rpm，鉆壓8-10t，進(jìn)尺速度1.5-2m/h。Ⅱ級(jí)（強(qiáng)風(fēng)化層）：換用截齒筒鉆，轉(zhuǎn)速18rpm，鉆壓12-15t，每鉆進(jìn)0.5m提鉆清渣一次。Ⅲ級(jí)（中風(fēng)化層）：啟用牙輪筒鉆，轉(zhuǎn)速12-15rpm，鉆壓18-22t，采用"兩慢一快"操作法（啟動(dòng)慢、提鉆慢、鉆進(jìn)快）。特殊地層處理斜巖面：采用"預(yù)沖孔+回填片石"工藝，回填5-10cm級(jí)配片石后，用錐形螺旋鉆頭慢速掃孔（轉(zhuǎn)速8rpm，鉆壓5t）。裂隙發(fā)育帶：摻入水泥-水玻璃雙液漿（水灰比1:1，水玻璃濃度35Be'），注漿壓力0.5-1.0MPa，凝固時(shí)間控制在30-60s。（四）清孔與成孔檢測(cè)二次清孔工藝首次清孔采用鉆斗撈渣（控制沉渣厚度≤200mm），二次清孔改用氣舉反循環(huán)（空壓機(jī)風(fēng)量12m3/min，風(fēng)壓0.7MPa），清孔后泥漿密度降至1.05-1.10g/cm3，沉渣厚度≤50mm。成孔質(zhì)量檢測(cè)孔徑：采用超聲波檢測(cè)儀，每2m檢測(cè)一個(gè)斷面，誤差控制在±50mm內(nèi)。垂直度：使用測(cè)壁儀（JJC-1D型），全孔垂直度偏差≤1/300?？咨睿翰捎脺y(cè)繩（精度±10mm）與鉆桿長度雙控，孔深允許偏差+300mm/-50mm。三、關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)控制（一）鉆進(jìn)參數(shù)優(yōu)化地層類型鉆壓（t）轉(zhuǎn)速（rpm）進(jìn)尺速度（m/h）泥漿密度（g/cm3）強(qiáng)風(fēng)化砂巖12-1515-180.8-1.21.10-1.15中風(fēng)化灰?guī)r18-2210-120.3-0.51.15-1.20完整花崗巖22-258-100.2-0.31.20-1.25（二）混凝土灌注控制配合比設(shè)計(jì)C30水下混凝土配合比（重量比）：水泥:砂:碎石:水:外加劑=1:1.85:3.62:0.52:0.012，坍落度控制在200±20mm，初凝時(shí)間≥6h。灌注工藝參數(shù)導(dǎo)管：Φ300mm×2.5m節(jié)，絲扣連接，水密試驗(yàn)壓力0.6MPa（持壓30min無滲漏）。初灌量：≥2.5m3（料斗容積3m3），導(dǎo)管埋深控制在2-6m，提拔速度≤0.3m/min。灌注時(shí)間：單樁連續(xù)灌注時(shí)間≤4h，混凝土上升速度≥2m/h。四、質(zhì)量控制體系（一）過程質(zhì)量控制點(diǎn)鉆具檢查每日開工前檢查截齒磨損量（允許最大值5mm），鉆桿彎曲度（每米≤1.5mm），發(fā)現(xiàn)超標(biāo)立即更換。建立鉆具臺(tái)賬，實(shí)行"三檢制"（自檢、互檢、專檢）。泥漿性能監(jiān)測(cè)每2h測(cè)定一次泥漿黏度（18-28s）、含砂率（≤2%），使用ZNN-D6型黏度計(jì)（測(cè)量精度±1s）和含砂量計(jì)（分度值0.1%）。鋼筋籠制作采用數(shù)控鋼筋籠滾焊機(jī)加工，主筋間距誤差≤±10mm，螺旋筋間距±20mm，聲測(cè)管（Φ57mm×3mm）采用套筒連接，注水試壓（壓力0.3MPa，持壓30min）。（二）質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)檢查項(xiàng)目允許偏差檢查方法檢查頻率樁位中心偏差≤50mm全站儀測(cè)量每樁必檢孔徑≥設(shè)計(jì)值超聲波檢測(cè)每樁必檢垂直度≤1/300測(cè)壁儀每樁必檢混凝土強(qiáng)度≥設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)回彈法+鉆芯取樣每50根一組樁身完整性Ⅰ類樁≥90%低應(yīng)變反射波法100%檢測(cè)五、安全與環(huán)保措施（一）安全防護(hù)體系設(shè)備安全鉆機(jī)作業(yè)半徑5m范圍內(nèi)設(shè)置硬質(zhì)圍擋（高度1.8m），配備聲光報(bào)警系統(tǒng)（報(bào)警距離≥3m）。液壓系統(tǒng)設(shè)置過載保護(hù)（壓力≥38MPa自動(dòng)停機(jī)），鉆桿頂部安裝防墜器（承重≥5t）。作業(yè)安全操作人員持證上崗，佩戴智能安全帽（內(nèi)置定位+SOS報(bào)警）。高空作業(yè)（≥2m）使用雙鉤安全帶，設(shè)置防墜網(wǎng)（網(wǎng)眼尺寸≤10cm×10cm）。夜間施工配備LED泛光燈（照度≥50lux），每50m設(shè)置應(yīng)急照明（連續(xù)照明時(shí)間≥90min）。（二）環(huán)境保護(hù)措施噪聲控制鉆機(jī)加裝隔音罩（降噪量≥25dB），晝間噪聲≤70dB，夜間（22:00-6:00）噪聲≤55dB，在施工邊界設(shè)置噪聲監(jiān)測(cè)點(diǎn)（每2h記錄一次）。廢棄物處理鉆渣采用密閉罐車運(yùn)輸至指定消納場(chǎng)，泥漿水經(jīng)三級(jí)沉淀后回用（回用率≥80%），廢油、廢手套等危險(xiǎn)廢物交由有資質(zhì)單位處置，建立"產(chǎn)生-轉(zhuǎn)運(yùn)-處置"全流程臺(tái)賬。六、應(yīng)急預(yù)案（一）常見事故處置卡鉆處理立即停止鉆進(jìn)，通過地質(zhì)雷達(dá)確定卡鉆位置，若為鉆頭被巖塊卡住，采用液壓破碎錘（頻率800次/min）震松后，反轉(zhuǎn)鉆桿（轉(zhuǎn)速5rpm）緩慢提升；若為孔壁坍塌，注入速凝混凝土（初凝時(shí)間≤15min），24h后重新鉆進(jìn)。塌孔處理輕微塌孔（深度＜3m）：回填黏土至塌孔位置以上1m，采用低轉(zhuǎn)速（8rpm）掃孔；嚴(yán)重塌孔：下放鋼護(hù)筒（長度≥塌孔深度+2m），護(hù)筒外側(cè)注漿加固（水灰比0.8:1）。（二）應(yīng)急資源配置應(yīng)急物資規(guī)格型號(hào)數(shù)量存放位置應(yīng)急發(fā)電機(jī)150kW1臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)配電房旁醫(yī)療急救箱YX-120型2