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    QHZ-2000型全回转套管钻机创卵砾石地层套管钻进国内较深记录

    2014年5月27日,我公司与勘探所共同研制的QHZ-2000型全回转套管钻机设备,在北京市海淀区慈寿寺地铁站旁的某房地产工程工地,成功完成首根Ф1200深度61米的全套管灌注桩,这是国内采用全回转钻机在卵砾石层施工的最深全套管灌注桩。

    QHZ-2000型全回转套管钻机采用400马力的大功率液压泵站驱动,钻机可提供2600KN的回转扭矩和超过4000KN的强大起拔力,钻机采用采用电、液控方式,并设有自动调平、自动对中夹持、恒压钻进、系统温度恒定控制等系统,保证钻机可靠、高效的运行。

    此次施工的地层上部43米几乎全部为卵砾石层、43-47米为流动的粉细砂地层、48米以下为粘质粉土。这种地层是公认的难以钻进和护壁的复杂地层。施工前,为了保证工程的顺利实施,项目组与北京城建集团相关施工部门商定多套施工方案,并针对此特殊地层研制了加强型Ф1200重型双壁套管、带特制刀头的全回转套管靴、可超前扩靴的旋挖钻头等套管钻具。

    由于桩位临近北京地铁线路,为确保周边地基不沉降,40米以上套管内部不能超前钻进,40米以下旋挖钻进的超前量不能超过1米。40米以上都是套管靴超前钻进,增加了套管回转和压入的阻力,最高时回转扭矩压力达27-29MPa,套管钻进非常困难;超过40米后套管内部采用旋挖钻机超前扩靴钻掘,并且注入大比重泥浆成功穿过5米流沙层。随着配套工艺的正确实施,套管钻进在最后10米显得格外轻松,回转扭矩和套管起拔压力都在钻机额定负荷的4/5以下,证明钻机输出载荷参数完全满足复杂地层大深度套管的钻进要求。

    该全套管桩下套管和灌注拔管的纯施工时间不超过30个小时,和搓管机施工相比,全回转钻机下套管的深度提高了一倍多,钻拔套管的施工效率提高了50-70%。在临近地铁或重要建筑物旁进行桩基施工时,全套管灌注桩可能是唯一将安全广谱和绿色环保的特点集于一身的有广阔发展前景的先进大口径桩基施工技术。

    61米全套管灌注桩的试验成功创下了我国卵砾石地层下套管的深度记录,验证了全回转钻机强大的套管钻进能力。对全回转钻机和全套管工法的推广应用起到了非常好的示范和宣传作用。

    图1 全回转钻机安装就位

    图2 全回转钻机与旋挖钻机配合下套管

    图3 全套管灌注成桩

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