QHZ－2000型全回轉(zhuǎn)套管鉆機(jī)創(chuàng)卵礫石地層鉆進(jìn)最深記錄——在卵礫石層鉆進(jìn)直徑1200 mm、深度達(dá)61.7 m

本刊訊 2014年5月27日，中國地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)研究所依托科技部專項(xiàng)資金項(xiàng)目最新研制的QHZ－2000型全回轉(zhuǎn)套管鉆機(jī)設(shè)備，在北京市海淀區(qū)慈壽寺地鐵站旁的某房地產(chǎn)工程工地，成功完成首根1200 mm、深度61.7 m的全套管灌注樁，這是國內(nèi)采用全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)在卵礫石層施工的最深全套管灌注樁。

QHZ－2000型全回轉(zhuǎn)套管鉆機(jī)采用400馬力的大功率液壓泵站驅(qū)動(dòng)，鉆機(jī)可提供2600 kN的回轉(zhuǎn)扭矩和超過4000 kN的強(qiáng)大起拔力，鉆機(jī)采用電、液控方式，并設(shè)有自動(dòng)調(diào)平、自動(dòng)對(duì)中夾持、恒壓鉆進(jìn)、系統(tǒng)溫度恒定控制等系統(tǒng)，保證鉆機(jī)可靠、高效的運(yùn)行。

此次施工的地層上部43 m幾乎全部為卵礫石層、43～47 m為流動(dòng)的粉細(xì)砂地層、48 m以深為粘質(zhì)粉土。這種地層是公認(rèn)的難以鉆進(jìn)和護(hù)壁的復(fù)雜地層。施工前，為了保證工程的順利實(shí)施，項(xiàng)目組與北京城建集團(tuán)相關(guān)施工部門商定多套施工方案，并針對(duì)此特殊地層研制了加強(qiáng)型1200 mm重型雙壁套管、帶特制刀頭的全回轉(zhuǎn)套管靴、可超前擴(kuò)靴的旋挖鉆頭等套管鉆具。

由于樁位臨近北京地鐵線路，為確保周邊地基不沉降，40 m以淺套管內(nèi)部不能超前鉆進(jìn)，40 m以深旋挖鉆進(jìn)的超前量不能超過1 m。40m以淺都是套管靴超前鉆進(jìn)，增加了套管回轉(zhuǎn)和壓入的阻力，最高時(shí)回轉(zhuǎn)扭矩壓力達(dá)27～29 MPa，套管鉆進(jìn)非常困難;超過40 m后套管內(nèi)部采用旋挖鉆機(jī)超前擴(kuò)靴鉆掘，并且注入大密度泥漿成功穿過5 m流沙層。隨著配套工藝的正確實(shí)施，套管鉆進(jìn)在最后10 m顯得格外輕松，回轉(zhuǎn)扭矩和套管起拔壓力都在鉆機(jī)額定負(fù)荷的4/5以下，證明鉆機(jī)輸出載荷參數(shù)完全滿足復(fù)雜地層大深度套管的鉆進(jìn)要求。

該全套管灌注樁下套管和灌注拔管的純施工時(shí)間≯30 h，和搓管機(jī)施工相比，全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)下套管的深度提高了1倍多，鉆拔套管的施工效率提高了50%～70%。在臨近地鐵或重要建筑物旁進(jìn)行樁基施工時(shí)，全套管灌注樁可能是唯一將安全廣譜和綠色環(huán)保的特點(diǎn)集于一身的有廣闊發(fā)展前景的先進(jìn)大口徑樁基施工技術(shù)。

61.7 m全套管灌注樁的試驗(yàn)成功創(chuàng)下了我國卵礫石層全套管灌注樁深度記錄，驗(yàn)證了全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)強(qiáng)大的套管鉆進(jìn)能力。對(duì)全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)和全套管工法的推廣應(yīng)用起到了非常好的示范和宣傳作用。