1、 一、旋挖钻机旋挖钻机在国际上的发展已经有几十年的历史，在中国也是在最近四五年才被逐渐认识和应用，成为近年来发展最快的一种新型桩孔施工方法，旋挖钻孔灌注桩技术被 誉为“绿色施工工艺” ，其特点是工作效率高、施工质量好、尘土泥浆污染少。旋挖钻机是一种多功能、高效率的灌注桩桩孔的成孔设备，可以实现桅杆垂直度的自动调节和钻孔深度的计 量；旋挖钻孔施工是利用钻杆和钻斗的旋转，以钻斗自重并加液压作为钻进压力，使土屑装满钻斗后提升钻斗出土。通过钻斗的旋转、挖土、提升、卸土和泥浆置换 护壁，反 成孔。、灌注 、后压浆 其 钻孔灌注桩工艺。方法自动 度和钻进效率高，钻 可快 过 种 ，在桩 施工特 是 桩 施
2、工中 有 的。1 旋挖钻孔桩的施工特点1.1 可在 高、currency1 用、反 “旋钻法施工的 中施工。1.2 自动 度高、成孔 度快、质量高。fi钻机为fl液压 动，能 钻孔、自动钻孔垂直度和自动量钻孔深度，最currency1”度 钻孔质量。其工效是 钻机的20，最重 的是，工 的质量和进度 的。在国的、 和currency1型的 的 桩施工中有用。1.3 钻杆 钻 转力 和 压力， 利用 的 实现钻 的快 升 ，快 卸土，以 钻孔 作的 ，提高钻进效率。1.4 特点 出，施工现 。是 旋挖钻机通过钻 旋挖 土， 通过 钻杆钻 提出孔 卸土。旋挖钻机使用泥浆 用来护壁， 用 ，成孔用泥
3、浆 上 孔的 ， 泥浆经过和 可以多 反 使用。 多 在施工中的 污 用明显提高，使用旋挖钻机可以有效 低 污 用，并提高文明施工的 平。1.5 履带底盘承载，接 压力小，适合 种工况，在施工 行走移方便，机机动灵活，对桩孔的 准、方便。1.6 旋挖钻机的 适应能力强旋挖钻机可以适用 淤泥质土、粘土、土、 。1.7 在孔壁上形成明显的旋线。有 提高桩的的摩阻力。1.8 、灌注 施工 其 工艺容易布置。1.9 自带柴油动力，缓解施工现 力 足的矛盾，并 动力缆造成的安fl隐患2 适用范围旋挖钻机一般适用粘土、粉土、土、淤泥质土、人工 填土“含有部、碎的 ，借钻 自重和钻机加压力，耙齿切入土 ，在
4、 转力 的作用 钻斗 转配合 钻 ，适应 （ 旋）、湿 （ 转斗）“岩 （岩心钻）的成孔作。根据 的 质条件选用 的钻杆、钻 “合理的斗齿刃角。对 有currency1扭 动力 和自动 锁 钻杆的钻机，可以适应微风 岩 的施工。，旋挖钻机的最currency1钻孔直径为3m，最currency1钻孔深度达120m，（主 集中在 40m以），最currency1钻孔扭 620kNm。3 工艺原理主 是其成孔工艺与其它桩 ，旋挖钻机的钻进工艺旋挖钻机用静态泥浆护壁钻斗 土的工艺（当然也有土直接 土工艺，视工 现 条件 ），是一种冲洗介质 的钻进方法，但钻进 为护孔壁稳，孔 注满优质泥浆（稳液）。旋
5、挖钻机工作 能原 作整 转运动。旋挖钻机钻孔 土 ，依靠钻杆和钻 自重切入土 ，斜 斗齿在钻斗 转 切 土块 斗 推进 完成钻 土；遇硬土 ，自重力 足以使斗齿切入土 ， 可通过加压油缸对钻杆加压，强行斗齿切入土中，完成钻孔 土。钻斗 装满土后，起重机提升钻杆“钻斗至 面，拉动钻斗上的开关即打开底门，钻斗 的土依靠自重作用自动 出。钻杆 关好斗门， 转 孔 进行 一斗的挖掘。旋挖钻机行走机动、灵活，终孔后能快 的移或至 一桩施工。4、施工工艺4.2.1 泥浆备现 设泥浆池（含 浆用池“泥浆储备池）一般为钻孔容 的1. 52. 0， 有好的防渗能力。在池的旁边设置渣土 ，渣用反 理后 在渣土 ，
6、泥浆的 和 储 。 泥浆的的设备有 种，一是用泥浆 机，一是有用 力 。使用粘土粉造浆 最好用 力 ；使用 土造浆 用泥浆 机。护壁泥浆 理 施工中用重力 渣法，即利用泥浆与土渣的 对 度 使土渣 以 土渣的方法。现 设置 泥浆池用作 护壁泥浆使 用，泥浆经 后， 储浆池中，在储浆池中进一 理（加入适量 和CMC 泥浆 能）经 合 后重 使用。4.2.2 设护 桩 后，根据桩点拉十 线 四桩，以四桩为 准 设 护 ，为护孔防，形成孔 和 ，护 的 设是旋挖作中的关currency1。护 选用10mm “ 成，护 径为设计桩 径+20cm，高度2.0m，上部开设2浆孔，护 设 ，人工、机配合完成
7、，主 利用钻机旋挖斗其静力压入土中，其fifl应高出 面20cm， 并 平， 设深度1.8 m，护 中心与桩中心的 currency1 50mm。护 设 垂直，斜率应小 1.5。4.2.3 钻孔在桩 ，护 设 合 ，护 、 高已的 上，钻机才能；桩机 准、 平、垂直、稳”,钻机杆中心线、 旋盘中心线、护 中心线应 在 一直线。旋挖钻机后，利用自动调整其垂直度，钻机安 ， 机平整，机 垂直，转盘（钻 ）中心与护 十 线中心对，注入稳液后，进行钻孔。4.2.4 钻进成孔成孔 钻 径装置，钻 直径、钻 况，施工过 对钻 的“ 换；根据土 况选钻斗底部切 齿的形、 和角度；根据护 高、桩fi设计高“桩
8、，计 出桩底高，以便钻孔 加以。成孔中， 桩施工的进行施工，设 成孔过 的 种， 加钻杆、钻进深度、 质特 、机设备 、 况。 认 、“ 、准、 。钻孔过 中根据 质况进 度 硬 钻 ，可适当加快钻进 度；当 为硬 ， 进；在易 径的 中，应适当加 孔 ，防 径；对硬 用快转 钻进,以提高钻进效率； 用 转 钻进并适当加泥浆 重和粘度。钻机 ， 平整、稳”， 发 斜。为准孔深，应备有后 ，并自动深度 ，以便在施工中进行、 。钻进过 中经 钻杆垂度，孔壁垂直。钻进过 中钻 在孔 的升 度，防 浆液对孔壁的冲 “ 压 孔壁方。钻进成孔过 中，根据 、孔深 ，合理选钻进，“ 调泥浆，成孔质量。在进入
9、 和 ，应适当 进 度，提高泥浆的度， 小 钻进 的进 量， 孔壁稳。钻进施工 ，利用 “ 钻渣 运， 整 ，利 一 施工。钻进达 孔深 钻后，注 孔 泥浆的浆面高 ，孔壁的稳 。孔底淤。旋挖钻斗的切 、提升上屑的机理与 转钻进的、反 成孔的切 、提升形 完fl 。 是通过钻斗孔底原土切 成条载入钻斗 提升出土，后 是通过钻 孔底原土打碎泥浆带出土面。 底部面缓，钻至设计高对土的动 小，有淤 斗，以 加强稳液的 理， ” 含量，提高粘度，防快 ， 终孔 钻斗的旋挖量。成孔深度达设计 后，应 快进行钻机移、终孔 工作；从 孔 至混凝土开始浇灌，应在1.5-3h，一般 过4h，否 应重新 孔。旋挖
10、成孔灌注桩的施工方法 有施工质量可靠、成孔 度快、成孔率高、适应 强currency1currency1 工期，废浆少、低噪音、污染小护 境，克服机成孔 孔底 淤土多，桩侧摩阻力低，泥浆 理 的缺点，极currency1 提高施工质量。 一 投入 用currency1，但成孔 用消耗 经济技术指 其 方法成孔 用低，是一种理想 的施工工艺， 其它工艺 综合考虑是 低成 。从看fi工艺有着 当可的经济效益和社会效益。二、冲击反 钻机和反 转钻机转钻成孔灌注桩，又称反 成孔灌注桩，是用一般 质钻机在泥浆护壁条件 ， 钻进，通过泥浆 渣成孔，灌注混凝土成桩，为国 最为 用和应用范围 的成桩方法。其特
11、点是 可利用 质部门 质钻机，可用 种 质条件， 种currency1小孔径（300mm200mm）和深度（40m100m），护壁 效果好，成孔质量可靠；施工噪音，震动，挤压；机 设备简单，操作方便， 用低，但成孔 度 ，效率低，用量用 量currency1，泥浆 量currency1，污染 境，扩孔率难。适用 高 中、 高的 、硬土， 淤泥、黏 土、土、 质岩 土 应用。随着高 、 涵工 的发展对 工 的施工 也越来越高,考虑 的载荷和工 质况、currency1一部工 桩 的施工 过第四土 、 ,并桩 的 力 设计在 岩上,提高单桩承载力, 也给桩 施工提出高的 ,在 转钻机施工成 高,又
12、法满足 砾、漂、块、 岩、施工难度currency1,易孔的况 ,20世纪90年代中期桩机造厂为适应 ,研开发冲击反 钻机满足桩 工 施工 。 1 施工工艺 冲击反 破碎入岩工艺的破碎机理是利用冲击钻 对岩进行高频率的冲击,使岩 破碎,然后利用反 渣方 “ 破碎岩屑第一 出孔外。冲击钻 根 平衡连接,论起、 钻都 方便,currency1currency1 。 ,冲击反 钻 是冲击钻进的主 工 ,其结构的 合理与否直接影响 钻进效率和质量。在冲击钻进过 中,关currency1是冲击和吸渣量是否匹配,也是孔壁稳 钻进最 最重 条件。在钻进过 中吸渣工作应根据钻进 和况 , 应过量汲渣以免造成孔
13、壁失稳孔。发 钻事故。另外,在冲击过 中, 经 的况以“转 装置的灵活 和连 接的牢” ,以防断或 转 灵 扭断 ,发 掉钻事故。 根据 质况,钻 出量研材料提钻 应经 ,一般 小班至少提钻一 , 提钻 加,往往钻 底量和外出量在和 岩中严重,以应“ 进行修补,样加修补钻 的铺 , 低 钻进冲击 ,又 少修补钻 的 , 在提升钻 , 小心谨 慎,尤其是在快 护 底部钻 提起,防碰撞孔护 以免造成护 底部孔或护 错或 形事故。 2 冲击反 钻机与 转钻机在施工过 中的优缺点 根据已施工的工 , 的 、 的 域但钻进径 来对 ,发现冲击反 与 转 有的优点,一般在粘土、亚粘土、淤泥质土 、粉 施工
14、 ,通过钻孔 报表, 平据析, 转钻机 冲击反 钻机施工快1.2, 冲击反 钻机自重currency1搬迁困难、 素,在土 中 施工转 钻机快,但在砾 、 岩施工中,冲击反 钻进明显 转钻机 快3,一般5cm以 砾 快2以上,510cm砾 快3 以上, 冲击反 钻进5级以 的岩,钻进 度 转钻进快56,从上述况析来看,冲击反 在施工 即 ,嵌岩钻孔桩成孔 度上优点明显,尤其在一些丘陵山 带为适用,优越 加显着。 对桩孔成型方面,冲击反 施工孔径一般在粘土、亚粘土、淤泥质土 、粉 施工 为防孔,仍然用 冲击钻进,但易 径,但桩的垂直度 好。在、砾 施工中都用冲击反 钻进, 冲击力currency
15、1,容易孔,盈currency1,根据司已施工的几工 据表明,在 转钻机进段的平盈 为1.15； 冲击反 钻进段的盈 为1.25，在土 中的盈冲击和 转 接近在1 1。在成 消耗方面:在粘土、亚粘土、淤泥质土 、粉 施工,冲击反 的成 消耗 转钻机消耗currency1,主 冲击钻机动力功率currency1、耗量高。 消耗currency1, 冲击耗、自 重量currency1,搬迁运 成 currency1 ,但在、砾 、漂、块、 岩施工中,冲击钻进效率高, 转钻机研材料消耗currency1,钻进 度 , 成孔周期,成 冲击钻进currency15以上, 遇currency1漂、curr
16、ency1块、硬度高的花岗岩 转钻机是法钻进,只用冲击反 钻机来完成。 在 境影响方面,冲击反 钻进振动对周围 境影响 转钻进 currency1,特 是冲击 部坚硬 岩面,冲击振动对周围 声音currency1,影响人们休息。三、 会 总之,在施工 ,设备的选型 重 ,对 的 用 的施工工艺方法,从们多年来的施工经 和设备使用况来看,在粘土、亚粘土、淤泥质 土 、粉 施工,用 转钻进,其成 低,成孔质量好,桩机自重 ,搬迁方便 优点为适应; 在砾、漂、块、 岩 “ 理方面施 工,使用冲击反 钻进为适应, 可加快施工周期,提高钻进效益,工 质量。 们在施工钻孔桩 , 根据现 条件、工期 、 质况“成 析 ,用 的方法来选设备和工艺 段,用最 的施工工艺,在质量、工期、安fl的况 出最 的效益。
