施工单位-旋挖钻和反循环回转钻机

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1、 王德勇二一三年三月 旋挖钻机是二战以后意大利人发明的，因使用中的高效率和可靠的质量，而为业主和建筑公司带来丰厚的利润，后欧州人、日本人等随着各国恢复建设的全面展开而大面积使用，而在中国也是在最近几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。其特点是工作效率高、施工质量好、尘土泥浆污染少。1、旋挖钻孔桩的施工特点 1.1成孔速度快、效率高，可有效保证施工进度。施工时提钻以及换钻的时间短，平均钻进速度可达到58mh。 1.2 自动化程度高、质量高。钻机设备性能较好，电脑能精确定位钻孔坐标及显示钻孔垂直度和钻孔深度，成孔质量高。 1.3 伸缩钻杆不仅向钻头传递回转力矩和轴向压力

2、，而且利用本身的伸缩性实现钻头的快速升降，快速卸土，以缩短钻孔辅助作业的时间，提高钻进效率。 1.4对施工现场污染小。旋挖钻既可干式钻进作业，亦可在水中钻孔，孔内沉渣较少，施工现场整洁，噪声低，并对施工环境的适应能力强。 1.5 履带底盘承载，接地压力小，适合于各种工况，在施工场地内行走移位方便，机动灵活，在施工场地能快捷到达指定地点。 1.6 旋挖钻机的地层适应能力强。旋挖钻机可以适用于淤泥质土、粘土、砂土、卵石层等地层。 1.7孔壁不产生泥皮。在成孔过程中孔壁受到钻斗的刮擦，在钻孔壁上形成明显的螺旋线，这加大了桩基成型后的摩擦力。 1.8自带柴油动力，缓解施工现场电力不足的矛盾，并排除了动

3、力电缆造成的安全隐患。 2 、旋挖钻头的类型及应用 2.1旋挖钻头的类型 由于所施工的地层千差万别，施工具体的技术要求又各有不同，所以只有通过选择不同钻头来满足上述的要求，科学地选择钻头及合理的使用钻头，在一定程度上能丰富旋挖钻机的施工工艺，拓宽旋挖钻机的施工领域。 旋挖钻头实际上是个盛土的筒式容器，只是在下侧焊接切削土层的刀片。在施工中遇到硬岩基层以及卵砾石层等复杂地层时，应根据不同地质情况选用合适的钻头。钻头的类型有很多， 目前常见的旋挖钻头有螺旋钻头、旋挖斗、岩石钻筒、扩底钻头、冲击钻头、 冲抓锥钻头和液压抓斗。（1）螺旋钻头 螺旋钻头主要用于地下水位以上软岩、粒径不大的砾石层中及中风化

4、以下岩石。所用切削具为斗齿、截齿或两种的混合式，结构有直螺、锥螺及单头双头之分，适合不同的地层。岩石螺旋土层螺旋（2）旋挖钻斗 旋挖钻斗主要用来钻进较软的第四纪地层，还用于钻孔清渣。旋挖钻斗根据地部结构不同可分为单底板土层钻斗和双底板捞砂钻斗，进土口分为单口和双口。一般来说双底层钻斗适用地层范围较宽，单底层的只适用于粘性较强的土层；双门钻斗适用于地层范围较宽，单门钻斗只是用于大直径的卵石及硬胶泥。单底板土层钻斗双底板捞砂钻斗（3）岩石钻筒 相对旋挖钻斗和短螺旋钻头来说，旋挖钻机施工一般较少用到岩石筒钻。对于硬度较大的基岩地层、大的漂石以及硬质永冻土层，直接用短螺旋钻头或旋挖钻斗钻进都比较困难，

5、需要岩石筒钻配合短螺旋钻头和双底板捞砂钻斗钻进。岩石钻筒的主要作用在于对孔内岩芯的圆周进行松动掏空，为以后下嵌岩短螺旋钻头破碎岩芯创造破碎自由面。对于层理发育且各项异性的硬岩地层，用岩石筒钻配合嵌岩短螺旋钻头和双底板捞砂钻斗钻进，能有效预防斜孔。取芯截齿钻筒岩石截齿钻筒（4）扩底钻头 在桩径不增大桩深的基础上，为了提高单桩的承载力，设计部门往往通过扩底桩来实现，旋挖钻机施工扩底是无需任何改动就可施工，只需选用扩底钻头即可。扩底钻头常用的以机械式为主，这种钻头使用和维护都比较简单，有上开式和下开式的，张开机构一般为四连杆的，用于土层、强风、中风化地层甚至坚硬基岩。由于旋挖钻进是非循环钻进，扩底完

6、成后用清渣桶清渣即可。 扩底钻头扩底钻头扩底状态（5）冲击钻头、冲抓锥钻头 在钻进大直径卵石、大漂石和坚硬基岩，使用冲击钻头、冲抓锥钻头配合旋挖钻进特别有效，这类钻头的使用是通过旋挖机副钩吊挂来作业，因为要有冲击作用，所以要求副钩具有自由放绳功能效果才能更好。 （6）液压抓斗 目前连续墙和防渗墙的施工工程日趋见多，如果对旋挖钻机稍作改动就可作业，液压抓斗的开闭是通过液压来驱动的，液压抓斗上只有一根油缸，所以只需进出两个油管，一个控制阀即可。 2.2根据地质情况选用钻头 （1）粘土：选用单层底的旋挖钻斗，如果直径偏小可采用两瓣斗或带卸土板的钻斗。 （2）淤泥、粘性不强土层、砂土、胶结较差粒径较小

7、的卵石层，可配用双层底的钻挖钻斗。 （3）硬胶泥：选用单进土口的（单双底皆可）旋挖钻斗，或斗齿直螺。 （4）冻土层：含冰量少的可用斗齿直形螺钻斗和旋挖钻斗，含冰量大的可用锥形 螺旋钻头，需要说明的是，螺旋钻头用于土层（除淤泥外）皆有效，但一定有在 没有地下水的情况下使用，以免产生抽吸作用造成卡死。 （5）胶结好的卵砾石和强风化岩石： 需要配备锥形螺旋钻头和双层底的旋挖钻斗（粒径较大的用单口，粒径小的用双口） （6）中风基岩：配备截齿筒式取心钻头-锥形螺旋钻头-双层底的旋挖钻斗，或 者截齿直形螺旋钻头-双层底的旋挖钻斗。 （7）微风化基岩：配备牙轮筒式取心钻头-锥形螺旋钻头-双层底的旋挖钻斗如

8、果直径偏大还要采取分级钻进工艺。 3 3、旋挖钻机施工步骤、旋挖钻机施工步骤测量放线及定桩位配置泥浆埋设护筒检查桩中心线钻机就位及钻进钻孔完成，清孔并测定深度放入钢筋笼和导管进行混凝土灌注拔出护筒并清理桩头沉淤回填，成桩。4 4、施工工艺、施工工艺4.1测量放样及定桩位 （1）复核全桥的桩位坐标，确认设计图纸提供的桩位数据。 （2）排桩护桩放样与护桩埋设： 由专职测量人员采用全站仪或GPS对桩位采用坐标法进行实地放样。 沿桥宽方向一次放出整排护桩桩位，沿桥长方向放出两排护桩桩位。 当进行下一排桩基施工时可利用上一排排桩护桩。排桩护桩为木桩，桩顶钉钉，高度80cm，埋入地下45cm，并用砂浆或素

9、混凝土保护。 （3）单桩护桩放样与护桩埋设： 沿桩中心呈“十”字型引出四个桩位点用来控制桩位，作为单桩护桩 单桩护桩采用木桩（），桩顶钉钉，高度80cm，埋入地下45cm，并用砂浆或素混凝土保护。（4）检测： 自检：现场技术员用几何尺寸方法复核桩位，每天对桩位护桩复核一次，若护桩被破坏或发生位移及时通知测量人员进行复测。 监理检测：桩位放样完成，经现场技术人员检查无误后及时报请监理工程师复核，监理工程师用全站仪采用坐标法对桩位进行符合，无误后进行护筒埋设工作。4.2 泥浆制备 （1）工地试验确定泥浆配合比，通过试验确定泥浆配合比为： 水、粘土和膨润土质量比； （2）计算桩孔体积，挖 2 倍桩孔

10、体积的泥浆池； （3）根据泥浆配合比，在泥浆池中加入水、粘土、膨润土，用挖掘机搅拌至均匀。 （4）通知试验室，检测泥浆相对密度、粘度、含砂率、胶体率、PH各项指标，合格后方可使用。泥浆各项指标如下：钻孔方法钻孔方法相对密度相对密度g/cm3g/cm3粘度粘度TsTs砂率砂率% %PHPH值值胶体率胶体率% %旋挖钻1.021.101822s4%7954.3护筒制作与埋设 (1)护筒制作 护筒选用610mm 厚钢板卷制而成，护筒内径一般情况下为设计桩径+20mm（采用冲击钻孔时为设计桩径+40mm)。 （2）护筒埋设 护筒埋置深度宜为2M，上部开设2个溢浆孔。护筒埋设时，采用钻机的卷扬机下设，人

11、工配合就位；然后利用钻机旋挖斗将其静力压入土中，四周回填粘土并分层夯实，其顶端应高出地面30cm；水中筑岛时，护筒宜埋入河床面以下1m，钢护筒顶高出施工水位或地下水位 1.5m，并高出施工地面 0.3m。护筒中心竖直线应与桩中心线重合，除设计另有规定外，平面允许误差为50mm，竖直线倾斜率应小于1 ，干处可实测定位，水域可依靠导向架定位。 4.4钻机定位及钻孔 （1）确定钻机位置，在钻机位置四周洒白灰线标记。 （2）标记位置，定位。将旋挖钻机开至白灰线标记位置，不再挪动。 （3）连接护桩、拉十字线调整钻头中心对准桩位中心。通过钻机自身的仪器设备调整好钻杆、桅杆的竖直度并锁定。 （4）开始钻孔作