试论深基坑工程中旋挖桩施工技术.pdf

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1、垫!垒生筻婴塑【望簋!塑翅】江苴建堑旌工撞鲞试论深基坑工程中旋挖桩施工技术■高乾胜■福建联美建设集团有限公司，福建厦门361008摘要：旋挖钻机桩在深基坑工程施工中，更能体现出高效、环保、配套要求低和施工质量好的优点。但其施工工艺质量控制标准和旌工工艺技术标准现在尚无国家和行业工法标准，本文对建筑深基坑工程中旋挖桩的施工技术要点进行了探讨。关羹词：旋挖钻机成孔钻杆护筒1旋挖钻机成孔技术1．1成孔技术简介旋挖钻成孔施工，是在其动力系统的作用下，带动底部装有活门的桶式钻斗，使其回转或螺旋钻头旋切，将土直接旋人钻头内，最后由伸缩式钻杆或钻机提升装置将钻头提升至孔外再卸土，依次往复循环至孔成。当前

2、国产旋挖钻厂家主要有徐工科技、湖南山河智能、三一重工等十几家，国外主要生产商有德国宝峨、意大利土力、Et本日立等，但是在孔深荧屏显示系统、钻桅垂直度自动控制等技术，国内的同类产品与发达国家的产品相比还存在相当的差距。当前，旋挖钻机的最大钻孔深度为120米，其钻孔直径可达3米，在钻杆与护筒相联后，护筒可由旋挖钻机旋沉至目标位置，这在处理流沙地质或厚淤泥层情况下的桩基础成孔施工具有重要意义。1．2旋挖钻成孔成桩工艺原理旋挖钻机可进行千作业成孔或泥浆护壁旋挖成孔，其主要工作原理是“取土成孔，钻机用回旋挖斗或短螺旋钻头，利用强大的扭矩直接将士或砂砾等钻渣旋转挖掘，然后快速提出孔外弃置，而传统钻机多

3、采用“泥浆置换排渣成孔”，即钻进过程中多用泥浆循环方式将桩孔内的土变成钻渣循环置换出来。两种方法相比，无疑是旋挖钻机成孔方式更先进、高效和环保。旋挖钻机每个工作循环为：定位下钻一钻进取一提钻出孔一回转弃土一回转下钻一钻进取土⋯⋯循环工作⋯⋯成孔验收一下钢筋笼一清孔一浇注水下混凝土一成桩。1．3旋挖钻机与传统转机性能比较目前，常用的旋挖钻机均为全液压履带式钻机，其整机采用液压系统驱动，有些还配备先进的电脑操作系统，电、液一体化高度集中，自动化程度高，操纵灵活方便，时间利用率高；机械化程度高，功效高，旋挖钻机是新一代的专用桩工机械，施工效率高，由于成孔原理不同，与传统的正反循环钻机相比，旋挖钻

4、机在成孔速度和效率上保守估计为普通钻机的4倍以上。钻进效率高，在粘土层的钻入速度可达4．6m／h，砂层或土层可达8m／h，其速度3．5倍于普通回转钻进。而在强风化岩层旋挖钻的钻进速度可达1—2m／h；成型孔的孔底沉渣少，便于清孔。旋挖钻进形式为无循环泥浆或干式钻进，仅为正反循环钻进泥浆量的110～120，施工污染小、现场整洁，并且旋挖钻进的振动较小、噪声低；配套要求低，尤其适合用于土方基坑等工程刚开始阶段，旋挖桩机自身带有大功率柴油发动机，完成支护任务对水电接人配套要求低；但旋挖转机施工运行成本且维修费用较高，特别是钻杆、动力头、液压系统主泵、卷扬系统等部件的成本都较贵，在损坏后的更新时间

5、较长；设备价格昂贵，一台旋挖钻机的价格都在400万元以上，进口钻机达上千万元；由于旋挖钻机的设备较重，在旋挖钻机施工时，其所需场地要求平整且开阏，场地须有一定硬度。2旋挖桩施工质量控制要点2．1护筒埋设及拔除旋挖钻机是钻心取土，孔内护壁不比冲击钻机的密实，成孔后留置时间长容易造成塌孔，通常桥梁选用钢护筒作为孔内松散土质的孔内护壁，当淤泥层的厚度加深时，钢护筒的长度也要随着加深，为保证在厚淤泥层的顺利施工，可专配一台振动锤来对钢护筒进行拔除和振入工作。在护筒埋设钢护筒时，可采用比较大的口径钻头，在预钻1m～2m后，提出钻头再振动锤将护筒压入，在压护筒时，需随时监控护筒的垂直度以及护筒的偏位情

6、况，已保证钻机成孔后的孔的垂直度，并保证桩基偏位在设计规范内。在砼浇注完成后，须立即将护筒拔除。护筒的拔除要平、稳，不可对护筒周边地层或桩头砼造成过大挠动，产生桩头部位缩径或夹渣现象。2．2选用钻头根据不同地层的施工条件，通过科学的方法，对旋挖钻机的钻头进行选择和使用。旋挖钻机主要有以下几类钻头：冲抓锥钻头、冲击钻头、扩底钻头、筒式取芯钻头、旋挖斗、螺旋钻头等，根据不同的构造，各类钻头还可细分成若干种类。一旦钻头的选择不当，将会导致其进尺的效率较低或不能成孔。如双层底的旋挖钻头适用于淤泥，粘性较差的土层、沙层，较小的卵石层、胶结较差的粒径层；单进土口头齿直螺钻头或旋挖钻头适用于硬胶泥层；双

7、层底旋挖钻头或锥形螺旋钻头适用于胶结较好的强风化基岩或卵砾石；单层底旋挖钻头适用于粘土层。钻头的配置要根据地层的情况选择，长钻筒适用于粘性土层，可增加钻进的速度，而对于含砂卵石量较大的地层，可选用短钻筒，并配设泥浆护壁，来对钻速进行控制。含漂石、孤石以及较硬岩石的地层，则可以选用长、短螺旋式钻头；当钻人较硬的岩层时，为增加钻进的速度，要对钻头锥角的角度及时调整。此外，在对软塑层或淤泥层施工时，要对钻头进行改进或采用有通气