旋挖钻施工工法.doc

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1、旋挖钻施工工法1、前言我国在公路桥梁上采用钻孔灌注桩基础始于20世纪50年代末期，最初采用人工转动钻头钻孔，随着施工工艺的改进和各种钻孔设备的出现，逐渐出现了正反循环钻、冲击钻、冲抓钻、潜水钻、螺旋钻、旋挖钻、人工挖孔等多种成孔工艺，成孔桩径可达3米以上，桩长可达到100米以上。近年来，旋挖钻成孔施工工艺以其低噪音、低振动、钻进速度快、施工现场内移动就位方便、施工占地面积小等诸多优点得到了广泛推广，尤其在市政工程和施工工期较紧、桥梁分布较分散的高速公路上应用较多。2、工法特点旋挖钻与常规回旋钻机在使

2、用功能或施工方法上相比较具有以下特点。2.1成孔工艺不同旋挖钻机用筒式钻头成孔，利用钻杆和钻斗的旋转将斗齿切削下来的土直接装进筒式容器内，然后由钻杆提出。通过钻斗的旋转、削土、提升和出土，多次反复成孔。常规回旋钻机一般用鱼尾钻锥、三翼或四翼钻锥等将土切削，通过循环泥浆带出孔口。2.2就位方式不同旋挖钻机通常采用履带式行走体系，移动方便，就位仅需几分钟，钻机整体置于履带上进行钻孔作业。常规回旋钻机通过吊车或人工简易方法就位，对原地面要求高，辅助工作时间长。2.3施工需求能源不同旋挖钻机由自带的柴油发动

3、机输出动力来完成钻机的行走移动和钻进成孔工作。常规回旋钻机需要依靠施工现场提供大功率电源来完成钻孔工作。2.4钻进工效不同旋挖钻机钻杆为液压伸缩式，与钻头相连，可快速下钻和提钻，使钻进速度快，效益高。常规回旋钻机的钻杆之间通过栓接或销接，每钻进到一定深度，就必须人工加一节钻杆，速度慢、效益低。2.5自身稳定性的可调程度不同旋挖钻机自身稳定性通过底盘伸缩式履带调整，机体垂直度，钻杆垂直度，成孔垂直度通过电子监测元件控制，操作手可直接读取，操作起来简易方便。常规回旋钻机自身稳定性和垂直度依靠垫在钻机下面

4、的方木和楔块通过人工来调整，成孔垂直度只有在成孔后可测设。2.6使用的泥浆不同旋挖钻机使用的泥浆由膨润土、烧碱、纤维素根据不同地质按一定比例组成化学泥浆，泥皮薄，护壁作用好，并可重复利用，环境污染小。常规回旋钻机使用泥浆的造浆材料一般为桩体自身土质，遇到砂性土加些粘土或膨润土即可。3、适用范围旋挖钻适用于填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层、短螺旋不易钻进的含有部分卵石或碎石的地层以及强度不高的风化岩层。成孔孔径一般在1～3m，最大成孔孔深可达100m。对于地质情况较好不易坍孔的土层除了可以采用泥

5、浆护壁湿钻外还可以选择干钻以降低工程成本。4、工艺原理旋挖钻成孔施工法，又称钻斗施工法。成孔原理是在一个可闭合开启的钻斗的底部及侧边，镶焊切削刀锯，在液压伸缩钻杆旋转驱动下，旋转切削挖掘土层，同时使切削挖掘下来的土渣进入钻斗内，钻头装满后提出孔外卸土，如此循环形成桩孔。5、施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程图5.1钻孔灌注桩(旋挖成孔)工艺流程平整场地桩位放样钻机就位开孔制作护筒埋设护筒并注泥浆及时补充泥浆旋挖钻进钻渣及时清运清孔钢筋笼制作和运输吊装钢筋笼吊装砼导管二次清孔制备砼试件拌制和运输

6、混凝土灌注水下砼拔出导管拔出护筒由工艺流程图可知，当钻孔灌注桩采用旋挖成孔时，由于钻斗需要多次上下往复作业摩擦孔壁，容易发生坍孔事故，因此在钻孔过程中，要制备符合性能指标的高质量泥浆，同时要及时补充泥浆护壁，以确保孔内水头压力，防止坍孔。5.2操作要点5.2.1合理布置施工现场，清理场地内影响施工的障碍物，低洼处用粘土回填，达到“三通一平”，挖好泥浆循环池。5.2.2钻孔前使用全站仪采用逐桩坐标法施放桩位点，放样后四周设护桩并复测，误差控制在5mm以内，待甲方或监理验收合格后方可进行成孔施工。。5.

7、2.3设置护筒：根据桩位点设置护筒，护筒的内径应大于钻头直径200～300mm，护筒位置应埋设正确稳定，护筒中心和桩位中心偏差不得大于50mm，倾斜度的偏差不大于1%，护筒与坑壁之间应用粘土填实。施工中，护筒的埋设采用旋挖钻机静压法来完成。首先正确就位钻机，使其机体垂直度、钻杆垂直度和桩位钢筋条三线合一，然后在钻杆顶部带好筒式钻头，再用吊车吊起护筒并正确就位，用旋挖钻杆将其垂直压入土体中。护筒埋设后再将桩位中心通过四个控制护桩引回，使护筒中心与桩位中心重合，并在护筒上用红油漆标识护桩方向线位置。护筒

8、的埋设深度：在粘性土中不宜小于1m，在砂土中不宜小于1.5m。护筒应高出地面20～30cm，随即注入泥浆，并应保证孔内泥浆液面高于地下水位1m以上。5.2.4钻机就位：钻机就位应保持平稳，不发生倾斜、位移，钻头对准孔位开启电机进行开孔。旋挖钻机底盘为伸缩式自动整平装置，并在操作室内有仪表准确显示电子读数，当钻头对准桩位中心十字线时，各项数据即可锁定，勿需再作调整。钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确，误差控制在2cm内。5.2.5旋挖钻进：当钻机就位准确，泥浆制备合格