国内旋挖钻机的现状与施工要点

　　旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械。旋挖钻机采用液压履带式伸缩底盘、自行起落可折叠钻桅、伸缩式钻杆、带有垂直度自动检测、调整、孔深数码显示等。旋挖钻机配合不同钻具，适用于干式（短螺旋）或湿式（回转斗）及岩层（岩心钻）的成孔作业。旋挖钻机还可配挂长螺旋钻、地下连续墙抓斗、振动桩锤等，实现多功能特点，其施工效率高，是市政建设、铁路、公路桥梁、地下连续墙、水利、防渗护坡等理想的基础施工设备。旋挖钻机适用于填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、沙土层以及短螺旋不能钻进的含有部分卵石、碎石的地层。采用岩心钻头，还可嵌入岩层。 一、旋挖钻机国内的现状 目前国内已开发旋挖钻机的主要企业见表１：表１：国内已开发旋挖钻机的主要企业

　　ＲＤ１８ 动力头扭矩： １８０ｋＮ·ｍ 成桩直径：１５００ｍｍ－２０００ｍｍ钻进深度：６０ｍＳＹＲ２００，动力头扭矩：２００ｋＮ·ｍ。成桩直径：２０００ｍｍ钻进深度：６０ｍ北京经纬巨力工程机械有限公司 ＺＹ－１２０，ＺＹ－２００动力头扭矩：１２０ｋＮ·ｍ，２００ｋＮ·ｍ成桩直径：１５００－２０００ｍｍ钻进深度：４０－６０ｍ河北石家庄煤矿机械公司 ＸＺ－２０，动力头扭矩：２００ｋＮ·ｍ。成桩直径：２０００ｍｍ钻进深度：６０ｍ内蒙古工程机械有限公司 ＺＹ－２００，动力头扭矩：２００ｋＮ·ｍ。成桩直径：２０００ｍｍ钻进深度：６０ｍ连云港黄海机械厂 ＧＺＸ－１２，动力头扭矩：１２０ｋＮ·ｍ。成桩直径：１５００ｍｍ钻进深度：４０ｍ兰州建筑通用机械总厂 ＺＹ－１５０，ＺＹ－２２０，动力头扭矩：１５０ｋＮ·ｍ，２２０ｋＮ·ｍ成桩直径：１５００－２０００ｍｍ钻进深度：４０－６０ｍ郑州市金牛集团郑州堪察机械有限公司。 ＫＵＩ ５００，动力头扭矩：１５０ｋＮ·ｍ。成桩直径：１５００ｍｍ钻进深度：４０ｍ北方重汽 ＺＹ－２００，动力头扭矩：２００ｋＮ·ｍ 成桩直径：２０００ｍｍ钻进深度：６０ｍ河南山河智能机械有限公司。 ＳＷＤＭ－２０：动力头扭矩：２００ｋＮ·ｍ成桩直径： ２０００ｍｍ钻进深度：６０ｍ哈尔滨四海工程机械有限公司。 ＬＧＢ１５００ＫＵ２０００ＬＧＢｌ５００：动力头扭矩：２００ＫＮ·ｍ成桩直径：１５００－２０００ｍｍ钻进深度：６６ｍ徐州东明 ＴＲＭ１６０，ＴＲＭ２００，动力头扭矩：１４０ｋＮ·ｍ，２００ｋＮ·ｍ 成桩直径：１５００－２０００ｍｍ钻进深度：磨擦钻杆：６０ｍ内锁钻杆：４５ ｍ北京福田，长沙院，东北地基公司等等２０动力头扭矩： ２００ｋＮ·ｍ成桩直径： ２０００ｍｍ钻进深度：６０ｍ

　　二、施工技术点 １、旋挖钻机施工工艺步骤： 第一步：旋挖钻机的就位第二步：钻头轻轻着地，旋转，开钻。最好以钻头自重作为钻进压力，以更好的保证桩基精度第三步：当钻头里装满土砂料，提升出孔外。注意孔内地下水位情况，及时补充水，以防坍塌。第四步：旋挖钻机旋回，将钻头内的土砂料倾倒在土方车或地上第五步：关上钻头活门，旋挖钻机旋回到原位，锁上钻机旋转体第六步：放下钻头第七步：埋设护筒，放入泥浆。按照工地现场土质情况，放下一定长度的护筒。护简直径一般应比桩径大１００ｍｍ，以便钻头在孔内自由升降。按现场土质情况，调配泥浆。如果现场土质都是比较好的粘性土，可以考虑不注入泥浆或清水，直接钻进。第八步：钻孔完成，进行第一次清孔，并测定深度第九步：放入钢筋笼第十步：放入导管第十一步：进行第二次清孔第十二步：进行水下混凝土灌注第十三步：拔出护筒，清理桩头沉淤回填，成桩。

　　２、施工注意点

　　（１）护筒施工

　　护筒的埋设的意义：护筒埋设工作是旋挖钻孔机施工的开端，护筒平面位置与竖直度准确与否，护筒周围和护筒底脚是否紧密，不透水，对旋挖钻孔机成孔、成桩的质量都有重大的影响。埋设护筒时应通过定位的控制桩放样，把旋挖钻孔机钻孔的位置标于坑底。再把护筒吊放进坑内，找出护筒的圆心位置，用十字线在护筒顶部或底部，然后移动护筒，使护筒中心与旋挖钻孔机钻孔中心位置重合。同时用水平尺或垂球检查，使护简坚直。此后即在护筒周围对称地、均匀地回填最佳含水量的粘土，要分层夯实，达到最佳密实度。夯填时要防止护筒偏斜。

　　护筒的制作及埋设的原则：

　　①护简采用钢护筒，长度４ｍ以内采用厚４～６ｍｍ的钢板制作，长度大于４ｍ的采用厚６～８ｍｍ钢板制作。护筒埋置较深时，采用多节护筒连接使用，连接形式采用焊接，焊接时保证接头圆顺同时满足刚度、强度及防漏的要求。

　　②护筒内径大于钻头直径，具体护简直径按设计要求选用。

　　③护筒埋设深度满足设计及有关规范要求，河流中将护筒埋置在较坚硬密实的土层中０．５ｍ以上。

　　④护简顶高出施工水位或地下水位１．５－２．０ｍ，并高出施工地面０．３ｍ。

　　⑤护筒埋设前，先准确测量放样，保证护筒顶面位置偏差不大于５ｃｍ，埋设中保证护筒斜度不大于１％

　　（２）、泥浆

　　①泥浆的意义

　　制备泥浆是旋挖钻机能否成孔的关键，也是影响钻孔进度和桩基混凝土质量的关键。泥浆过稀时不能浮碴影响钻进，过稠时泥浆附在孔壁和钢筋上，影响桩基混凝土的质量。成孔采用制备漉浆作为孔桩护壁，泥浆材料选用膨润土或粘土、聚丙烯酰胺以及烧碱，制备泥浆在泥浆池内进行，每立方米泥浆需膨润土４５０—Ｓ００ｋｇ，加入适量烧碱可提高泥浆的粘度，实验证明：这样的泥浆粘土颗粒悬浮均匀，沉淀少，性能稳定，满足了钻孔需要。

　　②泥浆性能指标

　　制浆前，应先把粘土块尽量打碎，在井孔外以泥浆搅拌机制成泥浆后使用。为了回收泥浆原料和减少环境污染，均应设置泥浆循环净化系统。在钻进过程中，根据地层不同情况，保持一定的静水水头压力，按平衡钻进原理指导泥浆管理工作，尽量利用地层粘土，自然造浆，泥浆稠度不能满足要求时，应选择造浆能力强、粘度大的粘性土进行造浆，以提高泥浆稠度，确保钻进过程不塌孔，不缩孔。

　　工程泥浆性能指标参考值见表３

　　表３：工程泥浆性能指标

　　桩孔施工采用一次性全面不间断作业，施工中根据出渣情况判断土层结构及时合理地调整泥浆性能指标，遇松散地层时，适当增大泥浆相对密度和粘度，保持孔内水头高度，尽量减轻冲液对孔壁的影响，同时降低转速和钻压以满足施工质量控制要求。

　　③泥浆性能参数

　　泥浆池可根据现场实际条件砌筑，此外自备两台用钢板焊制的泥浆池，泥浆性能参数参考值如下见表３

　　１００：１５：１．８：０．８

　　④为防止孔壁坍塌，所用稳定液的必要粘度参考值如下表４

　　表４：稳定液必要粘度参考值

　　土 质

　　砂质淤泥

　　砂（Ｎ＜１ ０）

　　砂（１ ０≤Ｎ＜２０）

　　砂（Ｎ≥２ ０）

　　混杂粘土的砂砾

　　砂砾

　　必要粘度（Ｓ）（５ ００／５００ＣＣ）

　　２ ０～３０

　　＞４５

　　２５～４５

　　２ ３～２５

　　２５～３５

　　＞４５

　　（３）、合理控制钻斗的升降速度

　　在开始钻进或穿过软硬层交界处时，为保持钻杆竖直，宜缓慢进尺。在钻进过程中如发现钻杆摇晃或难钻进时，可能是遇到硬石、石块或硬物等，这时应立即提钻检查，等查明原因并妥善处理后再钻，以免导致桩孔严重倾斜、偏移，甚至使钻杆、钻具扭断或损坏。钻进过程中应随时清除孔口积土和地面散落土。遇到孔内渗水、塌孔、缩颈等异常情况时，应将钻具从孔内提出，研究妥善处理。在有浆钻孔时要合理控制钻斗的升降速度主要指标参考值见表５，钻斗控制转速参考值见表６。

　　表５：在有浆钻孔时要合理控制钻斗的升降速度主要指标参考值

　　表６：钻斗转速参考值表

　　０．３１

　　地层土质

　　表层土

　　粘土类粉质粘土，淤泥质粉质土、淤泥质粉质粘土、粉质粘土等

　　砂质粉土夹粉砂、粉土、粉砂粉质粘土类等

　　粉细砂、粉砂、粗砂等

　　转速（ｒ／ｍｉｎ）

　　０～１０

　　０～２０

　　０～１５

　　０～８

　　（４）、钢筋笼

　　①钢筋笼制作

　　钢筋笼制作及吊放、根据设计，计算箍筋用料长度、主筋分布段长度，将所需钢筋调直后用切割机成批切好备用。由于切断待焊的主筋、箍筋、绕筋的规格尺寸不尽相同，注意分别摆放，防止错用。在钢筋圈制作台上制作箍筋并按要求焊接。将支撑架按２～３ｍ的间距摆放在同一水平面上对准中心线，然后将配好定长的主筋平直摆放在焊接支撑架上。将箍筋按设计要求套入主筋（也可将主筋套入箍筋内）并保持与主筋垂直，进行点焊或绑扎。箍筋与主筋焊好或绑扎后，将绕筋按规定间距绕于其上，用绑扎丝绑扎并间隔点焊固定。

　　②钢筋笼加工的技术标准

　　钢筋笼加工的基本要求，主筋保护层厚度７０ｒａｍ；主筋除锈、调直，加强环筋要求正园（长径—短径差不大于１０ｒａｍ），主筋搭接接头错开不少于９００ｍｍ（≥３５Ｄ），同一截面接头数目不多于主筋根数的５０％；主筋对接采用对焊或电弧搭接焊，采用电弧搭接焊时搭接长度单面焊不小于１０ｄ，双面焊不小于５ｄ；钢筋应有出厂合格证和复试报告。钢筋笼加工时尺寸偏差应符合钢筋笼制作允许偏差表规定。检验数量、每根桩均应检查。几何尺寸符合下列要求参考值见表７：

　　表７：钢筋笼制作允许偏差

　　＜１％

　　检验方法

　　用尺量

　　③钢筋笼质量检验标准参考值表８与混凝土灌注桩质量检验标准参考值表９

　　表８：钢筋笼质量检验标准（ｍ）

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