旋挖钻、冲击钻、回旋钻施工比较.pdf

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，反复循环而成孔。吊放钢
筋笼、灌注砼、后压浆等同其他水下钻孔灌注桩工艺.

此方法自动化程度和钻进效率高,钻头可快速穿过各种复杂地层，在桩
基施工特别是城市桩基施工中具有非常广阔的前景.

1旋挖钻孔桩的施工特点

1。1可在水位较高、卵石较大等用正、反循环及长螺旋钻无法施工的
地层中施工.

1。2自动化程度高、成孔速度快、质量高。该钻机为全液压驱动,电
脑控制，能精确定位钻孔、自动校正钻孔垂直度和自动量测钻孔深度，最大限度
地保证钻孔质量.其工效是循环钻机的20倍，最重要的是,工程的质量和进度得
到了充分的保证。目前在我国的公路、铁路、桥梁和大型的建筑物的基础桩施工
中均有采用。

1。3伸缩钻杆不仅向钻头传递回转力矩和轴向压力，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环保特点突出，施工现场干净.这是由于旋挖钻机通过钻头旋挖取土，
再通过凯式伸缩钻杆将钻头提出孔内再卸土。旋挖钻机使用泥浆仅仅用来护壁，
而不用于排碴,成孔所用泥浆基本上等于孔的体积，且泥浆经过沉淀和除砂还可
以多次反复使用。目前很多城市在施工中的排污费用明显提高，使用旋挖钻机可
以有效降低排污费用，并提高文明施工的水平。

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,机机动灵活，对桩孔的定位非常准确、方便。

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在孔壁上形成较明显的螺旋线。有助于提高桩的的摩阻力。

1.8吊放钢筋笼、灌注砼等施工场地较其他工艺容易布置。

1。9自带柴油动力，缓解施工现场电力不足的矛盾，并排除了动力电缆造
成的安全隐患

2适用范围

旋挖钻机一般适用粘土、粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部
分卵石、碎石的地层，借钻具自重和钻机加压力，耙齿切入土层，在回转力矩的
作用下钻斗同时回转配合不同钻具，适应于干式（短螺旋）、湿式（回转斗）及
岩层(岩心钻)的成孔作业。根据不同的地质条件选用不同的钻杆、钻头及合理的
斗齿刃角。对于具有大扭矩动力头和自动内锁式伸缩钻杆的钻机,可以适应微风
化岩层的施工。目前,旋挖钻机的最大钻孔直径为3m，最大钻孔深度达120m，(主
要集中在40m以内），最大钻孔扭矩620kNm。

3工艺原理

主要是其成孔工艺与其它桩基不同，旋挖钻机的钻进工艺旋挖钻机采用
静态泥浆护壁钻斗取土的工艺（当然也有干土直接取土工艺，视工地现场地层条
件而定），是一种无冲洗介质循环的钻进方法,但钻进时为保护孔壁稳定，孔内要
注满优质泥浆(稳定液）。

旋挖钻机工作时能原地作整体回转运动。旋挖钻机钻孔取土时，依靠钻
杆和钻头自重切入土层，斜向斗齿在钻斗回转时切下土块向斗内推进而完成钻取
土；遇硬土时，自重力不足以使斗齿切入土层，此时可通过加压油缸对钻杆加压,
强行将斗齿切入土中，完成钻孔取土。钻斗内装满土后，由起重机提升钻杆及钻
斗至地面，拉动钻斗上的开关即打开底门，钻斗内的土依靠自重作用自动排出。
钻杆向下放关好斗门，再回转到孔内进行下一斗的挖掘.
旋挖钻机行走机动、灵活，终孔后能快速的移位或至下一桩位施工。

4、施工工艺

4。2。1泥浆制备

现场设泥浆池（含回浆用沉淀池及泥浆储备池）一般为钻孔容积的
1。5～2。0倍，要有较好的防渗能力。在沉淀池的旁边设置渣土区,沉渣采
用反铲清理后放在渣土区，保证泥浆的巡回空间和存储空间。

制务泥浆的的设备有两种,一是用泥浆搅拌机,一是有用水力搅拌器。使用
粘土粉造浆时最好用水力搅拌器；使用膨润土造浆时用泥浆搅拌机。

护壁泥浆再生处理：施工中采用重力沉降除渣法，即利用泥浆与土渣的相
现场设置回收泥浆池用作回收护壁
泥浆使用，泥浆经沉淀净化后，输送到储浆池中,在储浆池中进一步处理（加入
适量纯碱和CMC改善泥浆性能）经测试合格后重复使用.

4.2.2埋设护筒

桩基定位后,根据桩定位点拉十字线钉放四个控制桩，以四个控制桩为
基准埋设钢护筒，为了保护孔口防止坍塌，形成孔内水头和定位导向,护筒的埋
设是旋挖作业中的关键。护筒选用10mm厚钢板卷制而成