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概述- B" |& R( w V
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。
# h4 Y% e$ {& M4 K 一、旋挖钻机国内的现状
H* y( z' c9 f* [4 w$ E y* A. _ 目前国内已开发旋挖钻机的主要企业见表１：
3 a6 P; T$ h2 F* e( ^ 表１：国内已开发旋挖钻机的主要企业
5 o9 W) ?+ i# s( i/ [ 序号 企业( ^0 E; O1 _' C$ o; m/ ?
生产型号与特点 适用范围 Q' J: N# S- ^1 J! T
1 徐工集团公司
! N2 t7 F! t; m. r; B3 {% E, P1 }# o: ~: R, n
ＲＤ１８ 动力头扭矩： １８０ｋＮ·ｍ 成桩直径：１５００ｍｍ－２０００ｍｍ) _6 S( D& |9 w0 O5 {3 v7 m( y
钻进深度：６０ｍ
' l' s3 [" w1 k/ o( }2 三一* U7 f0 N2 G/ f
* N5 A6 H5 x2 k! [$ ^/ h5 oＳＹＲ２００，动力头扭矩：２００ｋＮ·ｍ。 成桩直径：２０００ｍｍ
7 z8 k$ _5 d) t钻进深度：６０ｍ # i Z* z; U+ x
3 北京经纬巨力工程机械有限公司
; w2 s' G* I% ?8 P% H o" T- z# R5 J; ]% R$ O' U
ＺＹ－１２０，ＺＹ－２００动力头扭矩：１２０ｋＮ·ｍ，２００ｋＮ·ｍ 成桩直径：１５００－２０００ｍｍ
4 `. v7 x$ G! `钻进深度：４０－６０ｍ
o+ n/ X5 @3 L( J) b7 o s I4 河北石家庄煤矿机械公司3 b$ b. d: s( r% Q+ j' |% F3 t
ＸＺ－２０，动力头扭矩：２００ｋＮ·ｍ。 成桩直径：２０００ｍｍ
0 g3 M F. c. q6 a I. |钻进深度：６０ｍ ) g0 L7 B! l& |9 Y
5 内蒙古工程机械有限公司! `3 ~ n2 J* @# L' H P: F
ＺＹ－２００，动力头扭矩：２００ｋＮ·ｍ。 成桩直径：２０００ｍｍ
# }. r- H" \* o }2 R钻进深度：６０ｍ
$ ?( w' T- Q( A6 连云港黄海机械厂
3 E7 U7 G: Y' Q. g
5 f3 S" i3 m+ t0 R8 i& k% l3 [ＧＺＸ－１２，动力头扭矩：１２０ｋＮ·ｍ。 成桩直径：１５００ｍｍ% c" ]. ?4 M8 }- ~
钻进深度：４０ｍ 3 ^$ B, m7 ^1 }3 s8 K
7 兰州建筑通用机械总厂
! N7 q% {+ X+ G6 F& k* g8 V7 C3 ]ＺＹ－１５０，ＺＹ－２２０，动力头扭矩：１５０ｋＮ·ｍ，２２０ｋＮ·ｍ 成桩直径：１５００－２０００ｍｍ
: d0 Q. e' g! w2 v: \' j7 ?钻进深度：４０－６０ｍ 0 t1 n' t' |' i8 B# w) V1 H4 |( s# x
8 郑州市金牛集团郑州堪察机械有限公司。
: W: T# M- [$ K/ z$ |ＫＵＩ ５００，动力头扭矩：１５０ｋＮ·ｍ。 成桩直径：１５００ｍｍ/ H' d* j8 _. }5 Q5 s
钻进深度：４０ｍ
: t) z! U# l1 f- ~8 X, @9 北方重汽/ B8 j! U6 w: I* V" {
ＺＹ－２００，动力头扭矩：２００ｋＮ·ｍ1 U& u5 V1 ^" R- R
成桩直径：２０００ｍｍ
( [9 B2 D3 g n4 Z9 c钻进深度：６０ｍ ! u3 K, V; a# z7 H9 `: ?& }
10 河南山河智能机械有限公司。
! o& z3 f& D% D) VＳＷＤＭ－２０：动力头扭矩：２００ｋＮ·ｍ 成桩直径： ２０００ｍｍ
* Z* B" C% U( F钻进深度：６０ｍ
$ I U. D4 |4 T8 G; N11 哈尔滨四海工程机械有限公司。0 m! L& a2 H. Z0 u' ^( T
ＬＧＢ１５００ＫＵ２０００ＬＧＢｌ５００：动力头扭矩：２００ＫＮ·ｍ 成桩直径：１５００－２０００ｍｍ# e% x3 R7 R4 N' R v( Z- x9 z. G
钻进深度：６６ｍ 8 n/ x2 }! a+ v& z( }" ^
12 徐州东明
8 Y" C5 E. j0 c, t, MＴＲＭ１６０，ＴＲＭ２００，动力头扭矩：１４０ｋＮ·ｍ，２００ｋＮ·ｍ
) t/ f8 f/ t! O& R; O, w成桩直径：１５００－２０００ｍｍ5 Z+ d @8 Y8 d! `0 |% L
钻进深度：% m3 A1 H" m. J+ I1 M1 n9 |
磨擦钻杆：６０ｍ
* U% Y% I* V( r: n( m内锁钻杆：４５ ｍ
( w! v8 k# j/ B7 M; W13 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
" X4 v- T6 [& x, u" P1 G钻进深度：６０ｍ
) E' {* g& S+ a# w; I/ P U
6 `) ], p. e5 J- \0 i: N; n
& S5 E# f1 o7 m* @4 m+ x二、施工技术点
7 W& ?" V* L; O% ~! `7 \
! Q$ V' P( F3 w# v6 k１、旋挖钻机施工工艺步骤：/ g- Y2 ]# g- c1 ^; d
$ K0 V$ w: v* w
第一步：旋挖钻机的就位
- W# {( i0 e d6 l% M) H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7 i; i r6 A0 i! ] z
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。; r4 \7 \* c/ ?: z9 h0 X6 a
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4 k' L8 ?+ L6 o) K% V
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
9 u- V3 v R J( R% |, N第六步：放下钻头
T1 {, v* J' A* }/ S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。
' B) c( i% n- D第八步：钻孔完成，进行第一次清孔，并测定深度
5 x. Z/ i D& C: M+ ?第九步：放入钢筋笼3 j) M: W c% [" s* H1 {) E1 C
第十步：放入导管( h( ]& @1 N8 I4 l! E
第十一步：进行第二次清孔1 F6 U. F) v. d. x. j( R
第十二步：进行水下混凝土灌注
6 N5 l$ ~7 n1 N5 Y8 G5 E! y第十三步：拔出护筒，清理桩头沉淤回填，成桩
: K2 G8 i" B" S' b$ T$ j" j
+ E& t9 b" p* b+ Q
) Z& N. e- B' T1 ?0 m* Q9 X' K Y5 y２、施工注意点+ y# E) i" Z2 q( H7 a
（１）护筒施工% n! f! D6 W& i6 q
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。 2 u2 _5 D. Q8 n/ Y z" R
护筒的制作及埋设的原则：8 }5 v+ t' K2 z+ [& U g
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。+ t# j6 R7 m+ S8 Z5 P$ K) R
②护筒内径大于钻头直径，具体护简直径按设计要求选用。
2 [( w1 N, `. [0 W! \0 H③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。, D w8 g+ ^. O
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。% d. f8 ~+ [5 r- \# [
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％ A& M( q/ _' @
（２）、泥浆
* b e' f9 o* x% s7 B5 \' e①泥浆的意义$ ?! D2 U. ~) J: z: u
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 C" p" M0 ~# Q; t, D; P, V$ g
②泥浆性能指标+ c$ Q- [9 d# F! R9 u
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。
# C! [4 ?3 C Q/ a工程泥浆性能指标参考值见表３
. N; ~0 S* W" e* r) j& Y# S7 X: R7 k2 p$ l
6 J, W; c6 s* R+ Q- v表３：工程泥浆性能指标
3 T$ H+ c" k! |: \% @& k+ c- R( U% Y
1 |4 Y" ]: o. [# [- s" i! p$ L2 s指标＼地层 一般地层 松散易塌地层
1 G v: z0 ^: j8 f/ l. Y8 u- n1 O# @相对密度 １．０５～１．１５ １．１２～１．１６ & S) Q3 A; F6 v& T8 d/ j
粘度（Ｐａ．ｓ） １８～２５ ２４～２８ 1 P( i: X# Q9 m8 }
) S6 a0 |; d. [4 O: O" ?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。5 }7 W, u' v# j# p" r
③泥浆性能参数: D1 N9 ~) g# ~ G( P
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
+ H2 F9 z `; g& z0 U% |) B% [ u0 t) ]! {* Z
/ `. ~$ X+ _1 P7 ]4 i4 y. i0 [
设计要求
) l( i/ z' N$ ]. ` v; a. @, h土层性能# D& G7 Y2 _0 R5 z# H
粘性土
7 H/ V; S5 W# {9 D% X5 B砂土) P j' d' @) h6 U" N. D
卵石
k& Y0 v, K. N4 D3 k* `4 s9 n: F泥浆比重! |9 A7 b8 J' [( h% ]+ Z
6 ~& M9 f5 x4 P9 ^8 I１．０５ １．１０
0 e- L6 o; ^0 u5 [/ b( L１．１５ 7 J. z4 ~: d, K& Q- o& d9 K( K9 M
粘度（ｓ）) p6 I" r* J2 l
１５－１６ \( D$ f5 D$ z( B
１６－１８8 s) c! D* g" E' G* N$ m
１８－２５ % L4 H/ x* M0 H4 w- X2 W% v
含砂量+ M! i) E% @9 Q' W. g2 b
＜８％
$ l9 ?6 t- m4 X( p: D＜８％2 i; T- A J8 F0 E1 R1 H
＜８％
. w1 j7 t, Q" @$ oＰＨ ＞８ ＞８
, X& |6 F0 ]4 k4 m＞８
! G3 q8 R6 A+ N- U1 P配比、水、膨润土、碱、ＣＭＣ １００：６：３：０．８ １００：６：３０．８( ~. y+ z9 e. ? J, G
１００：１０：１．８：０．８ １００：１５：１．８：０．８
; b# w. l; P) |/ v$ O+ Z* |/ \* |2 C2 z, k
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
' I J9 ^/ B6 i9 d6 e' r2 n. H. L
6 R& M- n$ \/ \ _表４：稳定液必要粘度参考值
0 A" ~6 y- m8 ^4 O& Q# o/ n' ?( ?& v$ {- C* k" Q5 g
土 质. K) ?( X; x5 W8 ]
砂质淤泥
) @- m7 u) N0 C+ l7 T8 X% _砂（Ｎ＜１ ０）% E+ |# B" a8 m/ M% g
砂（１ ０≤Ｎ＜２０）
, @& r- Z O( C2 t2 _" _( c1 p/ ?! ]: Z% S砂（Ｎ≥２ ０）8 Y+ t3 y6 R& L' B* j7 t
混杂粘土的砂砾- P. s9 u. V# u3 n4 f! {# y
砂砾
7 h' M: G& q1 y: m必要粘度（Ｓ）（５ ００／５００ＣＣ）
6 z$ |. C: r" L# Q2 K: r/ ?' F２ ０～３０2 N/ X+ o; a* Q, {9 m2 Z
＞４５
6 ~7 i+ ` j, d( Y２５～４５9 J5 U, P* l+ W3 Z; c
２ ３～２５
* N& _7 p% b9 @5 c: ]+ M２５～３５
( K2 H3 m H8 J7 i: F＞４５
: E- W$ F, y) M% W5 q W
- i5 d6 r7 k. q* x6 b
. Q- J8 q+ H3 I- z
5 @7 M2 l- N/ q/ _# c9 u5 _' L（３）、合理控制钻斗的升降速度/ c$ w! f# f: w3 t, o+ a/ D
3 N' w) h- R6 j6 u, K
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。) }+ W. }! L/ g8 a/ A3 T
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
! N+ R+ {* f/ i. {# y; W+ k表６：钻斗转速参考值表 . N" I4 F0 x$ L0 E3 ~
3 G2 y5 E% E2 n+ m: v钻斗升降速度 空钻斗升降速度 ( ]1 K$ Q6 I* `0 |
桩径（ｍｍ） 升降速度（ｍ／ｓ） 桩径（ｍｍ） 升降速度（ｍ／ｓ） - Y+ S/ c4 X7 j1 E( x( B6 H
７００ ０．９７３ ７００ １．２１０
9 X# D* G1 Z6 A1 |0 U８００ ０．９７３ ８００ １．２１
; S, `& P5 F+ a- _6 T* A1 m7 v１０００ ０．８５８ １０００ １．０２
: e: l3 ]; F0 Z2 t: J& s2 h; `１２００ ０．７４８ １２００ ０．８３０
& d' x- T9 y9 r１５００ ０．５７５ １５００ ０．８３０ " t" ` \$ A6 x* d2 P$ p8 ^% W
２０００ ０．４３８ ２０００ ０．６２ j- H! B H* H9 H2 `; e
２５００ ０．２３１ ２５００ ０．３１ 5 R9 s1 h! n9 j; z( j0 H
8 {3 h8 u, O/ Z; F# w5 J7 [) z4 z/ R3 z( O3 w$ u+ D1 {8 L$ r
' ]/ A9 p0 |3 @地层土质
; }7 ~) N! W( z/ H- V0 N( P表层土/ J1 Z$ n* s( T. e: O! J
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/ f5 {% e7 P( n# b6 }, d8 }5 h
砂质粉土夹粉砂、粉土、粉砂粉质粘土类等2 F, D& U, g/ l
粉细砂、粉砂、粗砂等
! r9 a6 [- E. g, r转速（ｒ／ｍｉｎ）
7 g2 Z$ S) K& P) H n7 v０～１０. O r1 `3 @" U, F
０～２０
5 {, s+ o" P. k% z０～１５ z& q* D% X* h6 w
０～８. z. Z1 X+ }* q, W& J
4 L2 ~2 Z6 M3 [; u. y0 R( l
（４）、钢筋笼' J6 C4 C' D, l
1 g* s/ v$ [* a5 l* V5 @+ v+ Z
①钢筋笼制作2 J* F/ C* H7 L+ q0 [
" L8 f# s0 z% c, I
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。
; f+ `2 m9 F/ S! l②钢筋笼加工的技术标准
* O) r- q& _) |' i [/ U. C2 T. ~3 R2 p+ ^) u! L
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７：4 b8 G8 J- `$ s; y2 q
表７：钢筋笼制作允许偏差- H" e6 {) p+ }1 F8 ^8 b3 g
$ X1 ^, J% b2 q% h! |& @
( E) r0 e* o! x7 ?. D" r( j4 a$ h' ^2 k序号 项目 允许偏差（ｍｍ）
% D2 J; {6 o" @5 _1 主筋间距 ±１０
- B/ \1 s" l7 o& z& K( E/ g7 {2 箍筋间距 ±２０ / j- f$ W2 M; I3 |
3 钢筋笼直径 ±１０ & Z8 N: j) m. B, m6 T
4 钢筋笼整体长度 ±１００ 7 P% E Z1 K+ a h
5 主筋弯曲度 ＜１％ ( q" ]7 M0 N$ \( E" \) Z
6 钢筋笼弯曲度 ＜１％ ( \+ a( X8 ~, P# [3 e" C
6 C P- ?& I# {1 A0 v检验方法+ n H+ A, M$ H5 W2 T) g
用尺量
" C8 T/ f1 _0 o' U8 k③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
# Z" k* d- Y1 t9 |8 N表８：钢筋笼质量检验标准（ｍ）
/ p7 y2 M+ r5 c% \- W; o9 g* O) b
- Q! K1 f9 e, t9 C/ W4 {/ D7 O
设计要求 8 t Q7 T! o n! I& o# ]: y
1 承载力
$ B9 Q; M+ f- o/ O+ x0 R根据基桩检测技术规范
: t/ W0 ^5 M' ~+ }: j' O& k: d# h2 桩径4 h7 F, W% O. `( y9 I+ R
±５０ 9 y6 X+ I" P* L( x
3 泥浆比重
: b. s# u! S! C ]( t１．１５－１．２０
4 v4 L& h, j/ k" R* d8 P4 沉淤厚度
! c% W9 p. B; m5 z7 M≤８０ｍｍ % G. ^0 ^ C e5 \
5 混凝土塌落度
& S# o! k X# i１６０－２２０
# C! c; ]: N8 x% |6 c6 钢筋笼安装深度% w2 i' o# H: G* `; o# x+ I
±１００ % d" e' q8 |! t1 c5 [5 ^
7 混凝土充盈系数. a- b! n, ~ s* W# j! k
大于１，小于１．３
' F1 u2 d* D/ A) T3 w% p& a. P# @$ B, _8 桩顶标高
8 A7 H+ l8 T# V& K' a0 Z＋３０，－５０"); |
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发表于 2007-1-13 20:37:06
