旋挖钻斗钻成孔灌注桩施工教程

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1、万方数据施工技术桩基础施工新技术专题讲座(六)旋挖钻斗钻成孔灌注桩口沈保汉北京市建筑工程研究院旋挖钻机按其功能可分为单一方式旋挖钻斗钻机(EarthDr⋯)和多功能旋挖钻机(RotaryDrillingRig)，前者是利用短螺旋钻头或钻斗钻头进行干作业钻进或无循环稳定液钻进技术成孔制桩的设备，后者则通过配备不同工作装置还可进行其他成孔作业，例如配备抓斗可进行地下连续墙成槽作业，配备双动力头可进行咬合桩作业，配备长螺旋钻杆与钻头可进行CFA工法桩作业，配备全套管设备可进行全套管钻进，一机多用。目前，在我国钻斗钻成孔施工法是旋挖钻机的主要功能。旋挖钻斗钻成孔法有全套管护壁锱抑稳

2、定旋挖钻斗钻成孔灌注桩基本液护壁的无套管钻进法甩i千里IsJ、J吃￡2尊⋯⋯。旋挖钻斗钻成孔施工法是利用旋挖钻机的106工程机械与维修CM&M2010．10钻杆和钻斗的旋转及重力使土屑进入钻斗，土屑装满钻斗后，提升钻斗出土，这样通过钻斗的旋转、削土、提升和出土，多次反复而成孔。旋挖钻斗钻成孔法是20世纪20年代后期美国CALWELD公司改造钻探机械而用于灌注桩施工的方法。英文称“EarthDrilI”(即土层钻孔机或土钻)。我国对此施工法有众多译名，有的音译为“阿司特利法”；意译名有：“土钻法”、“短螺旋钻孔锥”、“干取土钻”、“回转斗成孔灌注桩”、“旋转式钻孔桩”、“旋挖

3、桩”、“静态泥浆法”及“无循环钻”等，同一方法，众多名称。笔者认为译成“旋挖钻斗钻成孔法”较为确切。旋挖钻斗钻成孔法有全套管护壁钻进法和稳定液护壁的无套管钻进法2种，本讲只论及无套管旋挖钻斗钻成孔法。旋挖钻斗钻成孔灌注桩优缺点优点①振动小、噪声低。②最适宜在粘性土中干作业钻成孔(此时不需要稳定液管理)。③钻机安装较简单，桩位对中容易。④施工场地内移动方便。⑤钻进速度较快。⑥工程造价较低。⑦工地边界到桩中心的距离较小。⑧环境污染小。⑨成孔成桩质量高。缺点①当卵石粒径超过100mm时，钻进困难。②稳定液管理不适当时，会产生坍孔。③土层中有强承压水时，施工困难。④废泥水处理困难。

4、⑤沉渣处理较困难，需用清渣钻斗。⑥因土层情况不同，孔径比钻头直径大7％～20％。旋挖钻斗钻成孔灌注桩适用范围钻斗钻成孔法适用于填土层、粘土层、粉万方数据施工技术土层、淤泥层、砂土层以及短螺旋不易钻进的含有部分卵石、碎石的地层，如采用特殊措施，还可嵌入强风化岩层。嵌入中、微风化硬岩层困难，工效低，钻头损耗大。旋挖钻斗钻成孔灌注桩应用情况表1为1993年日本基础建设协会对31家基础施工单位的日本三大类型灌注桩的10．09万根桩的调查结果。旋挖钻斗钻成孔灌注桩由于高效率、低公害及低造价而成为日本建筑界灌注桩的主力桩型。据日本基础建设协会1993年对31家施工单位的10．09万根桩

5、的调查，旋挖钻斗钻成孔法占66．6％。其中，以钻孔直径而言，直径介于1000～1400mm桩占50％，1500～1900mm桩占28％，2000～2400mm桩占14％，2500～4000mm的桩占8％：钻孔深度主要集中在10～40nq之间，占到82％，其中又以15～35m最多，占60％，45～70m只占5％左右。上述情况表明：旋挖钻斗钻成孔灌注桩在日本建筑界成为灌注桩的主力桩型，成孔直径多数为1000～1900mm，钻孔深度多数为15～35rQ，旋挖钻斗钻属于“土钻法”，故日本不考虑用该类型钻机进行岩层钻进。旋挖钻斗钻成孔灌注桩由于高效率、低公害及旋挖钻斗钻成孔灌注桩施工

6、箨辫萎筑设惫⋯机由抓⋯斛㈨旋挖钻斗钻机由主机、钻杆和钻斗(钻头)3个主要部分组成。主机主机有履带式、步履式和车装式底盘，用于短螺旋钻进的钻机均可用于旋挖钻斗钻成孔。旋挖钻机种类很多，国外生产厂家也很多。如日本加藤15H、20HR、20THB系歹0；日立建机U106A、TH55、KH75、KHl00、KHl25系列：日本车辆ED400、ED500、DH300系列：意大利土力公司SR一20～SR一100系列、STM20、STM30及RT3ST、SA25和SA40系歹0：德国宝峨BGl2H～BG36H、BG20～BG42及BG25C、MBG24系列：其他还有意马、卡萨格兰特及迈特

7、等众多系列。近十年来，随着土木建筑规模快速增大，国内旋挖钻机的发展达到一个新平台，目前生产旋挖钻机的有以三一重机、徐工、山河智能、上海金泰、中联重科、南车北京时代、郑州宇通、福田雷沃、郑州川岛及鑫国重机等为代表的40余家制造商；旋挖钻机形成了08、12、16／15、18／20、22／23、25／26、30／31、36、40、42及45等大中小型系列产品，最大成孔直径可达3000mm，最大钻孔深度已超过1oom，配置各类钻斗可在各种土层和风化软基岩中进行成孔作业。2009年我国旋挖钻机产能约为1500台，总销量达到1