旋挖钻施工工艺及要点控制
摘要：随着经济建设的不断发展和科学技术的不断进步，我国的基础建设得到
了极大的发展，桩基础施工利用以往的施工机械及技术已不能满足需要，近些年
出现的旋挖钻施工，较冲击钻、循环钻等具有很大的优越性。本文先阐述旋挖钻
施工工艺原理，再结合实际桩基础施工，就旋挖钻施工工艺及要点质量控制做一
简要阐述。
1、概述
1.1 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。旋挖钻机成孔施工具有低噪音、低振动、扭矩大、成孔速度快、无泥浆循
环等优点；缺点是在粘性较大的粘性、淤泥土层中施工，回转阻力大，钻进效率低，容易糊钻。适用于填土层、粘土层、粉土层、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。
1.2 工程概况
本合同段根据地质柱状图及工期的要求，拟对8#~11#（8-4、9-1除外）墩位
桩基采用旋挖钻成孔，共计29根，以每根桩长24m（含承台2m）计，总钻进尺696米。
2、施工准备
2.1技术准备
第一，掌握场地的工程地质和水文地质资料；第二，读懂桩基设计图纸和技
术要求，编写施工方案，进行技术交底、原材料送检和混凝土配比申请；第三，
了解场地及临近区内的危房等特殊建筑物分布情况基地下障碍物（旧基础、地下
工程、管线等）的分布；第四，准备施工用的各种报表、规范。
2.2主要机具设备
旋挖钻机、自卸汽车、吊车、挖掘机、混凝土导管、隔水栓、储料斗等
2.3作业条件
先要合理布置施工现场，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”，挖好稳定液搅拌池；再对进场设备、机具进行安装、调试检查
和试运转，确保机械正常工作，配备足够的备件；引好桩位控制线和水平高程的
控制点，妥善保护好，施工中应经常复测；原材料进场待用，根据设计要求加工
钢筋笼。正式施工前试成孔，不少于两个，以便了解场地地层情况并检查所选择
的机具设备施工工艺是否适宜。
2.4 劳动力计划安排
配备技术员2人，负责质量管理（轮班作业，必须做到有人施工就有人做技
术指导）；配备管理人员2人，全面负责现场施工管理工作（轮班作业，必须做
到有人施工就有人管理）；技工3人，普工10人，共计19人。本工程施工负责
人为：<<，技术负责人：<<，安全负责人：<<。
2.5 施工工期计划安排
施工班组务必抓住目前的黄金施工时段，本着优质、快速、高效的施工目标，
旋挖钻机挖孔桩烂孔 处理
三合镇新站安置还房第一期工程 旋挖钻机挖孔桩 烂 孔 处 理 施 工 方 案 编制： 审核： 审批： 编制日期： 旋挖钻机挖孔桩烂孔处理方案
一、工程概况： 工程名称：三合镇新站安置还房第一期工程 工程地点：遵义县三合镇 建设单位：遵义县城市建设投资经营有限公司 工程规模：总建筑面积35883.23㎡ 本工程为三合安置还房第一期工程，8#楼一栋中高层住宅，层数为-1+1+16层；2#、3#、6#、7#低层住宅，层数为- 1+1+5.5层和-2+1+5.5层。建筑总占地面积约8900㎡。 本工程基础类型为孔桩基础加独立基础，孔桩基础共187个；独立基础16个，其中2、3号孔桩65个，独立基础16个；6、7、8号楼全部为孔桩基础122个。 本工程地质复杂，地下水位丰富，大部分孔桩存在不同层次的溶洞、裂隙、淤泥、基础周边被连通但为探明的溶洞及其他未知因素限制，为保证工程质量、施工人员及机械安全，经建设单位、设计单位、地勘单位、监理单位、施工单位共同商议，后期基础全部改为旋挖钻机成孔。对尚未浇筑混凝土的孔桩、烂孔、坍塌孔采用本方案内容根据实际情况实施。 二、编制依据： 三、1、建筑工程施工质量验收统一标准（50300-20O1） 2、建筑地基基础工程施工质量验收规范（50202- 2002） 3、建筑桩基技术规范（94-94） 4、建筑地基基础设计规范（50007-2002）
5、建筑基桩检测技术规范（106-2003） 6、本工程地质勘查报告 7、国家和当地政府现行的有关标准和规程。 四、施工机械设备配置 根据本工程实际情况、保证基础质量及进度，特配备如下大型设备： 五、主要施工方法 1.施工准备： 1.1、有工程地质勘查报告，了解和掌握作业区域内水 文、地质情况； 1.2、认真学习图纸及相关设计文件，了解和掌握图纸和 其他设计文件对基础的技术要求； 1.3、结合现场实际情况，编制烂孔处理的施工方案，并 向施工人员进行详细的交底； 1.4、进行测量放线、复核及验收工作； 1.5、地上、地下障碍物都处理完毕，达到“三通一 平”，施工用的临时设施准备就绪。 1.6、正式施工前要做成孔试验，数量不少于2根。 2.材料要求
一、编制依据 1、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000） 2、《公路工程质量检验评定标准》（JTJ071—98） 3、《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076—95） 4、《武汉天河机场第二公路通道两阶段施工图设计》 二、工程概况： 1、工程概况 本合同段属东西湖区、府河、黄陂区辖区范围内，路线起于武汉东西湖区金银大道北侧的工薪小区附近，起点桩号K2+771，终点桩号左幅K5+381，右幅K5+366，本合同段经堤角村、跨东西湖大堤、府河河道、西湖垸大堤，接汤仁海湖大桥起点，总里程2.610公里（以左幅贯通计）。主要工程为府河特大桥 本桥梁钻孔桩共计420根，桩长为40m～75m，均按摩擦桩设计，其中φ1.8m桩280根，φ2.0m桩140根。主桥28#～34#墩部分跨越东西湖大堤及府河河道，共有钻孔桩108根，均为φ1.8m桩，最长桩长为75米；28#、29#墩处于鱼塘中，可填土筑岛形成陆地后施工，主桥30#～34#墩跨越府河，需搭设钻孔平台进行水上作业。 2、地质情况 项目区域（府河特大桥）主体于第四系冲湖积平原地貌区，地形起伏不大，较为平缓，地势开阔，高差在10m以内；起点桥台位于城区，终点桥台位于第四系冲湖积平原地带，植被发育，相对高差0-8m，大桥跨越湖泊、鱼塘及农田。 1、第四系覆盖层 按其成因类型可分为人工土（Q h me）及冲、湖积（Q hal+1）： (1)人工土类（Q hm e） 素填土（Q h me）：层厚0.5-3m，黄褐色，主要由粘性土组成，含少量植物根系及碎砖块，桥址区均有分布。
(2) 冲、湖积（Q ha l+1/Q Pa l ） ②-1 粘土、粉质粘土（Q hal+1）：褐黄色、褐红色，含铁锰质结核及灰白色高岭土团块，桥址区均有分布。 ②-2 淤泥质粘土（Q ha l+1）：层厚2.0-4.3m，灰色，夹少量壳壳及腐质物，桥址区零星分布。 ②-3 沙层（Q pal）：主要为粉砂、中砂、细沙。层厚2.1-21m，褐黄色，灰色，主要成分为石英。长石及云母。桥址区大部有分布。 ②-4 圆砾、角砾（Q pal）：浅黄色、浅红色，含粘土，细沙。桥址区零星分布。 ②-5 卵石（Q pal）：杂色，含量为65﹪，粒径为2-5cm，粗砂及粘土填充。桥址区零星分布。 2、基岩 ③-1 全风化砂质泥岩（K1-2）：层厚6.0m，灰绿色，泥状结构，岩石风化成散体状，桥址区中部有分布。 ③-2 强风化砂岩（K1-2）：层厚2.0-22.5，褐红色，灰红色，细粒结构-粗粒结构，岩石破碎，多呈碎块状，桥址区均有分布。 ③-3 中风化砂岩、泥岩（K1-2）：揭露层厚3.5-8.0m，灰色，细粒结构，岩石较破碎，呈块状，局部为短柱状，属软质岩石，桥址区均有分布。局部为砾岩，页岩。 三、钻孔前的准备工作。 （一）、填土筑岛 1、填土筑岛时将塘内淤泥清除，抛填粘土回填，筑岛形成施工场地，安装钻机。 （二）、埋置或插打钢护筒 钢护筒制作要求不易变形、不漏水、装卸方便。钢护筒内径比桩径大0.2～0.4m。旱地、筑岛处钢护筒采用挖坑埋设法，钢护筒底部和四周分层夯填密实的粘土。 （三）、制备泥浆 开挖泥浆池，选用优质粘土造浆，储浆池、沉淀池和沉碴筒的大小要满足施工的需要。泥浆循环通过孔口排入泥浆池内，污泥及沉渣及时用泥浆车运往指定排污处，以免污染环境。泥
武汉利嘉置业光谷世界城B地块苏河特区支护桩基工程 施 工 方 案 二〇一〇年四月十二日
目录 一、工程概况 (3) 1.工程概况 (3) 2.工程地质条件 (3) 二、编制依据 (3) 三、设备选型 (3) 四、施工方案 (4) 1.旋挖钻施工工艺及方法 (4) 2.钢筋笼制作与安放 (5) 3.水下砼灌注 (6) 4.桩基检测及验收 (8) 五、工程质量保证措施 (8) 1.工程质量保证制度 (8) 2.工程质量保证技术措施 (9) 六、工程安全、文明施工保证措施 (11) 1.安全生产措施 (11) 2.文明施工措施 (14) 七、工程进度保证措施 (14) 1.进度计划 (14) 2.施工工期保证措施 (15) 八、降噪、降污及雨季施工技术措施 (16) 1.减少扰民降低环境污染和噪音的措施 (16) 2.地下管线及其他地下设施的加固措施 (17) 3.应急措施 (17) 九、拟投入的主要施工机械设备表 (17) 附表：项目经理部主要施工管理人员
一、工程概况 1.工程概况 拟建建筑物位于武昌鲁巷以东，北侧为珞瑜路，南侧为光谷世界城A地块。桩型采用人工挖孔桩，桩芯混凝土强度等级为C30。桩径为0.9m。 2.工程地质条件 该工程场地地质条件详见中南勘察设计院提供的《光谷世界城B 地块岩土工程勘察报告书》具体地层情况如下：（1）杂填土；（2）粘土；（3）残积土；（4）-1强风化泥页岩；（4）-2中风化泥页岩。 二、编制依据 1、苏河特区基坑支护工程招标文件 2、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002） 3、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002） 4、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002） 5、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002） 6、《建筑基桩技术规范》（JGJ 94-2008） 7、《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106-2003） 8、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001） 9、《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106-2003） 10、《建筑地基基础技术规范》（DB42/242-2003） 11、其它相关的施工及验收规范、规程。 三、设备选型 由于工期要求及根根据岩土勘察资料及实际施工经验，该工程桩成孔可采用旋挖钻机钻孔灌注桩，钻机设备选用1台中国南车旋挖钻
旋挖钻桩基成孔工艺
目录 一、旋挖钻机成孔工艺介绍 0 二、施工准备 0 三、钻孔施工工艺 0 四、清孔 (2) 五、钢筋笼入孔 (3) 六、水下砼灌注 (3) 七、注意事项 (4) 1、灌注砼测深方法 (5) 2、塌孔 (5) 3、堵管事故 (5) 4、浮笼 (5) 5、断桩、夹泥、夹心 (6) 八、结束语 (6)
一、旋挖钻机成孔工艺介绍 旋挖钻机成孔是通过底部带有活门的桶式钻头的回转，直接将土旋入钻头内，然后再由钻机提升装置和伸缩式钻杆将钻头提出孔外卸土，如此循环往复，直至成孔的过程。旋挖钻机适用于各种土质地层、砂性土、砂卵砾石层和中等硬度以下基岩的施工。 工艺流程：钻机就位开孔→设置护筒并注入稳定液（泥浆）→旋挖钻进→清孔→下放钢筋笼→插入混凝土导管→二次清底→灌注混凝土成桩→拔出导管→拔出护筒 二、施工准备 1、钻孔前施放桩位点，放样后四周设护桩并复测，误差控制在5mm以内。 2、钻机就位应保持平稳，不发生倾斜、位移，钻头对准孔位后进行开孔。 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100mm，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。护筒的埋设深度：在粘性土中不宜小于1m，在砂土中不宜小于。护筒应高出地面20~30cm。 4、泥浆制备：现场布设制浆池，及沉淀池，并用循环胶管连接。入孔泥浆性能指标，应按钻孔方法和地质情况确定并应符合下列规定： 1)黏度：一般地层16～22，松散易坍底层19～28s。 2)含砂率：新制泥浆不大于4%。 3)胶体率：不小于95%。 4)pH值：应大于。 5、钢筋笼制作：因摩擦桩桩深交大，钢筋笼的制作应分节加工，现场分节入孔焊接。加工下料时必须按要求对接头进行错开。 三、钻孔施工工艺 1、护筒顶面、原地面标高进行测定，钻机的性能状态检查良好的基础上，钻机才能就位。钻机就位前，底架应垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷。钻杆中心与护筒中心偏差不得大于5cm。 2、开孔时，要保证钻头对准桩位，预防孔斜和桩位偏差，应使初成孔壁竖直、圆顺、坚实。起初，钻机要轻压慢转渐渐进入，待钻头全部进入地层后方可加速钻进。开孔及整个钻进过程中，始终保持孔内水位高于地下水位～，
南京地铁宁溧线土建工程TA09标 中山东路站围护桩施工方案（二） 编制： 校对： 审核： 上海隧道工程有限公司 南京地铁宁溧线土建工程TA09标项目经理部 二0一六年四月十日
目录 1. 编制说明.............................................................................................................................. - 1 - 1.1 方案说明................................................................................................................... - 1 - 1.2 编制依据................................................................................................................... - 1 - 1.3 适用范围................................................................................................................... - 1 - 2. 工程概况.............................................................................................................................. - 1 - 2.1 工程建设概况.......................................................................................................... - 1 - 2.2 工程施工概况.......................................................................................................... - 2 - 2.3 气象水文条件.......................................................................................................... - 2 - 2.4 地形地貌及地质条件............................................................................................ - 3 - 2.5 施工条件及施工特点............................................................................................ - 3 - 3. 施工部署.............................................................................................................................. - 4 - 3.1 总体目标................................................................................................................... - 4 - 3.2 人员、设备计划..................................................................................................... - 4 - 3.3 施工总体流程.......................................................................................................... - 4 - 3.3.1 主体围护桩施工流程................................................................................ - 4 - 3.3.2 附属围护桩施工流程................................................................................ - 4 - 3.4 施工管理安排.......................................................................................................... - 5 - 3.5 施工日常管理.......................................................................................................... - 5 - 3.7 施工进度计划.......................................................................................................... - 7 - 4. 资源配置计划..................................................................................................................... - 7 - 4.1 管理人员及劳动力计划 ....................................................................................... - 7 -
旋挖钻孔灌注桩基础施工工艺及方法 (1)施工工艺 旋挖钻孔主要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。 详见“旋挖钻孔灌注桩基础施工工艺框图”。 旋挖钻孔灌注桩基础施工工艺框图 (2)施工方法 ○ 1护筒埋设。护筒既保护孔口壁,又是钻孔的导向,则护筒的垂直度要保证。为防止后压浆时跑浆,护筒周围土要夯实,最好粘土封口。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套筒,护筒一般高2-3m ,为保护孔壁,护筒顶高出地面0.3m 。 ○ 2成孔钻机就位后,利用自动控制系统调整其垂直度,注入稳定液后,进行钻孔,该钻机成孔时采用旋挖式筒式钻头将地层中泥渣载入钻斗挖出,自动显示筒满后,提升将土卸于一侧,继续开挖,边挖边补充稳定液,保证在提钻后注入泥浆 测量放样 埋设护筒 钻机就位 钻进 清孔 检孔 膨润土 调制泥浆
液面始终高于护筒底面。成孔深度由钻机自动显示。 ○3对稳定液要求。一要控制泥浆的比重在1. 05～1. 10 之间,二要粘度在18s～25s ,含砂率小于6 % ,本工程采用重量配合比为: 膨润土∶火碱∶水= 6～8∶0. 5 ～0. 7∶100 。定期测试稳定液的各项技术指标,出现问题及时解决。 ○4成孔深度达到设计要求后,进行清孔换浆工作。边注边抽,保证在孔底500mm 内,稳定液比重小于1. 20 ,粘液不大于28s ,砂率不大于4 %时,才可以提钻转到下一桩孔成孔。 ○5孔底沉淤控制。旋挖钻斗是通过钻斗把孔底原状土切削成条状载入钻斗提升出土。钻斗底部面缓,钻至设计标高对土的扰动很小,没有聚淤漏斗,所以要加强稳定液的管理,控制固相含量,提高粘度,防止快速沉淀;还要控制终孔前钻斗的旋挖量。 ○6复测孔深及稳定液比重。为保证灌注桩质量,浇注混凝土前,一要检查孔底泥浆的比重是否小于 1.20 ,否则采取换浆处理;二要检查孔的深度,判断有否孔壁坍塌现象,若用旋钻机清孔,达到设计深度后方可进行下一步工序。 (3)常见塌孔问题及处理措施 由于旋挖钻孔不存在泥浆循环,护壁较薄,加之泥浆比重不稳定;添加稳定液的塑料管口直接对着土层冲刷。 处理措施：严格控制稳定液的重量配合比,确保计量准确,误差在规定范围内。改正添加稳定液的方法,使其管口直对护筒壁添加。 (4)钻孔成孔检测方法、钢筋笼制作和吊装、灌注水下混凝土和凿桩头及桩基检测方法均同回旋钻机施工，在此不再赘述。
旋挖钻机施工工法通用规程 黎中银[1] [2]夏柏如[1]邵良清[2]王宏伟[2] [1]中国地质大学（北京），[2]北京市三一重机有限公司 旋挖钻机作为基础工程机械中的新型机种，经过几年的推广应用，目前已被大量应用于公路及铁路、桥梁、水利工程、城市建筑工程等桩基工程之中。由于其高效、节能、低噪声、低污染、地层适应性较广等优点、受到越来越多的施工单位的青睐。但是由于至今尚未颁布国家或行业的旋挖钻机施工工艺规范，对于新进入该施工行业的业主，在工程实践中往往遭遇很多困扰。北京市三一重机有限公司作为国内旋挖钻机的龙头企业，在开发制造和销售大量产品的同时，致力于走产学研结合的道路，与国内外的地质施工专家进行了大量的旋挖钻工法及施工工艺的研究和实践。本通用规程就是这些探索的总结，希望能对施工界带来一些有益的帮助。 一、施工准备 资料准备： （1）开工前应有相关部门提供的该工程的地质勘察报告、水文地质资料、桩基工程施工图及图纸会审资料。 （2）施工现场环境和邻近区域内的地下管线（管道、电缆）、地下构筑物、危险建筑物、精密仪器车间等的调查资料。 （3）主要施工机械及其配套设备的技术性能资料，所需材料的检验和配合比试验，对所需的材料必需作材料的物理性能试验，并委托有资质的试验室根据所用的原材料作好混凝土的配合比试验。 （4）有效的桩基工程的施工组织设计或施工方案，有关载荷、施工工艺的试验参考资料。 二、研究工程地质情况 做好全面的施工准备，施工前对工程的地质、水文情况进行研究是必需的。这对以后施工组织安排和效益预测等有相当帮助。
1:对工程地质的可钻性分析:工程地质可钻性分为土壤可钻性分析及入岩可钻性分析两个方面. ⑴土壤可钻性分析,包括地质硬度小于5Mpa以下的工程地质情况，其分析时应了解的相关参数一般为水文地质结构参数等土性指标。此时土壤的可钻性主要表现为土壤颗粒脆性断裂可切削能力，所使用的斗齿必须是具有锋快楔入能力的线式刃口刀具。 ⑵入岩可钻性分析，应考虑岩石的成因和种类，岩石颗粒的大小和形状、岩石的构造及裂隙发育情况，胶结的性质及胶结形式等等。一般应了解岩石的压入硬度、研磨性、弹塑性三个方面的指标。此时，岩石的可钻性主要表现为岩石颗粒的可剪切断裂破碎能力。 岩石破碎的典型方式有两中：脆性剪切碎岩和动载冲击碎岩。 ①脆性剪切碎岩广泛使用于岩石裂隙发育充分的地质情况，其机理是在岩石颗粒边界处利用两向力即加压力和扭矩或多维应力共同作用产生搓碾剪切从而导致岩石破碎的一种准静载破岩方式。常用的碎岩工具应具有点式或圆球形切削刃面。例如装有子弹头的短螺旋钻头，嵌岩筒钻等等都是较常用的有效工具。 ②动载冲击碎岩是利用冲击器的冲击能来加速岩石颗粒边界处裂隙的发育和增大岩石脆性从而实现快速断裂碎岩的一种方式。相对其它碎岩方式来说，具有单位体积比能耗小，破岩效率高的优势。常用的方式有振动锤、振动镐、冲击锤，落锤、牙轮钻头、爆破器、射流冲击器等。 气举反循环全断面破岩成孔工法兼具脆性剪切破岩和动载冲击碎岩的一些基本特征，详情见后述章节。 2：编制施工作业指导书 编制施工作业指导书的目的是为了制订施工时护壁稳定、提高作业效率及降低工程成本的最优方案，一般应从硬件配置和参数设计两个方面来考虑。
旋挖钻机干孔法成桩施工工艺流程：场地平整、测量放线定桩位一钻机就位、埋设护筒一复核孔位一旋挖钻机钻进一终孔验收一钢筋笼验收、吊装就位一下导管一灌注混凝土。 4．1场地平整、测量放线定桩位 将墩位处场地整平碾压，根据设计图纸，由测量班准确定出桥墩承台横向轴线和纵向左中线，计算确定每根桩的桩位，并做出明确标记，护筒埋设前按“+”字交叉的方法埋设护桩，做好保护。 4．2钻机就位、埋设护筒 钻机就位底盘保持水平，以保证钻杆的垂直度偏差小于1％。护筒用8-10mm厚钢板加工成筒状，直径大于桩身直径25cm，高度3m，形状规范，焊蜜牢固。采取同护筒直径相符的旋挖钻头，中心对正桩位钻进深度27cm后吊装护简，埋设后顶面高出地面0.3m(由于不受泥浆循环限制且渣土可及时清理，筒出露地面高度适当降低，使护筒相对稳固且便于钻孔作业)。 4．3复核孔位 利用护桩打出桩位十字线调整护筒埋设位置，保证中心对应(护简顶面中心与设计桩位中心允许偏差不大于5cm)，水平尺检查调整护筒水平、垂直度(倾斜度不得大于1％)，调整完成后护筒四周回填原状土并夯实，埋设完成后测量顶面标高，计算确定控制钻孔深度。 4．4旋挖钻机钻进 旋挖钻机施工现场配置三类钻头，回转钻头、螺旋钻头和螺旋磨岩钻头(每类钻头根据设计桩径相应配置不同直径钻头)。 4．5终孔验收 钻孔到达设计深度后，如与设计地质一致，应对孔位、孔径、孔深和孔形进行检查验收，孔位偏差不得大于lOcm，孔径不应小于设计孔径，孔深不小于设计规定，倾斜度小于1％( 孔深一般采用标准测锤检测，孔径、孔形采用自制检孔器检测，检孔器外径不小于桩径，长度是桩径的4倍)。如与设计地质有出入，及时反馈信息，完成设计变更。对长时间搁置钻孔，吊装钢筋笼前必须对孔径、孔深再次复核验收，如发现不符合设计桩径、桩长，则必须先清孔，再次验收合格后再吊装钢筋笼。 4．6钢筋笼吊装就位 钢筋笼在加工厂由专业班组加工，执行出场验收程序，长平板车运至现场，长度25m以下采取整体吊装，根据长度确定2~3个吊点，严禁单点起吊，吊放时徐缓下放，预防刮破孔壁。25m
收稿日期:2011-01-17 作者简介:孙琦(1972-),男(汉族),江苏扬州人,江苏地质基桩工程公司助理工程师、二级建造师,工民建专业,从事建设工程项目管理工作,江苏省镇江市中山东路64号;仲文涛(1983-),男(汉族),江苏兴化人,江苏地质基桩工程公司助理工程师、二级建造师,建筑工程专业,从事建设工程项目管理工作,zzw w tt-007@https://www.doczj.com/doc/5c17719616.html, 。 旋挖钻机与冲击钻机组合在嵌岩桩施工中的应用 孙 琦,仲文涛,李玉成 (江苏地质基桩工程公司,江苏镇江212000) 摘 要:旋挖钻机施工工艺和正循环冲击钻机施工工艺相结合,充分发挥了旋挖钻机施工土层速度快和正循环冲 击钻机施工岩层速度快的优点,从而打破嵌岩桩施工的传统工艺,为大口径嵌岩桩施工提供经验和技术参考。通过镇江市体育会展中心体育场桩基工程采用旋挖钻机施工工艺和正循环冲击钻机组合成孔工艺的成功实例,介绍了该工艺的施工技术措施及注意要点。关键词:旋挖钻机;冲击钻机;桩基;嵌岩桩 中图分类号:T U 473.1+4 文献标识码:A 文章编号:1672-7428(2011)08-0050-03 Application of Rotary Drilling Rig and Percussive Drill C ombination in Rock socket Pile C onstruction/S UN Q i,ZH O N G W en tao,L I Yu cheng (Jiangsu G eolog y Fo undation P ile Engineer ing Co.,Zhenjiang Jiang su 212000,China) Abstract:By the co nstr uction technolog y combinatio n o f ro tary drilling r ig and positive circulation percussiv e dr ill,these tw o techno log ies took full advantages of fast constructio n speed in soil and r ock,and the tr adit ional r ock so ck et pile co nstr uction process was br oken.Based o n the successful case of ho le co mpletio n in a pile foundation con str uction,the paper int roduced these tw o technolo gies about the technical measures and the attentio ns.Key words:rotar y dr illing r ig ;percussive dr ill;pile foundat ion;r ock so cket pile 1 旋挖钻机和冲击钻机的优缺点1.1 旋挖钻机 优点:最突出方面当属其施工土层速度快,移位快,可以满足工期要求较高的工程;自带的平衡系统可以很好地控制、检查成孔垂直度。 缺点:自身没有安置钢筋笼和浇筑混凝土的装置,需要配备挖掘机、吊车,一般旋挖钻机仅局限于挖取土层和强风化土层成桩,遇中风化岩层和地下障碍即无法成桩。1.2 冲击钻机 优点:最大的优点是适应性强,无论是土层、还是质坚的岩层,都可以顺利成桩,还可以自下钢筋笼、下导管灌注混凝土。 缺点:整体成孔效率低,移机速度慢,影响进度。在土层中施工极易出现倾斜、扩孔的状况,导致混凝土超灌,增加了材料成本,全程采用造浆护璧,增加文明施工措施费。2 工程实例 2.1 工程概况 镇江市体育会展中心体育场桩基工程,造价1390万元,桩数953根。因体育场工程的一半处于 原蛋山山体,根据工勘报告揭示,近400根桩上部为土层,桩端为强风化或中风化岩层。桩径分别为800、1000、1400mm,平均桩长21m,土层约19m,入岩层约2m 。本工程为镇江市重点大型基础公共工程,社会关注度高,质量、工期、安全文明施工要求高。 2.2 工程地质 素填土:人工堆积,灰黄色,松散,局部稍密; 粉质粘土:黄褐色、灰黄色,可塑,局部硬塑,土质欠均匀,局部夹少量灰白色的高岭土条带和黑褐色的铁锰质结核; 粉质粘土:灰黄色,呈可塑状,局部软塑,土质欠均匀,较纯; 粉质粘土:褐黄色,黄棕色,可塑,局部硬塑,土质欠均匀,局部夹少量灰白色的高岭土条带和黑褐色的铁锰质结核; 残积土:淡灰黄色,淡土灰色,呈密实状,局部中密,土质欠均匀,一般由粘性土和角砾组成,局部夹有液石; 泥岩(强风化):一般为灰黄色,局部土灰色,密实~中密,欠均匀,一般呈土状,局部呈细砂状,手捏易碎; 50探矿工程(岩土钻掘工程) 2011年第38卷第8期
旋挖钻机施工工艺 1
旋挖钻机施工工艺 一、工程概况 *****高速公路*****标段****特大桥全长546.6m,中心桩号为K120+568.00，上部结构采用27×20m 装配式部分预应力砼连续箱梁，下部结构采用柱式墩、柱式台、钻孔灌注桩。该桥的设计桩数共计为116 根，桩径φ150cm，其中桥台桩12 根，桩长27m,桥墩桩104 根，设计桩长58m, 均为摩擦桩。砼设计强度等级为C25，水下灌注，砼坍落度为 18-20cm 。该特大桥钻孔灌注桩采用旋挖钻机成孔（湿法）及回转转机成孔。 二、工程地质条件 本标段位于长江三角洲淤积冲积平原区，场区地势较低，地面高在 2.8～4.0m 之间，地表水极为丰富，且地下水位较高，地下水水位埋深 1.4～2.4m。地质勘探报告中钻孔桩长范围内的土层以亚砂土和粉细砂层为主，勘探深度内地下水及地表水经取样分析,对混凝土不具有侵蚀性。 三、施工方法的确定 根据现场地质条件，本工程部分钻孔灌注桩采用旋挖钻机成孔。在施工中采用化学泥浆护壁工艺，确保成孔质量，充分提高效率，又可保证不产生大量泥浆，做到施工场地整洁、文明。 四、施工前期准备
1、技术准备工程开工前，由项目总工组织全体施工人员进行技 术交底工作，针对关键工 序、主要技术要求、质量标准、质量目标提出具体要求，并对重要岗位人员进行岗前安全培训。 2、施工保障 ①、开工前做好设备进场、安装、调试等准备工作。 ②、开钻前应复核每根桩的坐标，复核无误后方可进行测量放 线工作。 ③、按本标段总体平面布置提前做好供水、供电、施工便道、临 时设施及材
料堆场等的布置安排（详见平面布置图）。 ④、本工程用水量约 10m3/h; 施工和照明用电满足 100KW。 五、施工工艺及控制方法 施工前应进行试成孔，其目的是调整各项施工技术参数，检验旋挖成孔工艺的可行性和可靠性，试成孔按孔径 1.5m，孔深＞50m 并连续监测，及时准确记录。 1、成孔 ①测量放线测量放线工作由项目部测量人员完成，技术人员应根 据桩基布置情况导引测 量控制点，以备校核桩位之用，该控制点应设保护标志，完毕后监理工程师检验后方可进行下一工序的施工。 桩位测放后，先用φ8 钢筋作四角护桩标志，经复测后，据此埋设护筒，并 把四角控制桩引到护筒上并用十字线标明钻孔的中心，钻机据此对正孔位。 ②护筒埋设 为了保持孔壁稳定，防止钻孔坍塌，必须埋设孔口护筒。采用直径 2.2m 壁 厚 8mm 的钢护筒，长度应＞2.2m,护筒应高出桩顶及地面 0.5m。护筒埋设时，其中心线与桩位中心线的允许偏差不大于50mm，
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。
第一章编制说明 一、编制依据 1、施工设计图及设计变更、工程地质勘察报告； 2、国家现行施工技术规范、规范、技术标准； 3、《建筑桩基技术规范》（JGJ106-2003）； 4、《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）； 5、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）； 6、现场地质情况和业主意见。 二、编制原则 1、以质量为中心，精心组织、科学管理为指导思想，以全面、合理、有计划地组织施工，做到施工技术全面性、可行性、针对性的和先进性。结合工程特点，自始至终对施工现场全过程严密监控，动静结合，科学管理，实施项目法管理，通过对劳力、设备、材料、资金、技术、方法的优化管理实现成本造价，工期、质量及社会信誉的预期目标效果。 2、严格执行国家建设部及交通部颁发标准、国家规范与规程。 第二章工程概况 一、工程概述 A03#地块南部位于重庆市北碚区东阳街道焦家沟社区，本项目工程包括14#、15#、24#～60#楼共39栋居住多层楼组成，总建筑面积约16万平方米。旋挖钻孔灌注桩约3000根，规格Φ800，Φ1000。 本工程居住楼层群建筑，工程桩基穿过土层主要为页岩新近回填土层、粉砂岩、上部较为松散，桩的深度预计最深将达30米以上，
回填高差较大，地质特征较为复杂，有长年地下水、旧基础等地下障碍物。根据以上综合因素业主要求挖孔桩采用机械旋挖钻孔成型。 基础型式主要采用旋挖钻机钻孔灌注桩，部分采用独立柱基，结构形式为钢筋混凝土异形柱框架-剪力墙结构，屋面防水等级为Ⅱ级，基础设计等级为丙类，按六度抗震设防。 二、气象 拟建建筑场区属亚热带湿润气候区，具有夏热多雨、冬暖多雾、空气湿度大、日照偏少等特点。多年平均气温17.8℃，冬天最低气温-3.1℃，夏天最高气温42.2℃，夏季长达143天。区内降雨丰富，多年平均降水量为1094.6mm，年最大降雨量1544.8mm，年最小降雨量740.1mm，降雨多集中于5～9月，约占全年降雨量的69%，7～9月常有大雨或大暴雨，最大日降雨量达192.9mm，小时最大降雨量62.1mm。该旋挖钻机钻孔灌注桩施工正值雨季及高温天气，因此，施工中要注意现场施工排水、边坡稳定及防暑降温。 三、地形地貌 场地为浅丘陵斜坡地貌，为城市未开发用地，由农田、坡地组成。总体上呈北东高、南西低态势，地形总体坡度一般在10o～30o。 四、地质构造 拟建场地及周围无断层通过。岩层呈单斜状产出，岩层倾向300～305°，倾角55～60 。 J1：100°∠60～65°，裂隙间距1～2m，隙面较平直，未充填，延伸3～4m，为硬性结构面，结合情况极差；J2：200°∠70°～75°，裂隙间距3～5m，隙面平直，未充填。延伸2～6m。为硬性结构面，结合情况一般。J3：140°∠10°～15°，裂隙间距1～3m，隙面平直，
旋挖钻施工方案 一、编制依据及目的 1、编制依据 1、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF 50-2011） 2、《公路交通安全设施施工技术规范》（JTG F71-2006） 3、《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80-1-2004） 4、《公路工程施工安全技术规程》（JTJ 076-95） 5、我单位从事公路桥涵工程建设施工经验、施工能力以及施工技术装备水平和设备配备能力。 2、编制目的 本作业指导书作为铜南宣高速公路路基工程桥梁钻孔灌注桩施工依据，指导旱地或筑岛钻孔灌注桩全过程施工作业，满足设计、规范要求，预防施工中安全质量事故的发生，确保钻孔灌注桩施工顺利进行。 二、工程概况及工程地质 1、工程概况 铜南宣高速公路路基工程第四标段起讫桩号为K28+777～K35+100 ，全长6.323Km。位于南陵县籍山镇苍溪村，经四甲、后家，在三洪跨越国道205，并在此设置南陵东互通连接，路线继续向前经朱龙湾、袁村、西村、周角，即到本标终点K35+100.主要工程内容包括路基、桥涵、防护排水、分离立交、南陵东互通立交等。大桥336m/1座，中桥180.22m/4座，互通分离立交桥1060m/1座，互通 - 1 -
匝道桥650.23m/4座，圆管涵16道，盖板涵16道。桥梁桩基设计均为摩擦桩，桩基共计423根，桩长11～26m不等；其中Φ1.3m 150根，Φ1.5m 138根，Φ1.6 m 135根。 桩基工程项目表 根据现场地质情况及技术规范采用旋挖钻成桩。 2、工程地质 场地全部位于芜湖市南陵县籍山镇，并穿过泄洪区，地形起伏不大，地面标高一般为6.0～12.0m。自上而下划分的土层如下： ①层填筑土：灰黄、灰色，松散~稍密状态，主要为硬塑~可塑状态的粘土，含灰土，砖块、碎石。 ②、③、④层粉质粘土：灰、灰褐、褐灰等色，分布于田地表层，干旱天气呈干松状态，雨天呈松软稀糊状态。 ⑤层粉土:褐红、灰黄等色，硬塑，强度中等。 ⑥层中砂：灰白色，只要成分为石英质，含少量颗粒等。饱和，稍密-中密。 ⑦层卵石土：灰白、褐黄等色，只要成分石英质，偶有卵石，饱和。 ⑧层强风化泥质粉沙岩：极软岩，灰白、紫红、褐黄等色。
一、施工准备 资料准备： （ 1 ）开工前应有相关部门提供的该工程的地质勘察报告、水文地质资料、桩基工程施工图及图纸会审资料。 （2）施工现场环境和邻近区域内的地下管线（管道、电缆）、地下构筑物、危险建筑物、精密仪器车间等的调查资料。 （ 3 ）主要施工机械及其配套设备的技术性能资料，所需材料的检验和配合比试验，对所需的材料必需作材料的物理性能试验，并委托有资历的试验室根据所用的原材料作好混凝土的配合比试验。（4）有效的桩基工程的施工组织设计或施工方案，有关载荷、施工工艺的试验参考资料。 二、研究工程地质情况 做好全面的施工准备，施工前对工程的地质、水文情况进行研究是必需的。这对以后施工组织安排和效益预测等有相当帮助。 1:对工程地质的可钻性分析:工程地质可钻性分为土壤可钻性分析及入岩可钻性分析两个方面. ⑴土壤可钻性分析,包括地质硬度小于5Mpa 以下的工程地质情况，其分析时应了解的相关参数一般为水文地质结构参数等土性指标。此时土壤的可钻性主要表现为土壤颗粒脆性断裂可切削能力，所使用的斗齿必须是具有锋快楔入能力的线式刃口刀具。 ⑵入岩可钻性分析，应考虑岩石的成因和种类，岩石颗粒的大小和形状，岩石的构造及裂隙发育情况，胶结的性质及胶结形式等等。一般应了解岩石的压入硬度、研磨性、弹塑性三个方面的指标。此时，岩石的可钻性主要表现为岩石颗粒的可断裂破碎能力。 岩石破碎的典型方式有两中：脆性剪切碎岩和动载冲击碎岩。 ①脆性剪切碎岩广泛使用于岩石裂隙发育充分的地质情况，其机理是在岩石颗粒边界处利用两向力即加压力和扭 矩或多维应力共同作用产生搓移式剪切从而导致岩石破碎的一种准静载破岩方式。常用的碎岩工具应具有点式或 圆球形切削刃面。例如装有子弹头的短螺旋钻头，嵌岩筒钻等等都是较常用的有效工具。 ②动载冲击碎岩是利用冲击器的冲击功来加速岩石颗粒边界处裂隙的发育和增大岩石脆性从而实现断裂碎岩的 一种方式。相对其它碎岩方式来说，具有单位体积比能耗小，破岩效率高的优势。常用的方式有振动锤、振动镐、冲击锤，落锤、牙轮钻头、爆破器、射流冲击器等。气举反循环全断面破岩成孔工法兼具脆性剪切破岩和动载冲击碎岩的一些基本特征，详情见后述章节。 2：编制施工作业指导书编制施工作业指导书的目的是为了制订施工时护壁稳定和提高作业效率、降低工程成本的最优方案，一般应从硬件配置和参数设计两个方面来考虑。 ①硬件配置：针对不同的地质情况，应该对钻机、钻杆、钻具、斗齿、护筒、泥浆、清孔工具、监理检测等施工机械与设备进行选择和优化。 ②参数设计：针对不同的地质情况和施工设备，优化考虑施工的方式、钻进参数、质量控制措施等等。如是否采用接力钻削，土壤切削、岩石钻削时加压方式，钻进扭矩，钻头转速，进尺速度，监理检测质量控制指标等等。详情见后述章节。 三、施工机械与设备 测量仪器（如全站仪、水准仪）、起重机、旋挖钻机、电焊机、泥浆泵等机械设备须有出厂合格证。中小型等机具的要求 （1 ）起重机：机体安装坚实平稳，各类离合器、制动器、钢丝绳、防护罩必须安全、可靠有效；操作手应持证上岗； （2 ）手持电动工具：必须单独安装漏电保护器；防护罩安全有效；外壳必须有接地或接零；橡皮线不准破损。 （3 ）电焊机：有可靠的防雨措施；有良好的接地或接零保护；一、二次线接线处应有齐全的防护罩；二次线应使用线鼻子；配线不许乱搭、乱拉，焊把绝缘良好；焊工持证上岗。 （4 ）气瓶：各类气瓶有明显的色标和防震圈，不准在露天曝晒；乙炔气和氧气瓶距离应大于5m ；乙炔气瓶在使 用时必须装回火防止器；皮管应用夹头紧固；操作人员必须持证上岗。 （5）泥浆泵三台：3千瓦一台，也可选用潜水泵；7.5千瓦一台；12.5 千瓦一台。水管与泥浆管根据现场所需购置，管径根据每台泵出水口配置。 四、场地布置原则根据设计要求合理布置施工场地，必须落实四通一平，即路、水、电和通信通；先平整场地、清除杂物、换除软土、夯打密实。在进行场地整平后，组织有资格的测量放样人员，将所有桩位放出，钉好十字保护桩，做好测量复核，并记录放样数据备案；规划