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大直径桩基础旋挖钻施工技术摘要:文中对*＊**＊高速公路＊*＊*＊大桥大直径桩基础工程施工中采用旋挖钻机进行桩基础施工的施工方法、采用的新技术和新工法、旋挖钻施工工艺流程和控制、施工中应注意的事项等几个方面进行了施工前比较深入的技术分析.关键词：旋挖钻；大直径桩基础；成孔施工；钢筋笼制作和安装；水下砼灌注；一、工程概况根据目前行业标准，本桥88根Φ2.5m的桩基础为大直径钻孔桩。
二、施工方案根据该桥的水文、地质及周围的环境情况,本工程的钻孔灌注桩基础100根桩中88根是Φ2。
5m的大直径桩基、4根Φ1。
8m的桩基、8根Φ1.5m的桩基.采用旋挖钻机进行钻孔灌注桩施工，由于钻进速度的提高,钻具运动各排碴方式的变化，对泥浆的固壁和悬浮、输送等功能提出了更高的要求。
目前，国际上普通采用环保型超泥浆（Supermud）和低固相膨润土泥浆固壁，而国内普遍采用膨润土泥浆固壁工艺.**＊大桥桩基础从施工的角度考虑，根据地质资料和现场考察，对**＊＊有水的桩位采取先围堰筑岛、后钻孔的方案施工.为保证成桩质量，加快施工进度，并结合我单位的设备能力的情况，本桥桩基础全部采用旋挖钻施工，钻机选用德国宝峨BG40型旋挖钻机；桩位附近设置临时泥浆池;钻孔桩成孔清孔后，吊放钢筋笼，下导管,用垂直导管法进行水下砼灌注；钢筋笼采用长线法制作，在孔口对接，主筋连接采用CABR镦粗直螺纹螺母连接。
本工程采用旋挖钻机施工，使用静态泥浆护壁成孔,这种施工工艺具有成桩质量高、高效节能、污染较少等特点；且旋挖钻机具有扭矩大，捞渣能力强（使用磨盘式捞渣钻头）等特性，可使孔底沉渣厚度有效地控制在规定的范围之内，达到高效优质的目的。
针对本桥大桩径的砼灌注的特点,本工程灌注砼的导管选择直径为Φ30cm、壁厚7mm无缝钢管（丝扣式连接），配备2m3的漏斗2个和5m3的漏斗1个.水密性试验检查合格后下放导管，导管上安装压浆管,利用反循环原理二次清孔,目的是保证砼灌注前孔底沉渣满足要求，并且使孔内泥浆均匀分布。
建筑工程大直径旋挖桩施工技术摘要：随着社会的快速发展，基础建设中各类桩的设计荷载增大，导致桩基长度增加、直径也越来越大。
本文结合东莞格兰名筑项目桩基工程，对超大直径旋挖钻孔灌注桩的施工工艺进行了详细的阐述，针对施工过程中关键工序和易出现的质量问题进行了深入分析，总结出超大直径旋挖钻孔桩施工中相应的质量控制措施，可供类似工程参考。
关键词：超大直径旋挖桩、旋挖钻机、施工技术Key words: super large diameter rotary digging pile, rotary drilling rig, construction technology在中国沿海地带的复杂地质中，采用超大直径旋挖钻孔灌注桩需要克服砂质黏土层、花岗岩等多层地质问题，随着深度和地层变化带来的地质复杂化，桩基施工难度更大，需要克服一系列难题，例如：钻机的选择、护筒的选择、各类地质钻孔施工、钢筋笼制安、混凝土浇筑质量控制等。
本文以东莞格兰名筑旋挖钻孔灌注桩施工为例，通过各工序问题采取的控制措施，为今后在复杂地质中超大直径旋挖钻孔灌注桩的施工提供一定的参考。
1 工程概况东莞格兰名筑商业、办公楼位于东莞市东城区东城中路422号，项目西侧为东城中路和R2号线天宝地铁站、东城中路下方是东莞地铁R2号线；北侧为3-5层居民区和温莞路；东侧为3-5层居民区和高田坊路；南侧为已建的格兰名筑小区，占地面积12971平方米。
本工程有三层地下室，基坑开挖面积10267.84㎡，最大开挖深度16m，拟建高度146.95m。
本工程基础采用大直径灌注桩，桩径有1.2m、1.6m、2.0m、2.4m共4种，桩长约40m（入中风化花岗岩2m），共48根工程桩，桩身混凝土设计强度C40。
其中塔楼区域有33根工程桩，桩径为1.6m、2.0m和2.4m。
本工程地质由上往下分层情况如下：①素回填土（平均层厚3.00m）、②粉质黏土（平均层厚3.10m）、③砂质粘性土（平均层厚16.69m）、④全风化花岗岩（平均层厚16.95m）、⑤强风化花岗岩（平均层厚11.54m）、⑥中风化花岗岩（平均层厚6.26m），其中砂质粘性土含砂率较高，遇水易崩塌。
科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·112·2023年第02期文章编号：2095-6835（2023）02-0112-03旋挖钻快速施工技术在水中墩大直径钻孔桩施工中的应用纪常永（中铁三局集团第二工程有限公司，河北石家庄050000）摘要：与重大基础设施建设的日益发展相伴随，越来越多的水上施工项目需要跨越江河湖泊甚至航洋。
桩基础施工项目对循环钻机或冲抓钻机等水面施工技术应用得比较多，但采用旋挖钻机进行施工作业的项目比较少，对其原因进行分析，主要在于水上施工项目桩基础多为大直径、深孔桩，旋挖钻机在其中的应用会受到钻机扭矩、钻杆规格、钻孔护壁等诸多因素的影响。
针对当前国内较少采用旋挖钻机进行大直径深孔桩水上施工的现状，结合连续梁-柔性拱主墩大直径桩基工程实例，研究旋挖钻快速施工技术的应用。
关键词：水上施工；旋挖钻；大直径钻孔桩；快速施工中图分类号：U455.551文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2023.02.0311工程概况与施工流程新建黄冈至黄梅高速铁路（以下简称“黄黄铁路”）是《国家中长期铁路网规划》中“八纵八横”之一的武杭高铁、京九高铁段的重要组成部分[1]。
HHZQ-2标起讫里程为DK32+009.85—DK64+762.06，位于湖北省黄冈市浠水县、蕲春县境内，线路全长31.083km。
管段内蕲河特大桥为全线重点控制性工程，该桥位于蕲春县境内，起讫里程为DK55+701.50—DK61+802.75，全长6101.25m。
桥梁在95#—98#墩设计以1－（100+ 196+100）m连续梁拱跨越蕲河，其中96#、97#主墩设计20根桩径2.5m、桩长68m、75m钻孔桩基础。
设计为摩擦桩，桩尖进入持力层52m，持力层承载力400kPa，钻孔桩设计主力[P]=31228.6～31416.2kN，P max=29148.4～29334.2kN。
三一旋挖钻机工法课堂第6讲：旋挖钻机水上施工大直径深
桩的工法初探
肖茹鹏;陈智;郝金成
【期刊名称】《筑路机械与施工机械化》
【年(卷),期】2011(28)6
【摘要】随着时代的发展和社会进步,今后需要跨越江河湖泊以至海洋的水上建设项目将越来越多。
在桩基础施工项目中,采用循环钻机或者冲抓钻机等形式进行水面施工的案例已有很多,但利用旋挖钻机进行水面钻孔作业的范例却鲜见报道其主要原因在于,这种水上施工项目中的桩基础设计形式多数都是大直径、深孔桩,旋挖钻机在进行该类桩的施工时将要面临着钻机扭矩、钻杆规格、钻具形式以及钻孔护壁等各方面的限制和考验,
【总页数】2页(P38-39)
【关键词】旋挖钻机;水上施工;大直径;深桩;工法;课堂;施工项目;社会进步
【作者】肖茹鹏;陈智;郝金成
【作者单位】三一工法研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TU473.14
【相关文献】
1.三一旋挖钻机工法讲座(6)——大直径深孔桩水上施工的工法探索 [J], 宋武超;肖茹鹏;相振松
2.三一旋挖钻机工法课堂第4讲:旋挖钻机施工时钻具打滑如何处理 [J], 荆留杰;邢树兴;冯建伟
3.三一旋挖钻机工法课堂第5讲:卵石地层中旋挖钻机的施工工法 [J], 张冰;康长春;邢树兴
4.三一旋挖钻机工法课堂第10讲:旋挖钻机在含淤泥地质的施工工法 [J], 冯建伟;周家林;李莹
5.三一旋挖钻机工法课堂第2讲:厚回填土地层的旋挖钻机施工工法 [J], 邢树兴因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
施工技术CONSTRUCTION TECHNOLOGY106建筑机械 2014.10旋挖钻机超大直径桩孔的施工工法刘永光，丁洪亮，贾学强，马云龙（徐州徐工基础工程机械有限公司，江苏 徐州 221004）［摘要］以新白沙沱长江特大桥φ3.2m 桩孔施工项目为例，探讨超过钻机设计最大钻孔直径的施工工艺，重点研究了施工工艺及扩孔筒钻设计等方面的问题。
［关键词］旋挖钻机；超大直径钻进；分级钻进；施工工艺［中图分类号］TE922 ［文献标识码］B ［文章编号］1001-554X （2014）010-0106-02Rotatry drilling rig construction methods of large diameter pile holeLIU Yong -guang ，DING Hong -liang ，JIA Xue -qiang ，MA Yun -long旋挖钻机越来越多地应用于高层建筑、桥梁的建设工程中，其施工桩径不断增大，施工中需要面对φ2.5m 甚至φ3.0m 左右超大直径桩孔。
旋挖钻机设计最大钻孔直径往往不大，目前国内主流产品的最大钻孔直径大多在2.5m 以下，难以实现φ2.5m 以上的桩孔钻进。
随着桩孔直径的增大，钻机在钻进中遇到的地层负载也随之增加。
采用合理的施工工艺、减小地层负载阻力，满足超大直径桩孔钻进，是当前需要研究的重点。
1 工程概况2013年3月，重庆市重点建设工程新白沙沱长江特大桥正式破土动工，该桥梁主桥墩桩基础由直径φ3.2m 的群桩构成，桩深60m 左右，施工地点位于长江北岸河滩上。
地质特点为上部以卵砾石层为主，深度2～5m 不等，下部岩层以软岩为主，包括泥岩、砂岩等，岩石最大饱和单轴抗压强度15MPa ，地下水丰富，现场使用徐工XRS1050旋挖钻机进行施工。
2 技术方案2.1 施工难点徐工XRS1050旋挖钻机最大钻孔直径2.5m ，要完成φ3.2m 超大桩径钻进，面临巨大的挑战。
旋挖钻机在大直径特长桩施工中应用摘要：在土质地区，旋挖钻机施工已广泛应用于桩基施工中，旋挖钻机成孔不但成本低，速度快，而且成孔质量高。
基本没有沉碴或沉碴很少。
特别是大直径桩基，通过对旋挖钻机成孔技术的研究，更好的掌握旋挖钻机成孔技术及要求，可广泛应用于大直径特长桩施工。
1.1工程概况本工程某大桥全长6537.375m，主墩基础设计为钻孔桩，直径2.0m，桩长分别为46.5m、45.5m。
1#墩桩长为从原地面下54.586m，地质情况为:原地面以下13.3m为流塑状褐黄色淤泥质粉质粘土，基本承载力为60kpa，13.3m～22.16m为灰绿色粘土，基本承载力为180kpa，22.16m～39.86m为褐黄色粘土，基本承载力为220kpa，39.86m～43.16m为灰白色全风化泥质粉砂岩，基本承载力为250kpa，43.16m～54.586m为砖红色弱风化泥质粉砂，基本承载力为400kpa。
2#墩桩长为从原地面下52.586m，地质情况为:原地面以下32.3m为灰绿色粘土，基本承载力为180kpa；32.3m～48.3m为褐黄色粘土，基本承载力为220kpa，48.3m～51m为灰白色全风化泥质粉砂岩，基本承载力为250kpa，51m～52.586m为砖红色弱风化泥质粉砂，基本承载力为400kpa。
1.2施工方案比选1.2.1方案一：采用冲击钻施工根据地质资料显示，冲击钻也可以成孔，但其存在两个缺点，第一：施工周期较长，由于1#、2#为跨运河主墩，均处在运河河边，与运河防洪大堤紧邻，施工场地较狭小，每个墩最多能容纳2台冲击钻同时施工。
正常情况下一台冲击钻成桩需7个工作日，则每个墩桩基施工需70个工作日，也增加了施工的安全隐患。
第二：冲击钻施工成本较高，平均每米单价约为400元。
1.2.2方案二：旋挖钻机成孔旋挖钻机有成桩速度快，施工成本低等显著特点，但对地质条件也有较高要求。
一般适合于土质地层，对地基承载力也有一定的要求，一般情况下大于500kpa，但对小于80kpa的软土底层使用旋挖钻机也很容易塌孔甚至存在埋钻危险。
大直径灌注桩硬岩旋挖导向分级扩孔施工工法一、前言大直径灌注桩硬岩旋挖导向分级扩孔施工工法是一种用于在硬岩地层中施工大直径灌注桩的方法。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例等内容。
二、工法特点该工法是通过钻机进行大直径灌注桩的施工，具有如下特点：1. 施工精度高：采用导向技术，在硬岩地层中进行导向打孔，能够保证灌注桩的垂直度和位置准确。
2.施工效率高：利用旋挖钻机进行导向打孔和分级扩孔，施工速度快，工序简化。
3. 适应性强：适用于硬岩地层，尤其是岩石破碎带明显的地层。
4. 施工质量可控：通过对施工过程的监测和调整，能够保证灌注桩的质量符合设计要求。
三、适应范围大直径灌注桩硬岩旋挖导向分级扩孔施工工法适用于以下地质条件和工程类型：1. 硬岩地层：工法适用于硬岩地层，特别是存在岩石破碎带的地层。
2. 基坑支护：工法可用于基坑支护的灌注桩施工，能够提供坚固的地基支撑。
3. 地下结构施工：工法适用于地下结构的灌注桩施工，如隧道、地下车库等。
四、工艺原理该工法的工艺原理是通过导向技术和旋挖钻机进行导向打孔和分级扩孔。
具体分析如下：1. 导向打孔：在硬岩地层中，通过导向技术，在预定的施工位置进行导向打孔，保证灌注桩的垂直度和位置准确。
2. 分级扩孔：在导向打孔的基础上，利用旋挖钻机进行分级扩孔，根据设计要求逐级进行扩孔，扩大桩的直径和孔壁的面积。
3. 灌注：在分级扩孔完成后，通过灌注设备进行灌注，将混凝土灌注到孔内，形成桩体。
五、施工工艺1. 前期准备：包括场地清理、机具设备调试和施工方案制定等工作。
2. 导向打孔：利用导向技术进行导向打孔，保证桩的垂直度和位置准确。
3. 分级扩孔：在导向打孔基础上，利用旋挖钻机进行分级扩孔，逐级扩大孔径，并清洁孔壁。
4. 灌注：在分级扩孔完成后，进行混凝土灌注，形成桩体。
5. 后期处理：包括桩顶整平和标志安装等工作。
复杂地层大直径旋挖成孔灌注桩分级钻进施工工法复杂地层大直径旋挖成孔灌注桩分级钻进施工工法一、前言复杂地层下的大直径旋挖成孔灌注桩施工一直是一项具有挑战性的工程技术，特别是在地质条件复杂、地下水位高、土层深厚的情况下。
为了解决这一问题，分级钻进施工工法应运而生。
该工法通过合理设计和控制施工工艺和方法，使复杂地层下的大直径旋挖成孔灌注桩施工变得更加安全、高效和经济。
二、工法特点该工法的特点主要体现在以下几个方面：1.可适应复杂地层：该工法采用了分级钻进的方式，可以适应各种地质条件，包括软黏土、砂土、砾石等地层。
2.提高施工效率：通过合理设计施工工艺，可以提高施工效率，减少施工时间和成本。
3.保证施工质量：工法采取了一系列的技术措施和质量控制措施，保证施工质量和承载力。
4.可靠的安全性：在施工过程中，工法设计了一系列的安全措施，保障施工人员的安全。
三、适应范围该工法适用于各种建筑和结构工程，特别是在滨海工程、浅层基础工程和深层基础工程等方面具有广泛的应用。
四、工艺原理该工法是通过分级钻进方式完成的。
具体来说，首先使用大直径旋挖机进行初级钻进，钻取桩孔到设计深度。
然后，使用钢管和扳手将桩孔结实地封顶。
接着，通过桩孔中装置的钢模板，将适量的混凝土灌注到桩孔中，形成钻孔。
最后，根据设计要求进行喷水和挖掘等工艺，确保钻孔质量。
五、施工工艺施工工艺主要包括以下几个阶段：准备工作、桩孔钻进、钻杆安装、桩孔清洗、混凝土灌注、取杆和整理孔底。
六、劳动组织在施工过程中，需要组织合理的劳动力，包括机械操作人员、监理人员和安全人员等，以确保施工工序的正常进行和安全。
七、机具设备施工中需要使用的机具设备包括大直径旋挖机、钻杆、钢模板、水泥搅拌机等。
这些设备具有适用于复杂地层的特点，可以确保工程的顺利进行。
八、质量控制为了保证施工质量，施工中需要进行严格的质量控制。
例如，通过控制灌注混凝土的流速和浇注时间，保证灌注质量。
九、安全措施施工中的安全措施非常重要。
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旋挖钻机在大直径深孔桩水上施工的工法探索
2011-08—09 10：14 随着重大基础设施建设的不断发展，跨越江河湖泊以至海洋的水上施工项目也越来越多。
在桩基础施工项目中,采用循环钻机或者冲抓钻机等形式进行水面施工的案例已经很多，但是采用旋挖钻机进行水面钻孔作业却鲜见报道。
随着重大基础设施建设的不断发展，跨越江河湖泊以至海洋的水上施工项目也越来越多。
在桩基础施工项目中，采用循环钻机或者冲抓钻机等形式进行水面施工的案例已经很多，但是采用旋挖钻机进行水面钻孔作业却鲜见报道.其主要原因在于，这种水上施工项目中的桩基础设计形式多数都是大直径、深孔桩,旋挖钻机在进行该类桩的施工时，要面临钻机扭矩、钻杆规格、钻具形式以及钻孔护壁等各种因素的限制和考验，因此目前国内采用旋挖钻机进行大直径深孔桩水上施工的案例尚不多见。
作为2010年桩基础施工行业的一项盛举，由中铁大桥局承建的安庆长江铁路大桥桩基工程采用了三一SR360Ⅱ型旋挖钻机作为施工设备.施工过程中，该旋挖钻机攻克了4项主要施工难题，保证了工程的顺利实施.
工程概况
安庆长江铁路大桥是由中铁大桥局承建的作为宁安城际铁路的标志性工程，是南京至安庆城际铁路和阜阳至景德镇铁路的重要组成部分，也是宁安城际铁路的控制性工程。
大桥全长近3 km，其中主桥长1。
363 km，主跨长580 m，该基础工程的地质分布为粉细砂、微胶结砾石层、中风化和微风化泥质粉砂岩层、泥岩层,如此，复杂的地层情况为项目施工带来了前所未有的困难。
此工程5号、6号、7号墩台基桩设计直径为2。
5 m，桩长80 m左右，自2009年3月20日开工，计划2013年5月31日竣工，工期约50个月。
作为中铁大桥局集团的重大工程项目，施工现场汇集了国内多家知名厂商的大型旋挖钻机.
问题分析
旋挖钻机施工效率低以及成孔质量不高的问题原因主要是地层复杂。
以5号承台为例，该处的地质情况为：深度12～38 m为河床冲积泥砂，其中砂粒以粉细砂为主，钻进时易受扰动而悬浮在孔内;深度38 m以下为强风化—中风化砂质泥岩、泥质砂岩互层;在深度40 m、54 m、70 m处均有硬砂岩夹层分布,局部有砾岩层分布，砾石直径小于30 mm，砂岩夹层及砾岩层厚度大都在1 m左右.根据这种地质结构，旋挖钻机的施工难点主要体现在以下4方面.
上部砂层易塌孔这是江河水面下地质的通病，该工程地质情况表层泥砂很厚，较松散且含水量大，施工过程中易产生塌孔事故。
钻进困难考虑到孔深的要求，钻机只能配置摩擦钻杆，而摩擦钻杆是靠钻杆键条之间压紧后的摩擦力传递下压力的，随着孔深的增加，所传扭矩和加压力随其每节逐层伸出会有耗减，加压力和扭矩不足可能导致打滑、钻进困难，施工效率降低。
扭矩输出不足在硬岩层中进行直径2。
5 m的桩孔施工对动力头的扭矩有很高的要求,如扭矩不足则易产生动力头“憋死”、发动机熄火等现象，如果一次成孔动力头扭矩输出不足以破坏硬岩层，则需要采取分级钻进的方法。
控制钻孔垂直度度在泥岩、泥质砂岩等沉积岩中进行深桩孔施工时，由于沉积岩存在夹层软硬差异的情况，极易产生孔斜.
解决措施
针对该工程施工中可能遇到的问题及难点，三一工法研究院做了如下应对方案：①在钻机配置方面，为三一SR360Ⅱ型旋挖钻机配套了特制的加重摩擦钻杆、加重型捞砂钻斗、扩孔用嵌岩筒钻以及捞砂钻斗.②施工前，将水、膨润土、碱、纤维素按照1000∶80～100∶3～
5∶2的比例配置泥浆，充分搅拌，并静置24 h以上,待泥浆稳定后方可使用。
按此法配制的泥浆,孔外密度达到1。
09，黏度26s，满足了上部砂层护壁要求.③为防止钻进时打滑钻不进，针对该工程配置特制摩擦钻杆，以此保证深孔施工钻具对地层能起到足够的破碎压强。
该钻杆芯杆加重，钻杆总质量达到19。
5 t.④为防止钻机在钻进硬岩层时出现扭矩输出不足的情况,如果一次成孔困难，可采用分级钻进方案，即先用加重钻斗钻进，然后用特制扩孔嵌岩筒钻扩孔至2。
5 m，最后用特制捞砂钻斗捞取松散钻渣。
⑤针对沉积类岩石中多含软硬不均夹层的情况,采用特制加重型捞砂钻斗靠自身质量钻进和特制扩孔嵌岩筒钻直筒导向的方案来防止钻孔倾斜，最终保证桩孔的垂直度.
解决效果
三一SR360Ⅱ型旋挖钻机顺利地完成了5号承台的施工。
从开孔至终孔不分级钻进，一次成孔，平均成孔时间35 h,垂直度偏差最小0.38 m。
此次施工高效、优质，最大限度地节约了墩台基桩的施工成本。
工法小结
在安庆长江大桥的施工过程中,合理选用钻斗斗齿和布齿的角度对钻机顺利实施钻进起到了非常重要的作用。
三一工法研究院在前期对工地进行调研时发现，其他钻机均使用普通斗齿，这种斗齿强度较低.为适应这种水下复杂地质的情况而应换用强度大、耐磨损的钻齿。
市面上大部分钻齿前角均在45°左右，适当增大齿前角可以避免打滑，增大钻齿对较硬地层的切入能力,但同时也可能增加钻齿以及齿座折断的风险，由此导致频繁换齿、补齿也会影响到施工效率，因此布齿时应将前角适当调大.据统计，其他钻机平均每孔耗齿为20个，而三一SR360Ⅱ型旋挖钻机平均每孔只需更换4～6个齿,齿座基本无需更换，为钻进节省了成本和时间。
