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概述( S. Q; N& h3 T
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。
, V" G# L* k; f 一、旋挖钻机国内的现状. q7 r- g L1 o v" {- U
目前国内已开发旋挖钻机的主要企业见表１：* U4 F4 F3 t8 J" G, M6 ]
表１：国内已开发旋挖钻机的主要企业
9 ~, k; d h/ D7 y2 p& A* ^) | 序号 企业0 P$ V% ?# W e: c/ Z) [
生产型号与特点 适用范围 7 ~* g c8 \6 |9 x) i2 L# P. J% ]
1 徐工集团公司
& H: c7 I# ~$ v4 R& _: G4 e
9 k% L, d( M1 w/ k- h" ^ＲＤ１８ 动力头扭矩： １８０ｋＮ·ｍ 成桩直径：１５００ｍｍ－２０００ｍｍ
* Y0 |$ c, e1 S钻进深度：６０ｍ % K+ y) Q; L F/ J
2 三一
8 P$ ?8 L( N* _2 ^/ u, l% T5 X+ B/ y. ^+ w) G/ M2 V' Y/ P* `# y
ＳＹＲ２００，动力头扭矩：２００ｋＮ·ｍ。 成桩直径：２０００ｍｍ5 A1 q, r8 d" Q. T: F
钻进深度：６０ｍ 4 I- U. B M3 t( u4 M
3 北京经纬巨力工程机械有限公司
" V( f9 c- {2 r$ T5 y, l5 b
9 V, z* B6 \8 A2 u/ oＺＹ－１２０，ＺＹ－２００动力头扭矩：１２０ｋＮ·ｍ，２００ｋＮ·ｍ 成桩直径：１５００－２０００ｍｍ
' R+ W9 K* e& E6 Y. g4 B钻进深度：４０－６０ｍ & R% f# ^# v: i9 h) p& L, t
4 河北石家庄煤矿机械公司
) L# Z* W1 N8 ? H; Z" v- d1 F, nＸＺ－２０，动力头扭矩：２００ｋＮ·ｍ。 成桩直径：２０００ｍｍ+ d/ q/ c& l, x# w! u9 ?
钻进深度：６０ｍ ; r8 q5 |4 q6 J+ E
5 内蒙古工程机械有限公司
# q2 x1 s* l& s+ r: ~ＺＹ－２００，动力头扭矩：２００ｋＮ·ｍ。 成桩直径：２０００ｍｍ7 c$ [7 k P D) Y
钻进深度：６０ｍ * U6 w+ h" E- T" L5 E2 g
6 连云港黄海机械厂
, K; J& |7 d u+ [! c- P7 p5 d5 }8 |% L
ＧＺＸ－１２，动力头扭矩：１２０ｋＮ·ｍ。 成桩直径：１５００ｍｍ
( o5 _4 `" U4 c钻进深度：４０ｍ ! l: O" g- U1 O8 |
7 兰州建筑通用机械总厂
$ R9 C0 @! W% J7 \1 Z( b, i0 }7 qＺＹ－１５０，ＺＹ－２２０，动力头扭矩：１５０ｋＮ·ｍ，２２０ｋＮ·ｍ 成桩直径：１５００－２０００ｍｍ5 s, u/ y6 r7 v! s+ g% M# o
钻进深度：４０－６０ｍ
6 _. u, r" V2 ]4 }# G* N4 O* V8 郑州市金牛集团郑州堪察机械有限公司。5 z8 M: q: N" o( j' Y
ＫＵＩ ５００，动力头扭矩：１５０ｋＮ·ｍ。 成桩直径：１５００ｍｍ
7 f4 Q7 N- `8 {& K- Y$ A' {0 Y钻进深度：４０ｍ
z. i+ w4 |* m4 N" S) Q4 k9 北方重汽
, z# v7 N& p0 q5 ?+ _- ^3 BＺＹ－２００，动力头扭矩：２００ｋＮ·ｍ4 _& t0 s: W" J9 D; R% f
成桩直径：２０００ｍｍ/ N4 |: h9 z! \( \$ T/ F
钻进深度：６０ｍ
8 o( s X3 `; ]* R10 河南山河智能机械有限公司。
5 t' u+ X# r) e5 x* gＳＷＤＭ－２０：动力头扭矩：２００ｋＮ·ｍ 成桩直径： ２０００ｍｍ9 k" d8 S6 x6 L( N* Y
钻进深度：６０ｍ
" A9 W+ M; k" Y( i6 T+ H+ F11 哈尔滨四海工程机械有限公司。- ~5 D# z. y: i- f/ z+ J
ＬＧＢ１５００ＫＵ２０００ＬＧＢｌ５００：动力头扭矩：２００ＫＮ·ｍ 成桩直径：１５００－２０００ｍｍ& @1 S) B3 D1 g! X/ z% r
钻进深度：６６ｍ ) x/ w; Y6 n3 B
12 徐州东明
$ x0 z9 X, T% sＴＲＭ１６０，ＴＲＭ２００，动力头扭矩：１４０ｋＮ·ｍ，２００ｋＮ·ｍ
- q! N" H6 `0 G7 f6 `+ H* T成桩直径：１５００－２０００ｍｍ- L1 e9 Z5 x+ z) I
钻进深度：
3 P( F" _0 Y9 y. R6 ?& V磨擦钻杆：６０ｍ
( g6 W0 u5 T8 }7 I1 N1 m内锁钻杆：４５ ｍ ( u S! q9 S' l, L* F) \
13 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
2 \, V# T4 \" r) q+ U4 X钻进深度：６０ｍ
0 w# f6 x9 d& i1 G7 S
: _; [0 Z' d( r' B
) n$ c3 g2 O/ Z二、施工技术点 & V" k# u$ s' v; B& p
( f! m e0 S& h0 o; W１、旋挖钻机施工工艺步骤：4 R# q8 u) i' T5 D3 i
, t( m, Y6 s% t8 v+ v第一步：旋挖钻机的就位
' `0 ~* T: w! {! ~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
" B( S* _$ _. i0 d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。
6 V( N# o, e7 w4 t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" {1 Y! e9 }) B6 |
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
; r ?" ?) P- I) S1 i第六步：放下钻头
8 P7 k5 C0 {0 Z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。
! O/ {, w/ M4 `: H/ P. t" z, O2 V2 P第八步：钻孔完成，进行第一次清孔，并测定深度
! K' z- a" M |' P. b第九步：放入钢筋笼, z8 T% S7 A8 c+ t9 f
第十步：放入导管
$ U0 n! H4 Z. T* @0 i第十一步：进行第二次清孔
- c2 o6 h4 B; E4 r$ [. R6 {第十二步：进行水下混凝土灌注
9 o+ B* X6 Y( @9 _第十三步：拔出护筒，清理桩头沉淤回填，成桩9 e3 e: S" E2 Y3 f: l
0 [6 j. t" X$ S. i
+ V! [/ |7 g% e' p* e8 z) F9 W& K
２、施工注意点
- _3 K) ?- f' B! k" c（１）护筒施工2 b' L# C" M8 |, {/ d- B) [6 s
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。
/ W5 r; u. P: }$ \" @5 \3 F护筒的制作及埋设的原则：
$ f% d& S- y' [7 G6 s①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。0 W b: Z. n! z5 ]# f4 M: F/ H
②护筒内径大于钻头直径，具体护简直径按设计要求选用。. l4 x5 b& V2 N) m: w% \+ r& n1 ^. }3 j
③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。, O% X7 s: `1 }! M( C0 c2 \" M
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。
0 V9 m4 @% c% x* f0 L) a3 `$ T' N⑤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％6 u5 \) A+ s# ?# T
（２）、泥浆6 v/ ?9 }# u' S" l7 [$ v/ J
①泥浆的意义
. S& c% ?3 h/ d* o O+ d) l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。( B3 j' M& F& n9 U z6 g$ P
②泥浆性能指标
3 K, Z- z- H1 `. c7 p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。
% x3 ]$ ?3 n. g5 {% L- L. Z+ K工程泥浆性能指标参考值见表３
, H E/ w* J6 _+ F
6 I$ J/ K% I$ w2 e( E6 X( ^4 O5 U) B& H; K2 {6 t
表３：工程泥浆性能指标
6 ^5 s) d# [/ p7 A5 h7 p! }5 I; `6 y4 B' l! P5 R, o" g5 z7 }
* ^9 t* \, V) k+ s. Z& p+ F6 \5 Q+ B( b指标＼地层 一般地层 松散易塌地层 Q/ s. m4 M# x
相对密度 １．０５～１．１５ １．１２～１．１６ 2 s! o2 n) t3 m3 Z7 B8 }! L0 R5 M- |0 c
粘度（Ｐａ．ｓ） １８～２５ ２４～２８
- K6 }- S2 w5 m3 n' M% T% d& }6 F; r* p
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。% U! }7 A" N1 T5 w
③泥浆性能参数6 [5 J. z" `: j' c+ Y- F# @1 e
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３0 a( Q; m: k( n) W+ z* P. @
; `6 Z+ d1 n" ?) @% x
; g" u/ `; J' f, X设计要求
_2 t6 T) l6 t+ R* i土层性能9 D; F5 [1 J+ @
粘性土
( ^% Z7 \7 Q4 [3 w+ ~) G砂土# D+ C% _ F2 S7 q, C
卵石 $ W9 b0 z z, }2 A% x9 w% x
泥浆比重 ?( E3 H: P" N2 o9 ~
' d) V' Y/ P3 w１．０５ １．１０
8 o2 V3 C+ o! h8 L! |! o+ B１．１５ % s5 x) T7 n. B$ ~( C2 {- j+ F" B
粘度（ｓ）* H) ~, j% T0 H/ K, O0 E# G- V& x5 s
１５－１６$ T! y% w5 v3 i# C0 y: n
１６－１８
- X2 s3 F, g+ j8 }１８－２５
: ?* R) B: P1 m9 _# R含砂量
* n7 i; n+ T$ W6 f, \- M" {＜８％ A, Z# O7 Y! h4 F4 a r& z
＜８％
6 d8 v* v% O4 f＜８％ 5 F" |- c7 i. |
ＰＨ ＞８ ＞８5 X9 ]" B a: x0 d5 q: @1 i" v
＞８
. f) j' `" H+ }; W+ Q! [# W' [/ Y配比、水、膨润土、碱、ＣＭＣ １００：６：３：０．８ １００：６：３０．８
$ o8 f$ v1 r" t& y' Y% f* C0 r１００：１０：１．８：０．８ １００：１５：１．８：０．８
5 A' T e: A: K. t, q! \
, o, s, E$ l5 K) l④为防止孔壁坍塌，所用稳定液的必要粘度参考值如下表４1 f8 B4 \3 f0 z! [
) E4 X; q, e2 Z: K% G& R, |& a
表４：稳定液必要粘度参考值
: j0 q( s" Z0 w2 E
7 L6 E3 Z, x( c/ K! L土 质' G- q- n: `1 F' v* c. n+ K+ ?6 y( i( Q
砂质淤泥# s& D6 q/ p# N# Z3 R- q
砂（Ｎ＜１ ０）- s5 ^3 y5 N h! g
砂（１ ０≤Ｎ＜２０）
7 I1 C K0 y" F砂（Ｎ≥２ ０）
% M; E$ D6 N" Q; z/ d! l6 p混杂粘土的砂砾1 Z5 m1 `8 G" S( ?3 u
砂砾+ I. N% R; o8 P( P4 |$ ?7 g# v5 N2 d
必要粘度（Ｓ）（５ ００／５００ＣＣ）1 n/ N2 \! ?! v& k
２ ０～３０
' [* ]0 _& D3 M8 s) I+ _＞４５. n6 v* s8 V( c& I/ ?( j
２５～４５2 ~9 |6 U w) f) L# W% Y/ [1 Z
２ ３～２５
- ` A( P+ T. ]6 M２５～３５4 g9 S; M+ J9 _) B( A9 c
＞４５
. w$ Y; x6 q5 |) b. U: c* E) z# _7 n- J/ I% n0 C3 T4 f+ z. X
- Q% Q) ^ Q+ N5 v: ~! k, e$ h! e4 Z: Y
（３）、合理控制钻斗的升降速度' E2 K! \9 R+ b* O: |8 M2 U) X8 }
2 X# x" s/ y3 Q) P0 p; |" P0 b
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。! T6 f3 K8 g9 B
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6 Q. ?5 t4 q$ H) `
表６：钻斗转速参考值表 , W" f$ ]! p: D% G7 u
' K- z9 e7 e( f9 P# [- e W0 t钻斗升降速度 空钻斗升降速度 $ f- y0 U6 H% [% C
桩径（ｍｍ） 升降速度（ｍ／ｓ） 桩径（ｍｍ） 升降速度（ｍ／ｓ） # L2 \5 O: ]* k2 r- o" _( N
７００ ０．９７３ ７００ １．２１０ 9 W# S: C# y. C2 f3 H% i: X5 g! g
８００ ０．９７３ ８００ １．２１ 6 h* R7 C" c' w9 `1 H
１０００ ０．８５８ １０００ １．０２ 6 Q2 D. J3 n. U7 X, j
１２００ ０．７４８ １２００ ０．８３０
' N* M B" A5 u1 }- ?) q１５００ ０．５７５ １５００ ０．８３０ 2 g( K, l$ n: D
２０００ ０．４３８ ２０００ ０．６２
* y, W- z3 i6 |9 ]) h( A: a２５００ ０．２３１ ２５００ ０．３１ . m* o O9 J) x$ @4 T4 `2 Z
! U$ g0 c6 S* J- k
0 B; {' b) d6 N8 f; s) d4 |' ?% B0 L7 B6 p0 B$ }
地层土质- |' T; x3 C( ?1 V2 ^2 S
表层土
' V D J5 b2 l; N7 b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5 T- m9 ?' c2 |8 Z: w5 ]7 i
砂质粉土夹粉砂、粉土、粉砂粉质粘土类等
. z0 S9 X: I( w* U) E粉细砂、粉砂、粗砂等
* G2 V5 T! N p q转速（ｒ／ｍｉｎ）0 N% t* }& P" F# P; W
０～１０+ o0 Q( h: K! f2 Y8 k' g9 [
０～２０5 O- s! i/ U( y
０～１５4 o q5 X3 z- h8 x# [3 l& t
０～８. i9 \" w) R; t; I2 F
7 ^ c3 ~5 @9 Z1 F5 t' a8 h4 c9 @6 m
（４）、钢筋笼
/ @4 r% Z8 E- \8 Y+ Y
7 h2 i& y8 o( s7 ]①钢筋笼制作
4 {3 k$ ]0 K; k0 b! N8 u2 {$ k" N: L( m
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。
8 ]9 f; k3 U4 i8 W②钢筋笼加工的技术标准
: U" i" Q- d& ^- R( R9 l
6 p! w8 m0 P. ^8 p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：
# M. W& Q$ K* o表７：钢筋笼制作允许偏差
! w) i7 L, F/ h6 b, x
& W7 c5 _' E7 M0 W/ `8 _1 u* I% a" [3 @) s9 u
序号 项目 允许偏差（ｍｍ）
4 f6 F/ x. D0 D1 主筋间距 ±１０
3 e2 Q7 W: ~4 x/ p/ `5 ]2 o z2 箍筋间距 ±２０ 1 u4 g- A6 C5 m$ \' F, K9 F. R
3 钢筋笼直径 ±１０ % K. i0 B6 z5 w1 t4 L4 N1 n
4 钢筋笼整体长度 ±１００ 4 @! q. L4 P3 |3 p/ i
5 主筋弯曲度 ＜１％ ( B% U; I% |$ R3 n/ r1 v$ {( B
6 钢筋笼弯曲度 ＜１％
' h6 T. r6 y* S5 J1 R& E8 _7 {3 Z' m: J+ e/ P7 e8 l# z. W0 g
检验方法+ Z7 g# C4 @% N
用尺量/ ^) r/ l- O2 F( d) n9 N+ M
③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９1 y6 D% a- V5 x0 U
表８：钢筋笼质量检验标准（ｍ）
6 }. w) {& o0 @$ Z0 T$ u( x4 d. A; J' h& q
5 f- Y9 \" [# a
设计要求 8 K0 m- P& s3 ]+ f+ |- `( c; L$ e) `
1 承载力
6 p8 i$ | T% ?$ l2 W E根据基桩检测技术规范 t0 A; s. j5 P2 k9 ~( |
2 桩径- d/ R9 O! x4 V9 Q# [. B, ]3 m1 g9 `& E& |
±５０ , q, R) b. v0 q; G+ ]2 l) l
3 泥浆比重
2 C% }' Q/ q Z, @& [5 q! _１．１５－１．２０ 5 L/ m: s4 [; f1 Y2 T
4 沉淤厚度) w$ s0 {6 C8 K& N! Y# l2 F; V$ ~
≤８０ｍｍ % p, p5 h/ {2 e" c
5 混凝土塌落度
; N9 b/ T _/ h5 R3 z, e4 I１６０－２２０
+ S& c1 E9 d. ?6 钢筋笼安装深度: `. V5 d2 H: M1 j( u1 t, d
±１００
. v; m7 V& y! S7 混凝土充盈系数4 k( o* o) K7 _( D. r% ?9 A
大于１，小于１．３ 0 Z8 V. Z1 Y. s+ t$ w
8 桩顶标高
; g9 W6 y; X6 e＋３０，－５０"); |
|
发表于 2007-1-13 20:37:06
