旋挖钻机总结.docx
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旋挖钻机总结
旋挖钻机总结
旋挖钻机施工总结
十五冶二公司熊勇孙中然
摘要
中国十五冶溧阳项目部承建的江苏省溧阳宏峰3*5000t/d水泥生产线，基础的孔桩施工数量较多，业主要求设计院采用人工挖孔桩，桩长在26.0m~33.0m之间，由于地质条件复杂，土质差，在人工挖孔桩施工过程中出现了流砂现象。
项目部出于对质量及安全因素的考虑，领导经多次与业主沟通，引进了国内先进的旋挖钻机，旋挖钻机的最大成孔深度为63.0M，最大钻孔直径为2.0M。
它施工速度快，节省人力资源，安全环保，环境适应性强，是国内同等设备效率较高，同条件下优先使用的设备。
[关键词]:
水泥厂桩流砂现象旋挖钻机63.0M安全环保优先使用
1、工程概况
1.1工程简介
本工程为江苏省溧阳市宏峰水泥有限公司新建3×5000t/d水泥生产项目，位于江苏省溧阳市周城镇,距104国道约6km，239省道约2km，厂区与芜太运河连接。
我公司承建从生产配料到水泥外运的主要土建工程建设。
建设单位：
江苏金峰水泥集团有限公司
勘察单位：
江苏南京地质工程勘察院
设计单位：
江苏南京凯盛水泥工程有限公司
监理单位：
江苏省工程成套设备监理有限公司
1.2地质概况
本工程场地座落在鱼塘中，地形较为平坦，局部略起伏，高程基本为吴凇工程4m左右。
拟建项目基本位于小岗地及岗间坳沟地貌单元,区域比较广，基本地质情况如下表:
地层编号
层底高程
（m）
层底深度（m）
分层厚度（m）
柱状图
1:
300
岩土名称及其特征
3.04
0.60
0.60
素填土：
灰黄、灰色，结构松散，主要由粉质粘土组成，顶部多夹植物根径。
–0.36
4.00
3.40
粉质粘土:
灰黄色,饱和,软塑,中压缩性.摇振反映缓慢,切面稍有光泽,干强度,韧性中等。
2
–10.16
13.80
9.80
粉质粘土:
灰黄色,饱和,软塑,中压缩性.无摇振反映,切面稍有光泽,干强度中等,韧性中等。
全年最底气温-7oc。
1.4水文条件
表层的1、2、3层含水一般，渗透系数较小，一般在0.5～1.6之间，受降水量影响明显，4层基本为隔水层，5层土有少量含量，6、7层为强风化基岩，存在少量基岩裂潜水，对工程影响不太大。
1.5施工方式改变
工程开工后，项目部按人工挖孔桩施工，并且一直和业主联系，建议采用混凝土护壁，业主一直不采纳，直到施工到16米左右遇到类似“流砂”现象，并伴随着塌孔现象的发生，安全隐患严重，经与业主各层多次的沟通，业主同意已挖部分仍采用人工挖孔桩，护壁改为混凝土护壁,薄弱处加钢筋网片,未挖的部分将人工挖孔桩改为旋挖钻机施工。
人工挖孔桩设计是按端承桩设计，旋挖钻机扩孔要换钻头,加长了施工作业时间增加了孔底沉渣的厚度,且孔的深度较深又处于隐蔽施工,扩孔的尺寸不易控制,为保证桩的质量及设计安全系数，经与设计院联系，改为按磨擦桩设计，不扩孔，相应的加大桩的入岩深度。
旋挖钻设备施工桩根数如下表:
旋挖钻施工桩数量一览表：
工程名称
桩径
平均深度
根数
工程名称
桩径
平均深度
根数
A线废气处理
1.0m
30m
36
C线水泥粉磨
1.0m
38m
32
A线窑尾
1.0m
28m
7
水泥配料库
1.2m
43m
52
A线窑中
1.2m
26m
31
水泥配料库
0.8m
43m
40
A线煤粉制备
1.0m
35m
34
水泥储存库
1.5m
46m
240
A线水泥粉磨
1.0m
38m
32
水泥储存库
1.0m
35m
6
B线废气处理
1.0m
29m
16
熟料外运
1.2m
35m
2
B线煤粉制备
1.0m
35m
18
熟料外运
1.0m
35m
24
B线水泥粉磨
1.0m
38m
32
水泥散装
1.2m
35m
8
C线废气处理
1.0m
24m
36
水泥散装
1.0m
35m
32
总计：
678根
2、旋挖钻机基本参数及特点
本工程仅使用了3台的钻机型号为NR2203SR旋挖钻机。
其单机总重量为68T，最大成孔深度为63.0M，最大钻孔直径为2.0M。
在我部最大钻孔最大深度为55.0M，最大钻孔直径为1500MM。
NR2203SR旋挖钻机最大爬坡度为40O，工作状态尺寸为：
长（M）×宽（M）×高（M）=8.76/9.6×4.3×20.6/19.3。
该设备对各种不同地质的硬黏土、软亚黏土、硬黏土适应性强,钻进效率高,旋挖钻每6h～7h成孔,1天可成孔2个～3个,是冲击钻、反循环钻工作效率6倍之多;对桩孔直径可选范围大,孔壁稳定,清孔彻底,成孔质量好,能与砼运输设备配合,施工速度快,节省人力资源，安全系数高,提高工作效率,降低施工成本;环境适应性强,自身功率大,特别适用于供电不足的现场施工,而且不污染环境,施工噪声低,工作现场规范,是目前国内同等设备效率较高,可以在同等条件下优先使用的一种设备。
钻孔及灌注桩的整个施工过程都是隐蔽工作,每道工序都必须从严要求,保证施工质量,任何一道工序出现问题都将带来严重的后果。
因此,要保证旋挖钻桩的施工质量,必须选择先进的设备,合格的施工人员,严格把握每道工序质量,现场指挥人员具有周密的组织协调能力,有高度的责任心,各部门全面的配合，旋挖钻机的适用范围如下:
〈1〉从对地层的适宜性来讲，既适用于粘性土，也适用于砂性土，还适用于
强度不高的风化岩。
本工程旋挖钻机就是在淤泥层上施工的。
〈2〉从钻孔的方式来讲，既可以湿钻，也可以干钻。
〈3〉从钻孔桩的类型来讲，既可以钻直孔，也可以钻斜孔。
〈4〉从施工空间来讲，不需要提供较大的工作面即可作业，这是其他钻孔
灌注桩所无法比拟的。
旋挖钻成孔施工的主要配套机械设备
序号
设备名称
型 号
数量
用 途
1
反铲挖掘机
斗容量1M3
1台
铲运弃渣
2
吊 车
20t
1台
下钢筋笼，导管，砼灌注
3
电焊机
30kw
3台
焊接钢筋笼
4
泥浆泵
3pnl
3台
成孔排污
5
发电机
75kw
1台
备用电源
6
全站仪
2台
测量定位、标高
旋挖钻机与常规钻机的不同特点：
编号
区别
旋挖钻机
回旋钻机
1
成孔工艺不同
用筒式钻头成孔，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。
用梳齿钻头、滚刀钻头等将土切削，通过循环泥浆带出孔口。
2
就位方式不同
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。
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
3
施工需求能源不同
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工作
依靠现场提供大功率电源来完成钻孔工作，
4
钻进工效不同
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。
钻杆间通过栓接或销接，每钻进到一定深度，就必须人工加一节钻杆，速度慢、效益低。
5
自身稳定性的可调程度不同
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
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。
6
使用的泥浆不同
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。
造浆材料一般为桩体自身土质，遇到砂性土加些粘土或澎润土即可。
3、现场施工
3.1工艺流程
放线定位设置钢板护筒钻孔至设计深度清理沉渣
钢筋笼子的下放搭接混凝土的浇筑
3.2施工过程
3.2.1定位放线：
由于旋挖钻机体积重量较大，项目部使用了两台全站仪布点，在现场地面土质为淤泥的情况下，易引起由桩机运动导致的原桩位标志偏移，所以项目部在桩机施工场地外围设置控制点，下钢板护筒前对原标志进行复测，以确保桩位的准确性。
3.2.2钻机就位：
钻机就位前先对场地进行平整，铺好道路，保证钻机施工时平稳牢固。
设置好储水坑，泥浆池及排泥槽（储水坑和泥浆池可用同一坑池）。
如原场地地质条件差，建议用大于16mm厚的钢板铺路，以保证钻机工作的稳定性。
单机作业时建议采用单机跳打法（隔一打一或隔二打一）。
当多台钻机施工时要充分的考虑到机器的回转半径和辅助机械的位置及相应的行走路径。
行走路径采用梅花桩型间隔施工，以消除一边倒施工中桩间的影响。
3.2.3设置钢板护筒
钻机就位后，对原桩位标志点进行复测，核实过后设置钢板护筒。
它的作用是保护孔口，定位导向，维护泥浆面，防止上部土层过松所导致的踏孔，使浇筑混凝土时下的套筒有一个水平稳固的操作平台。
护筒的内径应比钻头大200MM，高度多为1.2M～3.0M。
埋设护筒的偏差不大于±20MM。
若施工场地上层土质较差或上层土层有流砂现象发生，钢板护筒则应该一次性下放至该土层下1.0M左右，同时减慢进尺速度，并采用高密度泥浆护壁，使孔壁形成泥皮，以防止塌孔现象的发生。
3.2.4钻孔至设计深度
设置好护筒，测出筒壁的顶标高。
钻机开始钻孔不断的进尺，工作中要及时的向孔内加水，保证泥浆面不低于护筒上表面1.0M左右。
若土质较差，应加入高粘性膨润土以确保孔壁不发生塌孔现象。
并注意每次钻杆提升到将出护筒时，钻杆应停止提升，让钻头内的水充分流到孔内，减少加水的频率。
钻头每次下孔前应检查垂直度情况，如发现偏斜应立即停止钻进。
纠正后方可工作。
钻机挖出的土方堆积量较大时，挖掘机应及时配合清理土方。
3.2.5清理孔内沉渣
由于旋挖钻机钻头的特殊结构，使成孔后的沉渣厚度可能偏大，规范规定：
灌注混凝土之前，孔底沉渣厚度指标应符合下列规定：
摩擦桩≤300mm、端承桩≤50mm、端承摩擦桩与摩擦端承桩≤100mm，本工程按≤300mm控制，所以建议在适当的情况下孔深加深0.5M～1.0M。
针对不同的孔径可以进行不同的清理方法：
A、若孔径较小，可在钢筋笼下放之前，让钻头再次下孔清理沉渣。
钻头下至成孔深度后水平反复的反向旋转10～15分钟，使剩余的沉渣体积尽可能的减小，然后将钢筋笼下。
B、若孔径较大（建议大于1.3M），并且钢筋笼内侧加劲箍上无加强撑筋，除了在下钢筋笼前清理，还可以在钢筋笼子下放后，钻机更换一个合适的较小钻头（最小钻头直径为800MM）进行掏孔清理沉渣，在放小钻头掏孔过程中要密切注意注意下放的位置，尽量保持在的中心位置，密切注意钢筋笼的动态，缓慢的下放防止钢筋笼与小钻头发生纠缠。
3.2.6钢筋笼的下放与搭接
检查好孔底沉渣厚度符合规范要求（清孔完毕后,10分钟后沉渣不应≥300mm）。
由于孔深较深，钢筋笼长度较长，我项目部采用分段吊装，钢筋笼多采用螺旋式箍筋，在1.0～2.0M处设置一道内环加劲箍筋，钢筋笼在下放时两节钢筋笼的搭接连接方式建议采用绑扎搭接。
若采用焊接搭接，则需焊接接头处冷却后方可将笼子放入水中（防止焊接焊缝高温遇水炸裂）。
在施工直径较大的钢筋笼时，为防止在吊装时发生扭曲变形，建议在每节笼子加工时在笼子的其中两个内环劲箍上加焊三角形支撑，加焊的三角支撑的内切圆直径至少大于混凝土导管直径200MM，要不妨碍混凝土导管的下放。
3.2.7混凝土的浇筑
浇筑混凝土之前,孔底500mm以内泥浆比重应小于1.25,含砂率≤8%,粘度≤20s，符合要求后，放好钢筋笼后，在护筒上水平稳
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