旋挖钻机施工工法工艺
培训资料
一、 工程地质介绍
1、岩土介绍与分类
2、工程地质、水文地质勘察报告
二、 桩基础简介 三、 桩基成孔工法
四、 旋挖钻机钻进工艺参数 五、 旋挖钻机施工基本要点
1、旋挖钻机用钻头的选用 2、旋挖钻机用钻杆的选用 3、泥浆的配制 4、护筒的制作和埋设
六、 不同地层旋挖钻进施工工艺
1、旋挖钻机施工工艺一般规范流程 2、不同地层旋挖钻进施工工艺措施
七、 旋挖成孔成桩施工事故的预防与处理
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前 言
旋挖钻机以发动机输出的功力为动力源，通过各种液压元件组成的液压系统产生一系列的动作，而这些动作的控制和显示又是以电信号的形式，全部集中在驾驶室内。当钻机通过行走和调平对准孔位后，给出旋转和加压的指令，在伸缩式钻杆自重（含钻头重）和固定于桅架上的油缸液压压力作用下，通过动力头旋转带动钻杆及钻头对目的地层进行切削钻进，当钻头的容土器装满钻碴后，提钻卸碴，再进行下一个回次的作业，直到达到设计孔深完成成孔作业。之后，对孔底进行清孔，吊放钢筋笼，安装导管，灌注混凝土，最后完成孔桩作业。
旋挖钻机成孔成桩施工较传统的施工方法相比，具有无比的优越性。设备的机械化和智能化程度高，行走移动灵活，安装对位简单；配合不同的施工工艺，可对不同的地层实现成孔作业，适用性强；钻孔速度快，施工效率高，施工质量好；可干式作业或无循环介质作业，污染少，作业时振动小，噪音低，节能环保；工程施工造价较低，经济可靠。
旋挖钻机成孔成桩施工同时也是一项工序多，技术要求高的地下工程施工，特别是大口径、深孔的桩孔施工，技术工艺要求很高。由于地质构造、地层物理性质、力学性质的错综复杂，以及地下工程基础施工的隐蔽性，有了先进的施工设备，还必须配备先进的施工工法工艺，才能保障旋挖钻机施工的高效可行性。
旋挖钻机施工工法工艺包括对施工设计图纸、工程技术质量的正确理解，充分掌握施工地层的工程地质、水文地质情况，通过制定完善可靠的施工工艺流程，对施工设备、钻杆、钻具进行正确的选择和搭配，对护壁泥浆进行正确的配制，对施工事故进行正确的判断和处理，施工中全过程进行组织管理和质量控制，严格控制工艺流程各环节的操作，从而达到优质高效完成旋挖钻机成孔成桩的 施工。
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一、工程地质介绍
1、岩土介绍与分类
旋挖钻机施工主要对象是岩土，岩土是在漫长的历史年代中，经过各种不同的物理环境和化学环境的作用，随机形成的以无机矿物为主的自然结构体。
我国地质条件极其复杂多样，地区性岩土的特点是：西北地区的黄土；云贵高原的红粘土；西藏高原的冻土；华东地区的软土；西南山区的岩石等。 （1）岩土可分为岩石，碎石土，砂土，粉土，粘性土，人工填土等。 A、岩石：根据结构成因分类：岩浆岩，沉积岩，变质岩。
按岩石风化程度的物理性质分类：未风化，微风化，中风化，强风化，全风化，残积土。
按岩石坚硬强度（饱和单轴抗压强度frk）的物理性质分类：坚硬岩（未风化）；较硬岩（微风化）；较软岩（中风化）；软岩（强风化）；极软岩（全风化）。
B、碎石土：根据粒径大小分类：漂石，块石，卵石，碎石，圆砾，角砾。 根据密实度分类：松散，稍密，中密，密实。
C、砂土：根据粒径大小分类：砾砂，粗砂，中砂，细砂，粉砂。 D、粘性土：根据状态分类：坚硬，硬塑，可塑，软塑，流塑。 根据塑性分类：粘土，粉质粘土。
淤泥：为在静水或缓慢的流水环境中沉积，并经生物化学作用形成的粘性土。 红粘土：为棕红、褐黄等颜色的高塑性粘土，具有明显的收缩性。 E、粉土：介于砂土和粘性土之间。
F、人工填土：根据组成分类：素填土，杂填土，冲填土，压实填土。 （2）根据岩土的不稳定性分类：
地表地层（100m之内）主要是风化残积层、冲积层、洪积层、流砂层，这类地层被钻穿后，孔壁便失去约束而产生不稳定，例如坍塌、掉块、缩径、超径等现象。根据不稳定的原因，可将它们分为两类：
A、力学不稳定地层
a）、风化残积层：具有较大的孔隙度和裂隙性，较松散，胶结不良，强度和稳定性差。钻进时在钻具碰撞和泥浆的冲蚀下，易被冲刷而发生坍塌和漏失现象。
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b）、冲积层和洪积层：胶结差、孔隙大、透水性强，钻进时易发生孔壁坍塌、漏浆或涌水。
c）、流砂层：处于被水饱和的状态下，具有稀释流散的流动性质。钻进中遇流砂层时，孔壁极易坍塌，甚至无法形成钻孔。
B、遇水不稳定地层
这类地层也常称为水敏性地层。地层被钻穿后，随着与泥浆的接触，便产生分散、溶胀、坍塌等复杂情况的那些地层。
a）、遇水溶胀地层：如粘土、泥岩、软页岩等，表现为吸水后体积膨胀，而造成孔径的缩小。含膨润土较多的粘土层，遇水后能迅速溶胀，并且极易分散于水中而形成胶体或胶体——悬浮液。而泥岩、软页岩等发生溶胀、分散的速度要缓慢得多。
b）、遇水松散层：如风化泥质砂岩、风化花岗岩等，这类地层遇水或泥浆后经过浸泡产生松散破碎，表现为掉块、垮孔、孔内沉碴多。
c）、遇水剥落地层：如剥落页岩、片岩、高岭土化板岩、破碎灰岩等，这类岩层遇水后往往产生片状剥落或块状剥落。
2、工程地质、水文地质勘察报告
任何建筑物、工程项目在设计、施工之前都必须对其地基进行地质勘察，之后提供工程地质勘察报告。报告中将详列：建筑物场地的地形、地貌；地下水最高水位及变化幅度；岩土物理学性能指标值；勘察点平面布置图、工程地质柱状图、工程地质剖面图等必要图表及岩芯彩照等等。
通过对工程地质资料的研究，除了确定可钻性等级和自然造浆能力等常规目的外，还应搞清楚是否有易缩径、易坍孔、流砂的地层；是否会造成孔斜的不均匀地层、倾斜地层；地下水位高低和地层渗透性质等，以制定正确的施工措施来确保质量。
地表地层自上而下一般为人工填土、淤泥、粘土、粉土、细砂、卵石、泥质砂岩，风化岩层等。
例如，某场地的地层特征是自上而下为杂填土、泞泥、粉质粘土、粘土、粉土、细沙、卵石、泥质砂岩风化层，各层层厚见图1：
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