钻孔灌注桩常用钻机比选及技术经济指标分析.pdf

2011年第 6期 西部探矿工程 129 钻孑L灌注桩常用钻机比选及技术经济指标分析 赵锡山 ，郭东升，钟 明 (河北省地矿局秦皇岛矿产水文工程地质大队，河北秦皇岛066000) 摘 要：在钻孔灌注桩施工中成孔设备的选择是比较关键的环节，钻机的选择是否得当，决定了整个 桩基础工程的盈利指标，因此对钻孔机械的比选尤为重要。通过对几种常用钻孔机械的技术特点概 括、地层适应性分析以及技术经济给阐述，并结合具体工程实例作出比较，分析和探讨施工钻机的经 济指标与技术比选。 关键词：钻孔灌注桩；钻机类型；经济分析 中图分类号：U443．15 文献标识码：A 文章编号：1o04—5716(2O11)O6—0129一O5 钻孔灌注桩不受地下水位影响，可以穿越各种土质 1．2 回转钻机 复杂或软硬变化较大的地层(如各类砂土、粘性土、碎砾 回转钻机是一种在我国应用时间最长、范围最广、 石土、卵石层、风化岩及多夹层的岩层)对地基进行加固 市场保有量最大的成孑L机具，该种钻机除在卵、砾石层 处理，具有承载力大、施工设备简单、方便快捷、安全性 钻进较为困难外，在其它各种常见地层均有良好的适用 好等诸多优点。我们可以把某一工程的桩基础施工部 性。回转钻机根据排渣方式的不同分为正循环和反循 分作为研究对象，钻孔灌注桩施工工艺过程繁多，在整 环两种，反循环又细分为泵吸、气举、孔底泵送(射流)三 个施工过程中，关键环节是钻孔，钻孑L速度的快慢和成 种。在素土层、粘土层及砂土层常采用正循环，在卵石 孔的质量在整个桩基施工过程中居于主导地位，钻孔机 层、砂卵石夹层、岩石层及孔底清渣常采用反循环。根 械就是灌注桩基础施工的主导机械，因此对钻孔机械的 据地层不同，钻头可采用不同形式，特别是在钻进坚硬 比选尤为重要。在该地层哪些钻机可以成孔，成孔的效 岩石层时需配置滚刀钻头或牙轮钻头，回转钻机的钻孔 率、消耗如何，只有全面分析各类钻机的性能指标，才能 直径可达 2～5m，深度可达百米。 找到该工程最为合适的施工钻机。 正、反循环回转钻机具有应用范围广、护壁效果好、 l 常用钻机的种类及技术特点 成孔质量高，施工无震动、无噪音、机具操作方便、造价 1．1 冲击钻 较低等特点。但同时其在复杂地层成孔效率较低，施工 冲击钻机是一种比较传统的钻进机具，依靠冲击锤 现场用水量大、泥浆排放量大，扩孔率较难控制，又很难 进行冲砸，掏渣筒掏渣，上下往复冲击将土石劈裂、砸 在卵石、漂石、基岩上施工，特别是在坚硬地层中进度缓 碎，部分被挤入孔壁之内，普通泥浆护壁。适用于常见 慢，施工成本直线上升。 的所有填土层、粘土层、密实砂层、圆砾层及角砾复合夹 1．3 冲击反循环钻机 层，但在大漂石、卵石层及微风化地层中进尺缓慢，且冲 冲击反循环钻机是一种将传统的冲击钻机与反循 击锤容易损坏。而且，在松散且厚度较大的砂层中钻进 环排渣工艺相结合的新型大孑L径钻机。即利用冲击钻 时容易塌孔，主要原因是冲击钻进时孔内泥浆比重不均 头对岩石进行较高频率的冲击，使岩石产生破碎，然后 匀，上部小下部大，掏渣筒掏渣后孔内水位降低产生水 利用反循环排渣方式及时将破碎岩屑第一时间排出孔 位差造成塌孔。 外，该种钻法既保留了传统冲击式钻机的施工成本低、 冲击钻具有地层适应范围广、施工速度快、场地环 清孔干净、沉渣量少、适应地层广的优点，又克服了其不 境要求小、造价较低等特点。但同时冲击钻劳动强度