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第三节干作业钻孔灌注桩

干作业钻孔灌注桩是指在不用泥浆和套管护壁的情况下，用人工钻具或机械钻孔，

然后下设钢筋笼、灌注混凝土成桩。这类桩具有成孔不用泥浆或套管；施工无噪声、无

震动、无泥浆污染；机具设备简单，装卸移动方便，施工准备工作少，技术容易掌握；

施工速度快、成本低等优点。适用于地下水位以上的一般粘性土、粉土、黄土以及密实

的粘性土、砂土层中使用。穿过其它地层时，需采取特殊措施处理，施工速度有所降低。

1长螺旋钻孔灌注桩

1.1原理和特点

1.1.1基本原理

长螺旋钻进与机加工和木工所用麻花钻头钻孔的工作原理相同。螺旋形的钻杆与钻

头连成一体，在动力头的扭矩和垂直压力作用下，钻头不断向下破土钻进而成孔；切削

下来的土渣由通长的螺旋钻杆直接输送到地面，不需采用泥浆循环排渣的方法。钻至设

计深度后，原地空转清孔或用其它工具清孔，然后插入钢筋笼明浇混凝土成桩。

1.1.2施工特点：

①长螺旋钻孔灌注桩全孔一次钻成，连续排渣，中途不需起下钻，也不需接卸钻杆，

成孔速度极快。

②不使用泥浆，因而免去了泥浆循环、净化系统，节省了大量因使用泥浆而引起的

费用，施工成本较低。

③施工现场无泥浆、无振动、低噪音，对周围环境的影响较小。

④由于采用一次成孔和全孔螺旋推进的排渣方式，因而功率消耗相对较大，钻孔直

径相对较小；最大钻孔深度也受到钻架高度的限制。需要时可采用扩底的办法提高单桩

的承载力。

⑤孔底残渣较少，而且容易采用压实、掺水泥浆搅拌等方法进行处理，也没有桩周

夹泥的问题；因而成桩质量较好，承载力可靠。

1.1.3适用范围

长螺旋钻进一般只适用于地下水位以上的土层、砂层及含有少量砾石的地层。遇地

下水时，不仅孔壁容易坍塌；而且钻渣不能完全排出。最大钻孔深度根据钻机的钻架高

度和动力大小而定，一般不超过20m，最大可达30m。钻孔直径一般为400mm，最大

可达800mm。

1.2施工机具

1.2.1长螺旋钻机

步履式长螺旋钻机由动力头、立杆、撑杆、卷扬机、底盘、行走机构等部件组成（图

8-3-1）。由于长螺旋钻进需要很高的立杆，所以底盘必须有足够的重量和尺寸，以保持

钻机的稳定。新型国产步履式长螺旋钻机一般都配有较高的立杆，最高达33m，以适应

钻深孔的需要；但动力和扭矩较小。履带式多用途钻机（图8-3-2）的动力和扭矩较大，

且自动化程度高、移机方便，用长螺杆钻进时可在硬土层中钻直径较大的孔；但立杆高

度一般不超过20m，伸缩钻杆此时不起作用，可钻孔深相对较小。部分国产长螺旋钻机

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的型号和技术规格见表8-3-1。

步履式长螺旋钻机一般是电动动力头，履带式多用途钻机均采用液压马达动力头。

电动动力头一般采用双电动机中空式结构，以便于在其顶部连接注浆管。

步履式钻机立杆的前后倾角一般可在±10°范围调节。履带式钻机立杆倾角的调节

范围更大，不仅可以前后倾斜，而且可以左右倾斜，以适应在复杂地形施工和钻斜孔的

需要。

图8-3-1步履式长螺旋钻机图8-3-2履带式长螺旋钻机

表8-3-1部分国产长螺旋钻机的型号和技术规格

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型号GLZ-22G