一、常見旋挖機構造及技術參數

旋挖樁一般采用我國較為常用的SR、SWDM系列多功能鑽機,現以SR250旋挖機進行介紹。

鑽杆：具有摩阻式和自鎖式伸縮式鑽杆供選擇

鑽頭：可配套短螺旋鑽頭、普通鑽頭、撈沙鑽頭等

底盤：采用特制的專用可擴展底盤，機動性強，提高整機的穩定性

動力配置：采用Cummins系列渦輪增壓中冷發動機

電控部分：采用派芬自動控制公司自動及手動調平系統

液壓系統：整機采用全液壓傳動系統，實現全功率負載适時控制

結構部分：采用段式可折疊桅杆，可降低運輸狀态高度

旋挖機結構主要由底盤、鑽杆、鑽具、動力頭、電控系統這五大部分組成，下面簡單介紹這幾部分結構特點。

1、旋挖鑽機的底盤　底盤可分為專用底盤、履帶液壓挖掘機底盤、履帶起重機底盤、步履式底盤。履帶專用底盤結構緊湊、運輸方便、外形美觀、造價高。履帶起重機底盤工作裝置采用附着型式，主臂分為可伸縮箱型結構和框架結構，可兼作旋挖鑽機和履帶式起重機，節約設備投資。步履式底盤一般為三支點液壓步履式行走支架、穩定性好、但移動運輸不夠方便、造價低，目前國内少數廠家采用。

4、電子控制技術　90年代國外旋挖鑽機的控制技術逐步實現智能化，目前國外旋挖 鑽機普遍具備發動機和泵的電子控制系統，能指導主泵最佳輸出，使液壓負載與發動機轉速相匹配，從而利用發動機的最大功率。發動機轉速可在負荷較小或無負荷 時實現自動控制，自動降低發動機轉速，減少油耗、降低噪音和廢氣的排放量。桅杆垂直度自動調平系統能對桅杆進行實時監控，可實現手動和自動切換，在一定範 圍内自動調整角度，保證施工中樁孔的垂直度要求，提高施工質量；還具備回轉倒土控制、鑽孔深度測量及顯示、車身工作狀态動畫顯示及虛拟儀表顯示、故障檢測、報警及信息顯示、整機啟動前預先自動檢測功能。

旋挖鑽機常用鑽頭￠600~1200mm，鑽杆兩節通過内套連接，采用液壓鑽進系統，通過旋挖鬥直接将碴土挖出并運至孔外，可鑽深60米，不必像普通鑽機在成孔過程中頻繁裝卸鑽杆。

樁機自動化控制程度高，能通過儀表顯示調整底座平整，鑽杆垂直，能顯示鑽深和鑽速。德國産的BJ 系列旋挖鑽機還有對樁位自動找中功能，這些對控制成孔質量非常有利。

SD系列旋挖機詳細技術參數如下表：

二、旋挖機施工工藝流程

旋挖鑽機成孔首先是通過底部帶有活門的桶式鑽頭回轉破碎岩土，并直接将其裝入鑽鬥内，然後再由鑽機提升裝置和伸縮鑽杆将鑽鬥提出孔外卸土，這樣循環往複，不斷地取土卸土，直至鑽至設計深度。對粘結性好的岩土層，可采用幹式或清水鑽進工藝，無需泥漿護壁。而對于松散易坍塌地層或有地下水分布，孔壁不穩定，必須采用靜态泥漿護壁鑽進工藝，向孔内投入護壁泥漿或穩定液進行護壁。施工工藝流程主要分為以下七點：

1、定位放線：根據勘測單位提供的水準點及測量控制網引測，在軸線的延長線上做點，樁施工過程中對現場測量控制點進行校核，并做好有效保護。

2、埋設護筒：護筒中心線對準測定的樁位中心，嚴格保護護筒的垂直度，确保其中心線與樁中心重合；護筒固定正确位置後，用粘土回填夯實以保證其垂直度。

3、樁機就位：鑽機安裝就位後，應将鑽頭中心對準樁位中心，确保施工中不發生孔位偏移。（旋挖鑽機一般都帶有定位後的鎖定功能，隻要鑽機不整體移位，鑽杆可以自由旋轉，經操作手的操作，就會仍對準原定樁位中心。）

4、成孔：利用泥漿箱和泥漿池配合使用，采用人工（采用泥漿泵攪拌造漿，泥漿采用鈉基或鈣基膨潤土制作，摻量按泥漿比重的要求進行換算或用泥漿比重儀控制即可。、攪漿護壁成孔，泥漿比重應根據具體底層條件而定，根據試樁及施工經驗确定各層地層條件下的鑽進參數（泥漿比重選取範圍一般為1.05～1.10之間、；成孔後對孔徑、孔深、沉渣、泥漿比重等各項指标進行檢查。（旋挖鑽孔最大的優勢就是泥漿可以反複利用，第一次造漿後，以後做适當補充即可）

5、清孔：清孔（幹成孔作業時不需要、：因旋挖鑽用泥漿不循環，在保障泥漿穩定的情況下，清除孔底沉渣，一般用雙層底撈砂鑽鬥，在不進尺的情況下，回轉鑽鬥使沉渣盡可能地進入鬥内，反轉，封閉鬥門，即可達到清孔的目的。清孔後，泥漿相對密度應小于1.25。在第一次清孔後安放鋼筋籠及導管，再次驗孔，若沉渣厚度不滿足施工技術規範及設計要求時(設計要求值為不大于5cm)進行第二次清孔二次清孔分為兩步，一若沉渣厚度較少，則可采用在導管内注清水，同時上下提降導管使沉渣攪動懸浮，達到減少沉渣厚度的目的；二若上述方法無效或沉渣較厚時，采用類反循環排碴法，将砂石泵放入導管内，通過泵的抽吸作用，在導管内腔形成負壓，在孔内泥漿柱和大氣壓的作用下，孔壁與導管外空間的泥漿液流向

孔底，将孔底沉渣帶進導管内腔，再經過砂石泵排至地面泥漿池内，同時在 孔内補充清漿，形成類反循環排碴。清孔後複測，至沉渣厚度滿足設計要求後，立即灌注混凝土。

6、安放鋼筋籠：利用吊車将鋼筋籠垂直吊入孔内，放到設計标高面後固定好鋼筋籠。

7、安裝導管：利用吊車将導管放入，導管直徑、長度應與孔深配套，管距孔底0.3m，初灌量應保證混凝土擴散後，導管埋入深度不小于1m。

8、澆注混凝土：每注入一定量的混凝土，利用吊車向上拔管，每提0.3m， 反插一半，保證混凝土的擴散和密實，如此循環，直至頂面。最小埋入深度不能小于1m，最大埋深可達到10m以上，這主要是因為旋挖施工所需要的泥漿比重較小、沉渣較少、砼與泥漿重量差明顯。

（具體施工中最大埋管深度達到11m，砼在灌注時仍翻漿正常。）

三、旋挖樁施工質量的控制要點

1、施工質量質量預控

（1）樁機性能檢查。樁機組裝完成後，應督促施工單位對樁機主要性能進行檢查。對于自控系統的準确性，監理應對樁機底座、導杆垂直度等用經緯儀、水準儀核查，确保自控系統偏差在規範允許範圍内。

（2）成孔工藝評定。通過試成孔，确定鑽機在場地不同土層的鑽進速度，護壁泥漿比重、成孔質量情況作初步分析，為下一步施工提供參考數據。

（3）審查施工組織設計，提倡方案的先進性、可行性、安全合理、質保措施工得力。監幫組合，積極協調，為工程質量保證提供良好的作業條件。施工方案優化對施工階段的質量控制和工效起到了重要作用。

（4）督促施工單位按工程要求建立、健全、完善施工現場的質量管理體系，并檢查管理體系的正常運行。

（5）對旁站内容、關鍵部位、控制目标進行策劃，落實旁站人員，建立旁站工作制度。

2、施工過程的質量控制要點

根據《建築地基基礎工程施工質量驗》要求，對樁基礎施工工藝流程和灌注樁易出現的質量通病，在施工過程應設立以下質量監控點：

⑴樁位測量：施工前應複核基礎軸網，建立控制樁，妥善保護；對每根樁定位，可插端頭有油漆标志的短鋼筋；在每根樁護筒埋設前，還要再次複測，建設單位提供的基準點，進行樁位複測，防止施工期間撓動造成樁位偏差。

⑵護筒埋設：用十字交叉檢查護筒中心應與樁中心重合，護筒周邊土要填實，保護護筒穩定。

⑶樁機就位調整：某些型号的旋挖鑽機具有自動調整顯示，但監理人員應定期對自控系統複核。

⑷成孔：在鑽孔過程中，應始終保持孔内泥漿液面位于地下水位以上2m左右。檢查自控儀表顯示，防止鑽頭偏移出現孔斜，取出的碴土應及時清運出工作面。

⑸入岩：在鑽至入岩時，根據最後一挖鬥取出的石渣與标準岩樣比較，确定入岩界面。如岩層堅硬可換螺旋鑽頭，鑽至不少于設計要求的深度（具體深度可現場根據岩層标高而定）。

⑹終孔檢查：利用測繩、孔規（或孔徑儀）檢查孔深、孔徑、垂直度等。

⑺清孔：按照試成孔經驗，可在鋼筋籠吊起後開始清孔，有利于減少沉碴厚度。清孔後應立即測量孔深，與導管安裝後的孔深比較，确定沉碴厚度。

⑻混凝土水下澆灌：砼澆灌過程是成樁的關鍵階段，也是質量問題易發階段，隐蔽性較強，事後難以補救。因此監理全過程旁站監督，發現問題要及時解決，不留質量隐患。旁站時應注意以下幾點重要環節：

①檢查每罐車砼配合比，坍落度應符合要求。

②首灌正常後應連續澆灌砼。在澆灌過程中，應經常用測錘探測混凝土的上升高度并适時提升，逐級拆卸導管，保持導管的合理埋深（2～6m)

③樁頂的灌注标高和樁頭砼質量控制。規範要求樁頂灌注标高至少比設計高出0.5m。具體超灌高度因設計樁長，浮漿厚度而定，本工程樁頭超灌高度JZ1為1m、JZ2、JZ3為0.5m，由于内外壓力差較小，拔管速度過快易造成樁頭砼不密實，裹入泥砂等質量缺陷，因此在澆灌砼最後階段應降低拔管速度并往複插拔。

旋挖鑽孔灌注樁質量标準及控制措施一覽表

昆鋼重裝旋挖鑽孔灌注樁質量标準及控制措施一覽表

四、常見問題預防和處理技術措施

現将常見問題預防和處理技術措施歸納如下表，供大家參考。

五、旋挖機成孔特點

通過與傳統鑽孔樁機的比較，我們可以得出旋挖樁機成孔工藝有明顯的優勢之處，其主要優勢歸納如下：

1、成孔速度快

是普通循環鑽機的5倍以上，有效地保證了工程進度。旋挖鑽機鑽杆為伸縮式鑽杆，提鑽速度快。按直徑1m,孔深17m左右的基樁在1h左右即可完成。旋挖鑽機對不同的地質情況适應性強,适用廣泛。

2、移位方便

旋挖鑽機多為液壓履帶式伸縮底盤，可将鑽機方便地移動到所要到達的位置，而不像普通循環鑽機移位那麼繁瑣，同時又保證了整機穩定性及良好的機動性能。

3、定位速度快且定位準确度高

開孔前通過人工指揮鑽頭中心對準樁位，再由機械手将對應坐标設置為軸心坐标，施工過程中操作手在駕駛室内利用先進的電子設備就可以精确地實現對位，使鑽機達到最佳鑽進狀态。

4、鑽孔深度、垂直度可自動檢測及控制

因鑽機自身自動化程度高，鑽孔深度和垂直度可由電子系統控制并在熒屏實時顯示。

5、安全、環保特點突出

整機采用全液壓傳動，整機調平和行走移位均借助液壓馬達或油缸，不僅過載保護性好，運轉平穩，安全可靠，操作靈活輕快，震動小、噪音低，大大減輕了操作者工作強度，而且鑽機還設置了主、副卷揚機的高度限位與動臂幅度限位以及駕駛室内液控開關等安全保護裝置，從而促進了文明施工和安全生産；鑽孔過程不用循環泥漿，使用的泥漿可以循環利用，鑽渣可以通過提升旋挖鬥時和泥漿分離後運走，減少了污染，施工現場較為整潔幹淨。

6、成孔後沉渣少

旋挖鑽機成孔采用靜态泥漿護壁，鑽渣是通過旋挖鬥提出，故沉渣量很小；而其它鑽機鑽渣是通過泥漿的循環排出，故兩三米沉渣是常見的。

7、旋挖樁的承載力顯著提高

由于旋挖鑽機的特殊成孔工藝，其鑽頭多次上下往複，使孔壁粗糙、不易産生縮徑。與傳統的鑽孔樁相比，旋挖樁的承載力顯著提高,承載樁的施工質量有所保證。

六、旋挖樁機的局限性

旋挖機優勢明顯，但也有自身難以克服的缺點，歸納如下：

1、受施工土層的制約較大

旋挖鑽機主要适用于土層、砂層，以及較松散的、粒徑較小的卵礫石層，在粘性土層鑽進效果最佳，而在硬岩層、較緻密的卵礫石、孤石層施工比較困難，并容易發生孔内事故和機械事故，體現不出旋挖鑽進的優越性。

2、整機的價格較貴

目前國産旋挖鑽機價格約為400～500萬元，進口鑽機價格要600多萬元人民币。對于一般的基礎施工企業，一次性投資幾百甚至上千萬元購置設備有一定困難。

3、維修費用高、時間長

旋挖鑽機的全負荷正常工作壽命為6000多個小時，超過這一壽命後，一些部件就需要更換修理，尤其是液壓系統主泵、動力頭以及鑽杆鑽具，而往往這些關鍵部件的維修費用較高，時間也較長。橋西支護樁施工中，旋挖機經常出現故障，耽誤施工，原因在于鑽杆已超出正常工作壽命，經常需要維修焊補。

七、旋挖樁的驗收資料

根據《建築樁技術規範》JGJ94–2008的要求，當樁頂設計标高與施工場地标高相近時，基樁的驗收應待基樁施工完畢後進行；當樁頂設計标高低于施工場地标高時，應待開挖到設計标高後進行驗收。

基樁驗收應包括下列資料：

1、岩土工程勘察報告、樁基施工圖、圖紙會審紀要、設計變更單及材料代用通知書等；

2、經審定的施工組織設計、施工方案及執行中的變更單；

3、樁位測量放線圖，包括工程樁位線複核簽證單；

4、原材料的質量合格和質量鑒定書；

5、施工記錄及隐蔽工程驗收文件；

6、成樁質量檢查報告；

7、單樁承載力檢測報告；

8、基坑挖至設計标高的基樁竣工平面圖及樁頂标高圖；

9、其他必須要提供的文件和記錄。

旋挖鑽機作為一種新型鑽孔設備，它具有功率大,鑽孔速度快,自動化程度高,移動靈活方便,定位準确,節約勞動力,生産安全,工作方便,環保性能好,噪聲小,工作效率高,節約時間,降低施工成本等特點。但它也有因自身原因帶來的一些問題，由于其施工工藝環節多，一環不慎，便會有質量問題發生，這就需要施工和監理人員具有認真的工作态度、很強的責任心、良好的技術水平和豐富的臨場處理能力。尤其在房屋基礎建設中，更需要加強施工管理，搞好成樁質量。

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