钻孔桩与旋挖桩的区别与比较

钻孔灌注桩与旋喷桩的区别与比较机械钻孔灌注桩和旋转钻孔灌注桩有不同的成孔施工方法。钻孔灌注桩施工有两种护壁方法：泥浆护壁法和全套管施工法。旋转钻机的钻进首先通过旋转底部带阀门的斗式钻头破碎岩土，直接将岩土装入钻斗，然后通过钻机的提升装置和伸缩钻杆将钻斗提离孔内卸土，从而不断地将土取出卸至设计深度。对于粘结性好的岩土层，可采用干法或清水钻进工艺，无需泥浆护壁。但是，对于松散、易坍塌的地层，或有地下水分布、孔壁不稳定的地层，必须采用静态泥浆护壁钻进技术，必须向孔内注入护壁泥浆或稳定液体进行护壁。钻孔桩施工准备1、钻孔现场应清除杂物，除软土外，平整压实。2.开钻前应根据施工图纸要求在选定的位置进行试桩。根据试桩资料进行设计验证时应采用地质参数，是否调整桩基设计应根据试桩结果确定。根据地质条件和地层岩性等技术要求，确定钻井方法，选择合适的钻具。3.全面检查钻机各部分的状态，确保钻机性能良好；4.浅水基础采用草袋围堰搭建工作平台。根据地质条件，钻孔桩采用冲击钻机钻孔，采用泥浆护壁法成孔。混凝土由搅拌站集中搅拌，混凝土搅拌车运输，钢筋笼一次加工成型，导管法水下浇筑。机械钻孔灌注桩和旋转钻孔灌注桩有不同的成孔施工方法。钻孔灌注桩施工有两种护壁方法：泥浆护壁法和全套管施工法。旋转钻机的钻进首先通过旋转底部带阀门的斗式钻头破碎岩土，直接将岩土装入钻斗，然后通过钻机的提升装置和伸缩钻杆将钻斗提离孔内卸土，从而不断地将土取出卸至设计深度。对于粘结性好的岩土层，可采用干法或清水钻进工艺，无需泥浆护壁。但是，对于松散、易坍塌的地层，或有地下水分布、孔壁不稳定的地层，必须采用静态泥浆护壁钻进技术，必须向孔内注入护壁泥浆或稳定液体进行护壁。钻孔灌注桩的适用范围更广。任何用各种机械或人工方法建造的桩基都可称为钻孔灌注桩。旋挖钻孔灌注桩是钻孔灌注桩的一种，特别是指旋挖钻机成孔的方法。其他钻井方法包括螺旋钻、正循环、反循环钻井、冲击钻井等。旋喷桩与冲孔桩差异的全面分析近年来，随着建筑业的快速发展，钻孔灌注桩在工程建设中得到了广泛的应用。目前，钻孔(冲孔)桩除成孔方法不同外，在钢筋笼制作、钢筋笼安装、混凝土浇筑等方面采用相同的技术。成孔方法有两种：旋转成孔和冲击成孔。在不同的施工条件下，这两种成孔技术的适应性、施工效率和成本也不同。本文旨在通过对旋挖钻进和冲击钻进两种钻进方法的对比分析，为类似工程施工提供参考。一.概述(1)旋挖桩旋转打桩机是一种利用旋转铲斗和短螺旋钻头进行干、湿式钻孔，一个接一个取土，通过反复循环作业打洞的机械设备。旋转挖掘机是动力头的形式，其工作原理是用一个短螺旋钻头或一个旋转挖掘斗来导向1.旋喷桩：适用于粘土层、淤泥层、砂土层、低强度胶结砂岩层、中风化泥岩和强风化岩。在单轴抗压强度低于30兆帕的坚硬岩石中，成孔速度是理想的。它能满足大多数高层建筑和桥梁施工环境的要求。(目前，单轴抗压强度为120兆帕的岩层中的旋挖成孔施工已在中国成功实施)。2.冲孔桩：适用于填方、粘土、淤泥、砾石层，以及卵石层、岩溶发育岩层、裂隙发育岩层的施工。在复杂的场地条件下(如地下孤石、钢筋含量高的钢筋混凝土垃圾、建筑垃圾等场地)，桩基施工可直接进行，无需其他处理方法。适用性强，擅长“啃硬骨头”。到现场1.旋挖桩：要求自为重要，场地要求相对严格。旋转打桩机在工作状态下的自重一般约为70t，但其履带与地面的接触面积约为7.0m2，因此基础所需的承载力约为100KPa。在地表水丰富或雨季施工的情况下，通常需要回填砖渣，以确保旋挖式打桩机的正常运行。2.冲孔桩：桩锤重量约10t，桩机重量约15t。此外，施工过程中产生的振动荷载对施工作业的表层有很高的要求。在地表水丰富或雨季施工时，应采用挤填级配砂的方法来提高土层的承载力。成孔方法1.旋挖桩：短螺旋钻头可用于干挖作业，旋挖钻头也可用于挡泥墙条件下的湿挖作业。2.冲孔桩：只有泥浆护壁可用于冲孔。钻进速度1.旋挖桩：旋挖机采用动力钻头。钻头的钻孔力加上钻杆和桩机的重量具有很强的钻孔能力。据统计，旋挖钻机最快成孔速度可达1米/分钟。在同一地层中，旋挖式打桩机成孔速度是冲孔式打桩机的3-5倍，具有明显的优势。2.冲孔桩：钻孔机的重量有限，在硬土层中钻孔时很难保证钻头施加足够的压力，从而影响成孔率。此外，每钻12m必须停止钻孔和清渣，大部分作业时间用于提升和下放钻头，停止钻孔和清渣。桩孔越深，提升和清渣时间越长，整体冲进速度越低。除渣方法1.旋挖桩：旋挖钻头用于直接旋转挖掘土壤、砾石等钻渣，然后快速将钻渣提出孔外。排渣相对干净彻底，孔底沉渣厚度一般控制在3厘米以内。通过泥浆循环和排渣，1.2m桩可控制在5-7cm，1.4m以上桩一般为7-10cm。2.冲孔桩：孔底的沉积物很难挖出，这会使桩的承载力不稳定。桩质量1.旋挖桩：孔壁较光滑，桩径自上而下一致。孔壁上很少出现泥渣沉积，出现断桩、桩身泥渣、蜂窝等质量问题的可能性很小。2.冲孔桩：孔径难以统一，孔壁不够光滑。在挡泥排渣的情况下，很容易使孔壁附着大量的泥浆和矿渣沉积物，造成断桩、桩身夹泥、蜂窝等高风险。套管嵌入1.旋挖桩：桩套安装方便，利用钻机动力头自重、加压油缸、额定扭矩和提升力，可自动压入或拔出钢桩套。2.冲孔桩：依靠有经验的工人用锤子和挖掘机将其掩埋。底部放大1.旋挖桩：配有膨胀头配套工具，可用于扩底2.冲孔桩机需要泥浆循环，将孔底的岩渣排出，同时还会将前期悬浮的岩渣混合，因此无法及时准确地判断岩石的进入。完成该孔通常比设计要求高2030cm。单桩承载力1.旋转打桩机在圆筒底部的边角处切土和打洞。在形成孔之后，孔的壁相对粗糙。与钻孔灌注桩相比，孔壁几乎没有泥浆的涂抹作用。成桩后，桩身与土体的结合程度较高，单桩承载力较高。2.撞击形成孔洞。在泥浆的作用下，孔壁较光滑，单桩承载力较低。环境保护1.在正常情况下，旋转钻井可以在没有泥浆护壁的情况下通过干法进行。即使在特殊地层需要泥浆护壁，泥浆也只能起到支撑作用。钻井泥浆含量很低，污染源大大减少。2.泥浆循环通常用于冲击钻的钻孔和除渣过程。施工现场应设置泥浆池，这在文明施工中难以控制。污泥排放1.旋喷桩采用干法钻孔，剩余泥浆相对较干，剩余泥浆约为理论量的1.3倍，可降低运输成本，运输更加方便。2.冲击桩利用泥浆循环清除矿渣。残泥含水量高。剩余泥浆量约为理论量的1.8倍。运输量增加，运输不方便。噪音1.旋转打桩机的施工噪声主要来自机体发动机的噪声和钻杆倒渣时阀门的冲击噪声。回转挖掘机工作时产生的噪声约为7090db，对现场周围环境的生活和生产影响较小。2.冲击桩受冲孔桩机工作原理的限制，噪声污染难以避免。30m探测范围内的噪声可达100db以上，特别是进入岩层冲孔施工时，噪声更大，容易造成噪声污染。步行1.旋转钻机可以通过自己的履带自行移动，无需任何其他机械配合，并且可以在15-20分钟内从一个桩位转移到另一个桩位。2.冲击钻依靠其自身的起重或提升机械从一个桩位转移到另一个桩位通常需要60-90分钟或更长时间。桩机定位1.旋挖桩：采用先进的电子控制设备定位桩孔，确保旋挖机始终处于最佳钻进状态。2.冲击桩：手动控制位移和定位，定位缓慢且不准确。桩孔1.旋挖桩：垂直钻孔精度高。通过电液先导自动控制系统，可以精确调整整机座的水平度和桅杆的垂直度，垂直精度控制在1以内。2.冲击桩：利用冲孔桩机体的水平度、机架的垂直度和冲击锤的自重，保证精度控制在8以内，施工中容易出现斜孔和弯孔。电力负荷1.旋挖桩：柴油发动机提供动力，特别适用于施工现场无电的情况，同时也省去了电缆牵引、敷设和保护，安全性较高。2.冲击桩：桩径在2.2m以下的桩机耗电量为60kw，泥浆泵耗电量为30kw，总耗电量为90kw。正常情况下，如果配备20台桩机，用电负荷约为1800kw，这是很大的，并且有一定的安全隐患。安置职工1.旋挖桩：移动机器和除渣可由桩机的一名操作员完成。另外需要2-3人负责桩套管定位和埋设的辅助工作。一般情况下，旋挖桩机需要配备3-4人。2.冲击桩：移动机械、定位、挡泥墙、清渣等应配备人员。一般情况下，打桩机应配备6-10人。三。成孔效率的比较采取(1)随着成孔深度的增加，旋挖机和冲孔桩机的成孔效率逐渐提高，但旋挖机的效率提高率高于冲孔桩机。由此可见，旋挖钻机高效的优势可以更好地体现在长桩钻孔中，钻孔深度越大，旋挖钻孔的优势越大。(2)随着孔径的增大，旋挖机和冲孔桩机的成孔效率逐渐提高，但冲孔桩机的速度高于旋挖机。由于旋转挖掘机的最大输出扭矩是固定的，因此当使用较大的钻头时，施工效率将基本保持不变。然而，当冲孔桩机的桩径变大时，可以使用较大的桩锤来增加输出功率，从而大大提高施工效率。这说明旋挖机在小桩径桩基施工中比冲孔桩机有更多的优势，并且这种优势随着桩径的增大而逐渐减弱。(3)当观测到微风化岩石时，旋挖机和冲孔桩机的工作效率比达到最大。由于旋挖钻机是一种带动力的主动钻机，在输出动力一致的情况下，其对土层和岩层的破坏力是一致的。然而，冲孔桩机依靠桩锤自由落体产生的冲击力作为驱动力，因此对岩层的破坏力远远低于对土层的破坏力。因此，在岩石进入阶段，冲孔桩的机会大大降低了工作效率，而旋挖机也降低了工作效率，但降幅并不大。由此可见，旋挖机比冲孔桩机更适合在岩石深度大或岩层地质条件多变的条件下施工。结合以上几点可以看出，在桩长深、桩径小、岩层丰富的条件下，旋挖机可以充分发挥其优势，相对于冲孔桩机的效率也将最大化。四.成本比较以广州某高层住宅项目B为例，该工程桩基设计采用冲孔灌注桩施工。桩数1499根，桩身长度约812m(平均值为10m)，桩端持力层为弱风化粉砂岩，工程桩入土深度为2m。场地地质条件自上而下分别为人工填土、粉质粘土、粉质粘土和泥质粉砂岩。取样岩石的单轴抗压强度在6-19兆帕之间，属于较软的岩石，完全满足旋挖钻机的施工要求。工程成本比较通过对比，得出以下结论：在相同地质条件下，冲击钻进的施工成本低于旋转钻进，单价差异最多为303.6元/m3。随着桩径的增加，单价差异也减小。与工作效率相比，可以看出，与冲击钻井相比，旋转钻井成孔效率是后者的3-5倍，而造孔的平均成本是后者的1.24倍。费用的增加相对缓慢，但工作效率的提高却很快。在增加成本的同时，钻井效率大大提高，这对缓解工期压力，保证按期完工极为有利。其他成本比较：采购成本1.旋转钻机：整机价格相对较贵。国内旋挖钻机价格约为400万 500万元，进口钻机价格超过600万元。对于一般的基础施工企业来说，一次性投资数百甚至数千万元购买设备是很困难的。2.冲击打桩机：1米打桩机，每台约11万，1.5米打桩机，约12万。价格相对较低，设备采购成本相对较低。其他成本比较：维护成本1.旋转钻井：旋转钻机满载时的正常工作寿命超过6000小时。超过使用寿命后，有些零件需要更换和修