钻机选型方案

南昌市港口大道第二合同段(K2+071 〜K3+392,1.321km)

钻机选型

专项施工方案

中国中铁

编制：_______________

复核：_______________

审核：_______________

中铁四局集团有限公司南昌市港口大道第2合同段项目经理部

二◦一三年七月

目录

一、编制依据及编制原则 (3)

1、编制依据 . (3)

2、编制目的 . (3)

3、工程概况 . (3)

4、水文地质 . (3)

二、钻机方案比选 . (4)

2．1 冲击钻 (4)

2．2 回转钻机 . (4)

2． 3 冲击反循环钻机 . (5)

2．4 旋挖钻机 . (5)

三、钻机的技术经济分析与比选 (6)

3． 1 地层适应性的应用比选. (6)

3． 2 各类钻机经济性及综合性能的比选 (6)

四、钻机配置比例 . (8)

钻机选型专项施工方案

一、编制依据及编制原则

1、编制依据

1. 业主初步施工策划

2. 南昌市港口大道 2标施工图；

3. 施工地的气候、交通、能源、环境、工程地质和水文条件；

4. 《混凝土结构设计规范》 GB50010-2010；

5. 《公路桥涵施工技术规范》 JTG/TF50-2011；

6. 《城市桥梁工程施工与质量验收规范》 CJJ2-2008；

7、《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2011；

8、《建筑桩基技术规范》 JGJ94-2008；

2、编制目的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，因此我标段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阐述来确定适合我标段的钻机型号。

3、工程概况我标段位于南昌市北城区“十横十纵”干线性规划道路中南北向道路，南起洪都大桥北至福银高速七里岗互通。我标段位于南昌市裘家码头与梅林大道之间，经双港码头、顺发码头，跨幸福前港至标段尾。自主线桥 53# 墩至95#墩（K2+071〜K3+392总计1.321km。道路等级：干线性主干道。主路采用高架桥形式宽32.5m，设计行车速度80Km/h （双向6〜8车道）, 地面辅路在高架桥下布置宽55m设计行车速40 Km/h（双向6车道）。梅林大道前高架快速路设一对上下匝道接规划机场路，过梅林大道路口后高架快速路设一对上下匝道连接地面辅路。

主线桥钻孔灌注桩共388根,梅林匝道桩基152根，总计540.桩径1.0m： 332根，桩径 1.2m： 72根，桩径 1.5m： 96根，桩径 1.8m： 40根，合计 18703 延米。计划工期 2013 年 6 月到 2015 年 6 月。

4 水文地质

（1）赣江冲积平原区：属赣江冲积平原I级阶地，地势平坦开阔，以

冲积作用为主，地面高程为17.20〜21.78米。

（2）据地勘显示，我标段多为中风化千枚岩，局部为微风化千枚岩。上部多为杂填

土、粘土及粉质粘土。

二、钻机方案比选钻孔灌注桩不受地下水位影响，可以穿越各种土质复杂或软硬变化较大的地层（如各类砂土、粘性土、碎砾石土、卵石层、风化岩及多夹层的岩层）对地基进行加固处理，具有承载力大、施工设备简单、方便快捷、安全性好等诸多优点。我部把桩基础施工部分作为研究对象，钻孔灌注桩施工工艺过程繁多，在整个施工过程中，关键环节是钻孔，钻孔速度的快慢和成孔的质量在整个桩基施工过程中居于主导地位，钻孔机械就是灌注桩基础施工的主导机械，因此对钻孔机械的比选尤为重要。在该地层哪些钻机可以成孔，成孔的效率、消耗如何，只有全面分析各类钻机的性能指标，才能找到该工程最为合适的施工钻机。

2．1 冲击钻冲击钻机是一种比较传统的钻进机具，依靠冲击锤进行冲砸，掏渣筒掏

渣，上下往复冲击将土石劈裂、砸碎，部分被挤入孔壁之内，普通泥浆护壁。适用于常见的所有填土层、粘土层、密实砂层、圆砾层及角砾复合夹层，但在大漂石、卵石层及微风化地层中进尺缓慢，且冲击锤容易损坏。冲击钻具有地层适应范围广、施工速度快、场地环境要求小、造价较低等特点。但同时冲击钻劳动强度大，泥浆循环要设立泥浆回流池占地大，产生的泥浆不易外运，施工震动噪音大。

2． 2 回转钻机回转钻机是一种在我国应用时间最长、范围最广、市场保有量最大的成孔机具，该种钻机除在卵、砾石层钻进较为困难外，在其它各种常见地层均有良好的适用性。回转钻机根据排渣方式的不同分为正循环和反循环两种，反循环又细分为泵吸、气举、孔底泵送（射流）三种。在素土层、粘土层及砂土层常采用正循环，在卵石层、砂卵石夹层、岩石层及孔底清渣常采用反循环。根据地层不同，钻头可采用不同形式，特别是在钻进坚硬岩石层时需配置滚刀钻头或牙轮钻头，回转钻机的钻孔直径可达

2〜 5m，

深度可达百米。正、反循环回转钻机具有应用范围广、护壁效果好、成孔质量高，施工无震动、无噪音、机具操作方便、造价较低等特点。但同时其在复杂地层成孔效率较低，施工现场用水量大、泥浆排放量大，扩孔率较难控制，又很难在卵石、漂石、基岩上施工，特别是在坚硬地层中进度缓慢，施工成本直线上升。

2． 3 冲击反循环钻机冲击反循环钻机是一种将传统的冲击钻机与反循环排渣工艺相结合的新型大孔径钻机。即利用冲击钻头对岩石进行较高频率的冲击，使岩石产生破碎，然后利用反循环排渣方式及时将破碎岩屑第一时间排出孔外，该种钻法既保留了传统冲击式钻机的施工成本低、清孔干净、沉渣量少、适应地层广的优点，又克服了其不能连续排渣、重复破碎多的不足，广泛适用于各种复杂地层施工。