东方骨灵姬钻孔灌注桩是一种非常成熟的桩工艺，在世界范围内已有一百多年的设计使用历史。在我国也是比较普遍的一种桩基础形式，从南到北都有使用。从最初的人工挖孔，到钻孔设备出现后的机械成孔，钻孔灌注桩也经历了不断的细化深入的发展。今天我就来简单聊聊在我国机械成孔的钻孔灌注桩的几种最常见的设备。

　　我们学过地理都知道，我们脚下的这片土地，往下去是分着层的，各个地质纪元和历史时期形成的土层是不一样的，一层一层的层叠着，最上面一层就是我们脚下踩着的这一层土，这层土在我国普遍性的是叫粘土层，因为这层土的粘性非常大，很形象的一种叫法——实际上我国的地质分层基本上都是根据土层的物理特性来分的，比如含砂量大的就叫砂性土层。

　　但我国幅员辽阔，从南到北跨越近50个纬度，陆上从北端的漠河雪原，到南边的雷州半岛海边，这中间的距离有将近四千公里，不同的气候条件和地理条件，使我国地下的土层也有很大的多样性，比如长三角流域的软土地基，再比如两广云贵一带的岩层地基。

　　开始说机械成孔之前，我们还是先来说人工挖孔桩。首先要说明，人工挖孔桩是不需要什么机械设备的，它只是钻孔灌注桩最古老的一种施工工艺。

　　人工挖孔无需赘言，就是像古时人们打井一样，上面支个架子吊一个吊葫芦，然后两三个人轮换合作，用简单的工具，靠人力和一点辅助的机械力来挖一个深井，挖成后放下骨筋（不一定是钢筋啊，有些地方用的是竹筋，而且效果并不差），再浇灌混凝土。这种工艺中人力是占主要的，机械工具只是起到辅助作用。这种工艺在全国很多地方都有应用，毕竟以前没有设备的时候也都是全靠人力的，但主要应用于我国的华中和华北平原地区，这些地方的土质粘性比较高，没有什么岩层。

　　所用到的设备就是一个电动吊葫芦，也可能会因部分地区地质原因用到电铲、风镐。没有什么较大的机械设备，纯人力施工。

　　除了人工挖孔桩，其他的钻孔灌注桩，都需要用到较大的机械设备。主要有代表性的有三种。

　　通常意义上我们在日常施工中讲到钻孔灌注桩，并不是指广义的机械成孔灌注桩，而是单指机械成孔灌注桩中的一种，利用GPS系列钻机成孔的钻孔灌注桩。

　　GPS钻机又称磨盘钻或水磨钻。主要包括底盘、龙门架、传动控制系统、可拆接式钻杆、钻头几部分组成。

　　这一类型的GPS钻机以上海金泰工程机械有限公司生产的GPS系列为代表，从最初的GPS-10到现在最新的GPS-25D，这种钻机的型号就代表着它的最大施工能力，比如施工最多的GPS-10型钻机就表示最大可施工直径为1.0m，超过这个范围，质量就不好保证。成孔深度不同的钻机有不同的能力，最初的GPS-10型可以达到60米，最新的GPS-25D型刚能达到120米。生产效率相对较低。

　　GPS系列钻机的结构简单，机身较小，安装拆卸、维修方便，全机械传动，没有液压装置，性能可靠，操作简单，应该是我国钻孔灌注桩施工设备里应用最广泛的一个系列。

　　因为这型钻机的动力扭矩较小，通常在软土地基使用，主要应用于我国的长三角、珠三角和天津地区。

　　缺点是需要泥浆护壁，施工过程中需要使用大量的水，会有大量泥浆产生，粘土的成浆比约为1:3，在施工中需要专门的运输设备和排放地点来处理泥浆。

　　GPS钻机主要应用在软土地基中，在硬土中的施工效果比较差，且对地下有石块、旧基础等障碍地质施工困难，因此便出现了一种对硬物有切削功能的钻头的设备，就是旋挖钻机。

　　旋挖钻机主要包括履带式行走机构、底盘、驾驶室、桩架、钻杆、导向架、液压装置、动力头、传动系统、钻头等部分组成。

　　旋挖成孔灌注桩是近些年才推广开使用的一种比较先进的桩基施工工艺，经过多年发展验证，也是一种比较成熟的施工工艺。

　　旋挖钻机和我国大部分工程设备一样，最初都是从国外引进，目前在我国生产很多，全国几乎所有地区的重型机械制造厂家，像抚挖、徐工、山河智能、宇通、金泰等，都会有生产。

　　旋挖钻机使用履带行走，液压调节桩架，可以多个角度施工。成孔是通过底部带有活门的桶式钻头旋转破碎岩土或障碍，并直接将其装入钻头的斗仓内，然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土，这样循环往复，不断地取土卸土，直至钻至设计深度。旋挖钻机的钻头上焊接有合金刀头，硬度很高，可以有效的对岩块、混凝土等硬物进行切削破碎。

　　旋挖钻机直接取土施工，不会产生泥浆，施工速度较快，主要应用于公路、铁路、桥梁等大直径桩基础，和一些城市内中浅层、低硬度地下障碍物的破碎清除。在全国各地都有使用，是受限较小的一种施工设备。

　　施工桩径大，但钻孔深度受限于桩架，成孔深度不太深。因为机体较大，结构复杂，限于制造工艺的原因，机械成本比较高。

　　在我们南方的岩溶发育比较多的地区，比如珠海等地，使用较多的就是冲孔钻机了。冲孔钻机的生产厂家也主要集中在广东，北方比较少。

　　冲孔钻机又叫冲锤，一个“冲”字就体现出了这种设备的特性，是利用冲锤下落的冲击力来成孔的一种设备，是用冲击钻机把带钻刃的重钻头（又称冲锤或冲锥）提高，靠自由下落的冲击力来切削岩层，排出碎渣成孔。

　　冲孔打桩机由桩锤、桩架、底盘、传动系统及附属结构等组成。桩锤通过钢丝绳悬吊在桩架前部两根平行的竖直导杆（一般称为门龙架）之间，用提升吊钩吊升。桩架为钢结构塔架，在其后部设有卷扬机，用以吊起桩锤。

　　冲孔桩机比较类似于强夯设备。施工工艺和强夯也差不多，都是利用龙门架吊起重物，然后利用重力砸下，只不过冲锤吊的是重型钻头，强夯吊的是夯锤。

　　冲孔打桩机对于其他桩机来说，钻孔孔径较小、效率较低、应用比较少，主要应用于我国南方的岩溶地层。

　　以上这三种桩机，应该是在我国综观南北的桩基础施工中最常见到的三种设备，当然其他的还有全回转钻机、搓管机、潜水钻机等设备，但相对这三种设备来说，都属比较不常见的施工设备，没有这三种设备作为钻孔灌注桩的机械有代表性。

　　这三种设备也是各有各的优缺点，GPS钻机适合于软土地基，旋挖钻机适合于硬土地基，冲孔钻机则适用于岩溶地层。