长螺旋钻孔压灌桩技术在建筑工程中的应用探讨

长螺旋钻孔压灌桩技术在建筑工程中的应用探讨

摘要：文章介绍了长螺旋钻孔压灌桩的施工特点，并结合实际工作经验，对长螺旋钻孔压灌桩的施工要点进行了分析，以供参考。

关键词：长螺旋钻孔压灌桩；施工

长螺旋钻孔压灌桩属于灌注桩的一种，由于长螺旋钻孔压灌桩施工噪声低、设备行走灵活、成桩速度快、对地层适用性强，而被广泛应用于房屋建筑、水工建筑和桥墩基础的施工，并向大直径、多样化方向发展。

一、长螺旋钻孔压灌桩施工概述

长螺旋钻孔压灌桩是借助于长螺旋桩机、输送泵、输送管道以及钢筋笼振动器配套施工。利用长螺旋钻机钻孔，土体被切削后反向挤推排土，钻孔至设计深度后，借助长螺旋钻具的中主管将混凝土高压泵入桩底，然后边压混凝土边提升螺旋钻具形成素混凝土基桩，随后采用穿插导向管的振动送笼器，将钢筋笼边振动边插送到基桩的设计深度，连续作业成孔，成桩一次完成。

长螺旋钻孔压灌桩施工优点主要有：(1)长螺旋钻孔压灌桩采用长螺旋钻机钻孔，至设计深度后慢慢一边提钻，一边灌混凝土，达到地面满足标高后，立即下钢筋笼振捣成桩，既成孔、成桩由一机一次完成任务，施工时间短、功效快。(2)适应性强：该桩型适用于污泥质土、粘性土，粉土，填土等各种土质，能在有缩径的软土、流沙层、沙卵石层、有丰富地下水等复杂地质条件下成桩。(3)桩身质量好：与其他常见的灌注桩施工工艺不一样，由于其混凝土是从长螺旋钻机钻杆中心压入孔中的，混凝土具有密实、无断桩、无缩颈等特点，并对桩孔周围土有渗透、挤密作用。(4)单桩承载力高：由于是连续压灌超流态混凝土护壁成孔，对桩孔周围的土有渗透、挤密、固结作用，提高了桩周土的侧摩阻力，使桩基具有较强的承载力、抗拔力、抗水平力，变形小，稳定性好。(5)机械投入少：可由钻机直接吊入钢筋笼振压入桩内，节省吊车台班，减少了大型机械的投入量。

二、长螺旋钻孔压灌桩施工工艺

（一）工艺流程

工艺流程见图1。

图1长螺旋钻孔压灌桩施工流程图

（二）施工场地准备

施工场地准备的具体做法：(1)由于长螺旋施工设备笨重，在设备进场前应对可能产生沉陷的地表进行处理。如铺设砖渣，夯打密实，确保平整后的场地有足够的重能力和稳定性。(2)在城市市区施工时，应查清是否有妨碍施工的地下埋设物(如水管，煤气管道、电缆等)及地下构筑物(下水道、护坡、地下硐室等)如有地下埋设物和地下构筑物，应预先消除和拆移。(3)施工前甲方应召集四方(甲方代表、设计代表、施工代表、监理代表)进行图纸会审和技术交底。并核实重点内容(例如桩长、桩径、±0标高、钢筋笼下置深度、)和解决图纸上面的有异议的地方。施工方对严重影响沉桩质量且操作技术要求高或难度较大的施工环节和施工工艺，在考虑施工队伍素质的情况下，可向甲方和设计方索要详细的施工步骤和操作要点。对图纸上尺寸标注不明或有疑问的在此次会议中也应一并解决。

（三）材料准备

（1）水泥：钻孔压浆桩宜用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，基础桩的桩身强度≥C25时，水泥强度等级宜用42．5，平均气温低于一20℃的野外施工，可使用早强型普通硅酸盐水泥。（2）粗骨料：钻孔压浆桩由于成桩过程中存在有别于其他灌注桩的向浆孔内投料及补浆工序，为使这两道工序能顺利进行，骨料中10mm以下的含量宜控制在5％以内，常用规格：16～31．5mm、20～40mm、31．5～63mm、10～20mm与16～31．5mm混合级配，20～40mm与31．5-63mm混合级配、最常用为20～40mm；桩径较粗、孔深较大又容易串孔时，宜用较大粒径的碎石，反之则宜选用较细粒径。骨料最大粒径不应大于钢筋最小净距的1／2。（3）钢筋：钻孔压浆桩使用的钢筋笼与普通灌注桩完全相同，主筋采用热轧带肋钢筋、常用规格为由8～16φ；螺旋箍筋采用热轧圆盘条、常用规格为声8～l2φ。（4）混凝土外加剂：作为减水剂使用，以提高桩身混凝土强度为目的时，宜用奈系的FDN、UNF、NNO等高效减水剂或高效缓凝减水剂；桩径、桩长较大，注浆泵能力不足时，可使用缓凝剂或缓凝减水剂，提高成桩工艺质量。

（四）定桩位

根据设计图纸、施工组织设计，本着有利于保护已施工程桩，定出拟施桩位后由当班技术人员测量复核确定，并随即插上标志桩。

（五）钻机定位

将长螺旋钻机开到拟施桩位，钻头的钻尖对准标志桩后，用吊线法或经纬仪在互为900的两个方向，将螺旋钻杆或挺杆调至设计角度，垂直度控制在桩长的1％以内。

（六）挺杆垫实

挺杆下方采用两根1500×250×250硬方木平行垫实。

（七）钻进

将钻头的出浆孔用棉纱团堵塞严实，钻头轻放入土、合上电闸、钻头及螺旋钻杆缓慢钻入上中。铲土工将螺旋钻杆钻出的孔土随即清出孔1：3并及时运出场外。

（八）制浆

放浆员跟搅浆岗工人准备好按技术人员技术交底中水灰比所决定的需水量与水泥比。搅浆岗在得到钻机指挥指令后方可开始搅浆。

（九）混凝士灌注

（1）钻机钻至预定孔深清孔后，先将钻杆提升300～500mm，首批灌注混凝土时，停顿10～20s加压，再缓慢提升钻杆。（2）灌注要连续进行，协调作业，提钻速度由泵送量控制。（3）混凝土灌注充盈系数不得小于1，一般土质为1．1，软土为1．2—1．3。（4）灌注砼至桩顶时，应适当超过桩顶设计标高，以保持在凿除浮浆后，桩顶标高和桩顶混凝土质量符合设计要求。

（十）补浆管安放

将φ20mm聚氯乙烯补浆塑料管穿入加工成型的钢筋笼内，并使补浆塑料管入桩孔时下端距孔底lm，当桩长超过l3m时，宜放两根补浆管，为一长一短，长管下端距孔底lm，短管为桩长的1／2即可；补浆管应与钢筋笼简易固定、上部超出笼顶长度应保证钢筋笼入桩孔后尚能露出施工地坪0．5m左右，补浆塑料管上端接上快速接头。

（十一)注浆

（1）钻至设计标高后，钻机空转等待注浆、钻杆不再下放，钻机指挥在钻头已到达，或将要到达设计标高前10～20s向注浆车司机发出注浆信号。（2）注浆车司机接到信号开始注浆的同时以浆车喇叭声发出应答信号，钻机指挥接到信号30s左右，并观察高压胶管伴随注浆到达位置产生剧烈摆动的特征，确认浆液到达孔底后，向钻机司机发出提钻指令。（3）钻机指挥根据技术交底的提钻速度和注浆车司机定时发出注浆量信号，指挥钻机司机提升钻杆，保证注浆量略大于提钻形成的钻孔空间、确保钻头始终浸没在浆面下1．0m左右。一般注浆压力4～8MPa。钻杆提至没有埋钻危险的标高位置时停止转动井延续原提钻和注浆速度，铲土工将螺旋钻杆上附着的孔土及时清出。

（十二）提出钻杆

钻杆提升至不塌孔标高位置时，停止注浆，在孔口清理干净后、将钻杆时应将孔口护筒中心固定在原桩位中心。

（十三）下钢筋笼

（1）单吊点起吊：长度为12m以内的钢筋笼可直接起吊。（2）起动钻机副卷扬后，钻机指挥全面协调副卷扬与人工方向控制绳的工作状态，使钢筋笼不刮、不碰任何地面和空中物件将钢筋笼按预定方向平稳的吊起。（3）钢筋笼吊至与地面垂直时，转动或移动钻机将钢筋笼中心对准孔口。（4）孔口操作人员扶好钢筋笼、松开副卷扬将钢筋笼缓慢平稳地下入桩孔，吊点下移至接近孔口时松开方向控制绳。（5）用水准仪测量并将钢筋笼固定在设计标高处。（6）将专用吊绳一端的封闭环从索具中取出，开动钻机副卷扬抽出专用吊绳。双吊点起吊：长度大于12m可采用双吊点起吊；吊点宜设在l／3笼长和2／3笼长位置。为减少起吊变形可采用加焊甚至满焊螺旋箍筋焊点、增加架立箍筋直径的方法增加钢筋笼整体刚度，也可采用在吊点处绑扎梢径120～180mm、长度4～6m的干燥杉木增加吊点处刚度的综合方法起吊。

参考文献：

[1]程旭昌.有效控制长螺旋钻孔压灌砼桩质量的措施探析.中小企业管理与科技，2009（7）.

[2]周颖.长螺旋钻孔压灌桩设计实例分析.山西建筑,2011(15).

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。