长螺旋钻孔压灌超流态混凝土桩的应用浅谈

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1. 工程简介

　　1.1该工程位于某市内，属于河底旧桥改造工程。

　　1.2工程地质情况。勘察深度内的各土层岩性自上而下分析为：①素填土：褐色，稍湿-湿，松散，本层平均厚度为1.95米。②粗砾砂；黄褐色，湿-饱和，本层平均厚度为3.26米。③亚砂土：褐黄色，湿-很湿，密实，本层平均厚度为2.47米。④细砂：浅黄色，饱和，密实，本层平均厚度为2.05米。⑤亚粘土：褐黄色-黄褐色，可塑-硬塑，最大揭露厚度为5.90米。

　　2. 方案确定

　　2.1该工程采用长螺旋钻孔压灌超流态混凝土桩，设计桩径Φ400mm，桩长10米，混凝土设计为C30。长螺旋钻孔是一种大扭矩动力头带动的长螺旋中空钻杆快速干钻法，钻孔中的土除一部分被挤压外大部分被输送到螺旋钻杆叶片上，土在上升时被挤压至密与钻杆形成一土柱，土柱与钻孔间隙仅有几毫米，类似于一个长活塞，土柱使钻孔在提钻前不塌孔。即使在有地下水的地层，因土柱与钻孔间隙小，钻孔速度快，钻孔内渗出并积存的水很少，因此孔内不会塌陷。 长螺旋钻孔压灌超流态混凝土工艺是应用泵送混凝土和流态混凝土基础上配制，其和易性、流动性好，塌落度大，便于泵送，并便于长钢筋笼的下入。 混凝土输送泵通过高压管路与长螺旋钻杆相连，中孔的螺旋钻杆代替了钻孔内的泵管。钻杆底部的钻头设有单向阀，钻杆至设计深度后停止钻杆回转，把搅好并储备好的超流态混凝土通过泵管1～75KPa的压力压至钻头底部，此时单向阀打开，混凝土压出并推动钻杆上升，随钻杆土柱的上升，孔内混凝土压满，由于孔内积聚高压，并有钻杆的抽吸作用，在软土段混凝土会充盈较多形成扩径桩，对提高桩承载力很有好处。经过点焊成型的钢筋笼吊起居中后靠自重即可插入混凝土一定深度，笼较长靠自重或无法压入时，可加震动器震入。

　　2.2超流态混凝土压灌工艺具有有以下特点：（1）施工无噪音、无震动、无污染。（2）钻孔后不需要清理钻孔虚土。混凝土钻头高压泵出使桩底无沉渣，提高成桩质量。（3）干孔作业，较泥浆护壁钻孔提高磨阻力。（4）采用泵送混凝土，混凝土连续泵送，保证桩身完整性良好，克服断桩、缩径、孔底沉渣等泥浆护壁工艺钻孔的质量通病。（5）钻孔灌注速度快，施工效率高，移动灵活方便的特点，每日可成桩20～30根。

　　2.3长螺旋钻孔压灌超流态混凝土桩施工工序。

　　3. 施工准备

　　3.1平整场地，布置运输路线 根据场地自然标高与设计标高的情况，将现场再平整一遍，清除有碍施工的障碍，选择好机械、设备的进出场道路，机具材料堆放场地做好夯实和排水。

　　3.2接通施工用水电。

　　3.3根据要求和周围实际情况，搭建临时设施、仓库、钢筋场。

　　3.4工程开工前，工程负责人、技术员、施工员尽快熟悉图纸，组织图纸会审和技术交底，编制详细的施工方案和材料供应保障措施。定位放线根据甲方提供的现场轴线桩位用全站仪放出轴线及桩位。根据高程桩用水准仪测出各场地标高，并设立标高控制准线。

　　4. 成孔、灌注

　　4.1钻机钻进前，应对钻机做各种准备的检查，包括对主要机具及配套设备的检查和维修。

　　4.2钻机安装要水平稳固，钻塔应垂直，通过水平尺及垂球十字双向控制螺旋钻杆垂直度，钻头距地面10厘米对准桩位压入土中，钻进时随时钻机进行校位。

　　4.3钻进成孔：旋转钻杆，边旋转钻杆，边清理孔边渣土。钻孔过程中随时观察钻桩运行电流数值和地层土质状况；钻进时要控制好钻进速度，保证钻机的稳定性，保证钻头垂直度符合规范要求，不要盲目追求钻进速度，防止钻孔倾斜。旋转钻杆至桩底设计标高，校核桩身长度，并做好记录。

　　4.4提钻压灌混凝土：提升钻杆不大于30厘米时，同时连续向孔内压灌混凝土，并控制钻杆提升速度（2.0～2.5m/min），在淤泥层和砂层时适当减缓提钻速度，保证钻杆置于混凝土中的埋深，连续压灌越过不利地层影响的范围。每根桩应控制上料、出料数量，按理论数×充盈系数确保每根桩送混凝土量与理论数相符，应详细记录好每根桩的混凝土用量。

　　4.5混凝土灌注完后，立刻通过钻机自配吊装设备人工辅助下钢筋笼，通过振动将钢筋笼下至设计标高。

　　4.6施工时桩顶标高应高出设计标高，高出长度一般不小于0.5米，以保护桩头。

　　5. 施工技术措施

　　5.1选择好施工线路：根据场地情况及桩中心距采用合理的施工路线，必要时采用隔一打一的方案，以防因地层不稳出现临近串桩问题。

　　5.2控制好混凝土质量：该工艺对混凝土的质量要求较高，对和易性、流动性及塌落度的要求必须严格控制。在施工前进行实配，测定其塌落度及损失值为提高混凝土质量可适当加粉煤灰和泵送剂。

　　5.3混凝土压灌。用输送泵以10～15MPa的压力输送，在混凝土出口2～4MPa的压力进行混凝土压灌，注意提升速度，注意做到搅拌站与钻机手的密切配合。

　　5.4正确掌握混凝土配合比，每天根据沙石的现场含水率及时调整施工配合比。

　　5.5设立标高控制线，利用水准仪和控制线设立，专人根据图纸要求控制好桩顶和钢筋笼标高。

　　5.6钢筋笼制作场地要平整，保证钢筋笼不变形，钢筋笼制作完成后，地面放置枕木，防止钢筋笼生锈变形。钢筋笼在施工现场统一加工，一次成型，避免了在运输过程中的变形。

　　6. 验桩

　　混凝土灌注完两周后，进行承台开挖，由于此工程桩顶标高在地面标高下仅有0.7米，为保护桩头不被破坏，采取人工挖桩。凿去桩头，用砂轮机将桩头磨平！报检测中心进行桩基检测，验桩164根，I类桩160根，II类桩4根，满足设计要求。

　　7.结束语

　　通过这套工艺的使用，克服了因工期紧、施工条件差所产生的影响，克服了钻孔灌注桩断桩、缩径、沉渣等通病，保证了成桩质量。钻孔灌注桩工程施工基础，对整个工程起到至关重要的作用，这要求工程管理人员对每道工序都要严格把关，各工序严格按设计要求和技术规范规定施工，确保工程质量。

　　参考文献；

　　［1］《建筑地基基础设计规范》GB5007-2002。

　　［2］《建筑地基处理计术规范》JGJ79-2002。

　　［3］《建筑桩基计术规范》JGJ94-2008。

　　［4］《地基处理手册》（中国建筑工业出版社）。

　　［5］《岩土工程新技术实用手册》（地质科学出版社）。