1、长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工技术的优劣分析摘要：长螺旋钻孔压灌混凝土桩是在长螺旋干钻法的基础上发展的压灌混凝土桩成桩技术，其工艺原理为，采用长螺旋钻机钻至设计标高，利用混凝土泵将钢筋笼一次插入状态，形成钢筋混凝土灌注桩。本文现就长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工技术做简要概述，找出其优势和缺点，在建筑设计过程中进行有效的利用和规避。 关键词：长螺旋；压灌；混凝土桩；优缺点 中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号： 长螺旋钻孔压灌桩工艺是近几年发展起来的一种新工艺，它不仅保留了普通灌注桩的特点，而且克服了普通混凝土的缺点，由于其无振动，不挤土，噪声小，泥浆污染小，且桩机移动速度快，钻杆穿透力强，成桩
2、快，成本低、工程质量好、现场文明安全，又可在复杂地质条件下顺利成孔的方法等诸多优点，近几年得到了广泛的应用，特别是在我国北方。 然而，因其施工过程和工艺比较复杂，也制约工程的实施。 一、长螺旋灌注桩的施工要点及其优势 1、钻孔施工 钻孔定位后进行预检，桩尖与桩位偏穆不得大于 1 cm，接触时，下钻速度要合理。钻进速度根据土层情况确定为：杂填土、粘性土、砂卵石层为 0.205 mrain，素填土、粉土 砂层为 10 15 mmin，监理人员应掌握场地土质情况及钻进速度，以便发现问题，采取对策。钻机钻进过程中，一般不得反转或提升钻杆，如需提升钻杆或反转，应将钻杆提升至地面，对钻尖开启门须重新清洗，
3、调试封 1：3 若遇卡钻、钻机摇晃、偏移或发现有节奏的声音时，应立即停钻，查明原因，采取相应措施后，方可继续作业 钻出的出方，应随钻随清。 2、混凝土搅拌 混凝土搅拌所用材料(水泥、粉煤灰)必须有出厂合格证及复试报告，根据设计基桩混凝土的强度等级，由试验室提供配合比，根据配合比配制混凝土，混凝土的坍落度为 1821 cm，粗细骨料规格符合设计要求，且有检验报告。混凝土搅拌用水符合混凝土搅拌用水标准要求。 泵送混凝土压力一般为 35 MPa，不宜太大，以免输送瞥爆裂。混凝土泵送尽可能连续，若不连续时，地泵材料内的混凝土应连续搅拌。泵送混凝土时，应保证料斗内混凝土的高度不得少于 13 或不得低于
4、40 cm，以防吸进空气造成堵管。 压灌桩成桩(无钢筋笼) 成桩施工各工序应连续进行，钻杆的提升速度应与泵进量相一致，充盈系数不小于 l、0，压灌混凝土顶面标高高于设计标高 500 mm，成孔后将孔周围的泥土清理至1O m 外，并不影响场地施工。 3、长螺旋压灌桩施工工艺 用长螺旋钻机钻孔至设计深度，在提升钻杆的同时通过设在钻头上的喷嘴向孔内高压灌注已制配好的以水泥为主剂的浆液，至浆液达到没有塌孔危险，或地下水位以上 0.51.Om 处；待钻杆全部提出后，向孔内放置钢筋笼，并放入至少 2 根离孔底 1m 的补浆管，然后投放粗骨料至设计标高以上 0.5m 处；最后通过补浆管，在水泥浆终凝之前多次
5、重复地向孔内补浆，直至孔口返出纯水泥浆、浆面不再下降为止。操作工艺分述如下： 3.1 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。 3.2 钻机定位。检查桩位点与轴线的关系，误差不大于 5cm。钻机就位后，调整钻尖位置，使钻杆垂直对准桩位，要求车盘、桩位、动力头三点一线，钻尖垂直对准桩位中心。应用钻机塔身的前后和左右的双向悬挂垂球检查塔身导杆垂直度，调整钻机水平位置，使机台稳固，垂直度偏差不大于 1%桩长。 3.3 挺杆垫实。挺杆下方采用两根 mm：1500 X 250 X 250 硬方木平行垫实。 3.4 钻进成孔
6、。钻孔开始时，关闭钻尖出料门，向下移动钻杆至钻头触及地面，启动主电机平稳钻进，在成孔过程中，如发现钻杆摇晃或难钻进时，应放缓进尺，否则容易导致桩孔偏斜、位移，甚至使钻杆损坏。当钻头钻进到设计桩长的预定标高时，在动力头底面停留位置相应的塔身处作醒目标志，作为施工时控制桩长的依据。 3.5 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。 3.6 混凝土灌注。钻机钻至预定孔深清孔后，先将钻杆提升300500mm，首批灌注混凝土时，停顿 1020s 加压，再缓慢提升钻杆。灌注要连续进行，协调作业，提钻速度由泵送量控制。混凝土灌注
7、充盈系数不得小于 1，一般土质为 1.1，软土为 1.21.3。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。 3.7 补浆管安放。将中 20ram 聚氯乙烯补浆塑料管穿入加工成型的钢筋笼内，并使补浆塑料管人桩孔时下端距孔底 lm，当桩长超过 1 3m 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 12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。 3.8 注浆。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
8、到达设计标高前 1020s 向注浆车司机发出注浆信号。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。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 10m 左右。一般注浆压力 48MPa。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。 3.9 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
9、、将钻杆时应将孔口护筒中心固定在原桩位中心。 3.10 下钢筋笼。单吊点起吊：长度为 l2m 以内的钢筋笼可直接起吊。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。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。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人桩孔，吊点下移至接近孔口时松开方向控制绳。用水准仪测量并将钢筋笼固定在设计标高处。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：长度大干 l2m 可采用双吊点起吊；吊点宜设在 13 笼长和 23 笼长位
10、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 120180ram、长度 46m 的干燥杉木增加吊点处刚度的综合方法起吊。 4、长螺旋钻孔压灌混凝土桩的主要优势 4.1 受地下水位和复杂地质情况影响较小，适用于黏性土、粉土、填土等各种土质，能在有软土、流沙层、砂卵石层，有地下水等复杂地质条件下成桩。 4.2 机械投入少。钻机直接吊入钢筋笼，节省了吊车台班，减少了大型机械的投入量。 4.3 低噪声，无振动。不需要设置泥浆池和沉淀池，减少了临时用地，没有泥浆污染，符合环境保护和绿色施工技术标准要求。 4.4 由于混凝土是从钻杆中
11、心压入孔中，成孔、成桩由长螺旋钻孔机一次完成。混凝土密实，并对桩孔周围土有渗透挤密作用。单桩承载力高，抗拔能力强，成桩速度快，质量好，工期短，施工过程安全，工程造价低，综合小一号，适应性强等。 二、因在施工过程中的工艺严格复杂，也暴露了长螺旋钻孔压灌混凝土桩的缺点： 1、穿孔。施工过程中，由于相邻桩之间的间隔小和土质软弱，孔壁之间的软弱土层易在邻桩成孔过程中，由于泵送混凝土的压力作用面而穿孔，使已成桩但尚未凝结的混凝土快速下沉流入正在成孔的邻桩孔中，造成状态破坏。穿孔若处理不当会造成桩体破坏，钢筋笼失控，桩身有夹土层。 2、桩位偏移。桩位偏移是指装轴心位置偏离设计位置二超出规范、规程所允许的范围。主要原因有：人为因素，如人员的疏忽大意、责任心不强造成测量放样的失误；设备因素，如机械移动过程中将测放的桩位点移动、测放点仪器不能满足要求等。 ；地下有障碍物。 3、斜孔。斜孔产生的原因主要为螺旋钻杆的垂直度不能满足要求；其次，在软弱土层想较硬土层过度时，若接触层面欺负较大，钻进过程中压力过大，钻头易沿软弱土层面倾斜造成斜孔。 4、堵管。堵管是灌注时混凝土阻塞于输料管或钻杆中不能连续灌注现象。 参考文献 刘宗仁，土木工程施工【M】 ，北京：高等教育出版社，2009 GB 50007- 2002， 建筑地基基础设计规范S
