某工程長螺旋鉆孔灌注樁的施工研究

沈天華

0 引言

長螺旋鉆孔灌注樁是采用專用長螺旋鉆孔機鉆至預定深度，通過鉆頭下瓣口向孔內連續灌注流動性較好的混凝土，至樁頂為止，然后插入鋼筋籠而形成的樁體，是一種新型的樁基礎施工技術。這種成樁技術有著成樁速度快、混凝土骨料分散性好、不受地下水位限制、單樁承載力高且造價低的特點，因此廣泛應用于基礎工程。

1 工程概況

某大型商業中心建筑面積約32萬m2，由大底盤與上部5棟剪力墻結構高層塔樓建筑組成。其中，大底盤層高4.2 m，總共3層;上部塔樓每層層高3 m，共20層，是一個集購物、娛樂、居住為一體的商業中心。

2 場地地質條件

根據地質勘查資料，該段場地主要地層分布如下:①層人工填土:稍濕，土質成分雜亂、極不均勻，下臥淤泥質土。層厚0.30 m～12.40 m。②層耕土:黃褐～褐黃色，濕，具中壓縮性。層厚0.30 m～1.40 m。③層粉質粘土:紅褐～褐紅色，局部地段夾褐灰色，稍濕，硬塑～堅硬狀態，具中壓縮性。局部為粘土，為淺部坡殘積形成。含礫量約3%～8%，次棱角狀，分布不均，母巖成分為泥巖及泥質粉砂巖，強～中等風化。層厚0.50 m～13.20 m。④層中等風化的泥質粉砂巖:棕紅及紫紅色，局部地段夾褐紅色，節理發育，采取率均達90%以上，RQD=85～95，夾薄層狀砂巖。為了消除土的濕陷性，提高地基承載力，地基處理設計采用長螺旋鉆孔灌注樁。樁徑800 mm，混凝土強度等級C25。

3 長螺旋鉆孔灌注樁的工藝

長螺旋混凝土灌注樁是利用長螺旋鉆機鉆孔至設計標高，停鉆后在提鉆的同時通過鉆頭下瓣口，灌注商品混凝土，當灌注混凝土到設計樁頂標高后，移開鉆桿將鋼筋籠壓入樁體。

3.1 長螺旋鉆孔灌注樁的工序

長螺旋鉆孔灌注樁施工流程見圖1。

3.2 關鍵工序

1)鋼筋材料檢驗。鋼筋到達施工現場后，由專人及時填寫《送檢委托單》，在監理單位的監督下，按照規范、標準所規定的取樣方法進行抽樣送檢。對于一次樣品檢驗不合格的，應及時通知建設單位或監理單位，進行雙倍取樣復檢。復檢仍為不合格的，作廢品處理，不能用于工程。對已復檢合格的鋼筋可以用于工程。

2)定位測量放線。以業主提交的測量控制基準點為控制點，建立閉合導線控制網，并報監理公司驗收簽字確認后，方可進行定位測量工作。按施工圖用全站儀或經緯儀、鋼尺放樁位。確定好樁位后，要做好標記，以便施工樁位定位。在施工過程中，要做好記錄工作，以便監理單位現場驗收。

3)成孔。鉆機就位后，要做到機座平穩，可采用鉛錘測定鉆機桅桿的垂直度，要確保鉆頭中心與樁位偏差小于20 mm。經質檢員檢查合格后方可施工。鉆頭剛接觸地面時，先關閉鉆頭下瓣合龍。鉆進速度可控制在1 m/min～1.50 m/min。在鉆進過程中，要隨時檢查鉆機的平穩狀態和垂直度。如遇到卡鉆、鉆機搖晃、偏移，應立刻停鉆，查明原因，采取糾正措施后方可繼續鉆進。鉆出的土方要及時清理，不能就地堆放，要及時轉運到相應位置，防止堆土對鉆孔施工的影響。鉆孔深度可以采用鉆桿上的孔深標志來控制，當鉆進至設計要求的深度及土層后，經現場監理員驗收方可進入下一道工序。

4)泵送混凝土成樁。要根據施工現場的特點，合理布置地泵位置，盡可能減少彎管，確保輸送混凝土暢通。商品混凝土必需符合設計及規范要求，施工現場首先檢驗混凝土坍落度，對于用于長螺旋鉆孔灌注樁的混凝土，混凝土坍落度控制在180 mm～220 mm為宜。此外商品混凝土的和易性、流動性也要符合要求。泵送混凝土應連續進行，為了防止吸進空氣造成堵管，要注意確保地泵料斗內的混凝土高度不得低于40 cm。施工過程中，要按照泵送混凝土的速度邊送料邊提鉆，灌注提升速度可控制在2.5 m/min，要注意確保泵送混凝土量略大于提鉆形成的鉆孔體積，混凝土灌注必須一次性灌注至地表，嚴禁先提鉆后灌料。當提升鉆桿接近地面時，為了保證樁頭混凝土的質量，要放慢提管速度并及時清理孔口渣土。在灌注混凝土到樁頂時，灌入的混凝土要超出樁頂500 mm，以保證樁頂混凝土強度。

5)鋼筋籠的制作。鋼筋籠制作選用的鋼筋需檢驗合格。制作時，要按照設計圖紙，在制作平臺上首先對鋼筋進行調直、除銹處理，然后布置主筋，固定加強箍筋，當主筋與箍筋焊接固定后，再點焊螺旋箍筋。鋼筋的搭接長度、綁扎與焊接質量要滿足相關施工驗收規范要求。

6)鋼筋籠安放施工。為了減小安放鋼筋籠難度，長螺旋鉆機成孔、灌注混凝土至地面后及時清理地表土方，混凝土灌注完成3 min內立即開始鋼筋籠安放施工。由于鋼筋籠較長，安放鋼筋籠必須進行雙向垂直度觀察，使用雙向線呈垂直角布置，發現垂直度偏差過大及時通知操作手停機糾正，下籠作業人員應扶正鋼筋籠對準已灌注完成的樁位。安放過程中，首先采用鋼筋籠自重壓入，當鋼筋籠自重無法壓入后，再啟動振動錘壓入。為了防止由振動錘振動導致的鋼筋籠偏移，安放速度宜控制在1.2 m/min～1.5 m/min。鋼筋籠外露長度300 mm，當鋼筋籠安放到設計位置后，即可關閉振動錘電源。采用長螺旋鉆機把鋼管和振動錘提出孔外，在提出過程中，每提3 m開啟振動錘一次，以保證混凝土的密實性。

7)樁頭清理。成樁后，在不影響后續成樁的前提下，要及時清理孔口，也就是清運打樁棄土。在清理孔口的過程中，要注意保護樁體及鋼筋籠。

8)樁基檢測。灌注混凝土樁施工完畢28 d后進行檢測，檢測試驗應委托有專業檢測資質的單位完成，檢測樁位由監理單位及建設單位進行會審后確定，施工單位需配合進行樁帽的制作工作。

4 結語

工程樁基礎部分于2009年3月10日開工，于2009年9月底完成。2010年10月建筑主體工程完成。目前通過對建筑的沉降及裂縫觀測、分析表明建筑物沉降已穩定，未出現新的不均勻沉降，表明:對該商業中心基礎采用長螺旋鉆孔灌注樁工藝是成功的，達到了預期的目的，取得了良好的施工效果。

[1]JGJ 79-91，建筑地基處理技術規范[S］.

[2]GB 50007-2002，建筑地基基礎設計規范[S］.

[3]張世雄，扈其勇.淺談鉆孔灌注樁施工控制[J］.山西建筑，2010，36(9):121-122.