長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用探討

李俊

摘要：文章介紹了長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁的施工特點(diǎn)，并結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁的施工要點(diǎn)進(jìn)行了分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁；施工

長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁屬于灌注樁的一種，由于長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁施工噪聲低、設(shè)備行走靈活、成樁速度快、對(duì)地層適用性強(qiáng)，而被廣泛應(yīng)用于房屋建筑、水工建筑和橋墩基礎(chǔ)的施工，并向大直徑、多樣化方向發(fā)展。

一、長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁施工概述

長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁是借助于長(zhǎng)螺旋樁機(jī)、輸送泵、輸送管道以及鋼筋籠振動(dòng)器配套施工。利用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)鉆孔，土體被切削后反向擠推排土，鉆孔至設(shè)計(jì)深度后，借助長(zhǎng)螺旋鉆具的中主管將混凝土高壓泵入樁底，然后邊壓混凝土邊提升螺旋鉆具形成素混凝土基樁，隨后采用穿插導(dǎo)向管的振動(dòng)送籠器，將鋼筋籠邊振動(dòng)邊插送到基樁的設(shè)計(jì)深度，連續(xù)作業(yè)成孔，成樁一次完成。

長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁施工優(yōu)點(diǎn)主要有：(1)長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁采用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)鉆孔，至設(shè)計(jì)深度后慢慢一邊提鉆，一邊灌混凝土，達(dá)到地面滿足標(biāo)高后，立即下鋼筋籠振搗成樁，既成孔、成樁由一機(jī)一次完成任務(wù)，施工時(shí)間短、功效快。(2)適應(yīng)性強(qiáng)：該樁型適用于污泥質(zhì)土、粘性土，粉土，填土等各種土質(zhì)，能在有縮徑的軟土、流沙層、沙卵石層、有豐富地下水等復(fù)雜地質(zhì)條件下成樁。(3)樁身質(zhì)量好：與其他常見的灌注樁施工工藝不一樣，由于其混凝土是從長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)鉆桿中心壓入孔中的，混凝土具有密實(shí)、無斷樁、無縮頸等特點(diǎn)，并對(duì)樁孔周圍土有滲透、擠密作用。(4)單樁承載力高：由于是連續(xù)壓灌超流態(tài)混凝土護(hù)壁成孔，對(duì)樁孔周圍的土有滲透、擠密、固結(jié)作用，提高了樁周土的側(cè)摩阻力，使樁基具有較強(qiáng)的承載力、抗拔力、抗水平力，變形小，穩(wěn)定性好。(5)機(jī)械投入少：可由鉆機(jī)直接吊入鋼筋籠振壓入樁內(nèi)，節(jié)省吊車臺(tái)班，減少了大型機(jī)械的投入量。

二、長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁施工工藝

（一）工藝流程

工藝流程見圖1。

圖1長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁施工流程圖

（二）施工場(chǎng)地準(zhǔn)備

施工場(chǎng)地準(zhǔn)備的具體做法：(1)由于長(zhǎng)螺旋施工設(shè)備笨重，在設(shè)備進(jìn)場(chǎng)前應(yīng)對(duì)可能產(chǎn)生沉陷的地表進(jìn)行處理。如鋪設(shè)磚渣，夯打密實(shí)，確保平整后的場(chǎng)地有足夠的重能力和穩(wěn)定性。(2)在城市市區(qū)施工時(shí)，應(yīng)查清是否有妨礙施工的地下埋設(shè)物(如水管，煤氣管道、電纜等)及地下構(gòu)筑物(下水道、護(hù)坡、地下硐室等)如有地下埋設(shè)物和地下構(gòu)筑物，應(yīng)預(yù)先消除和拆移。(3)施工前甲方應(yīng)召集四方(甲方代表、設(shè)計(jì)代表、施工代表、監(jiān)理代表)進(jìn)行圖紙會(huì)審和技術(shù)交底。并核實(shí)重點(diǎn)內(nèi)容(例如樁長(zhǎng)、樁徑、±0標(biāo)高、鋼筋籠下置深度、)和解決圖紙上面的有異議的地方。施工方對(duì)嚴(yán)重影響沉樁質(zhì)量且操作技術(shù)要求高或難度較大的施工環(huán)節(jié)和施工工藝，在考慮施工隊(duì)伍素質(zhì)的情況下，可向甲方和設(shè)計(jì)方索要詳細(xì)的施工步驟和操作要點(diǎn)。對(duì)圖紙上尺寸標(biāo)注不明或有疑問的在此次會(huì)議中也應(yīng)一并解決。

（三）材料準(zhǔn)備

（1）水泥：鉆孔壓漿樁宜用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，基礎(chǔ)樁的樁身強(qiáng)度≥C25時(shí)，水泥強(qiáng)度等級(jí)宜用42．5，平均氣溫低于一20℃的野外施工，可使用早強(qiáng)型普通硅酸鹽水泥。（2）粗骨料：鉆孔壓漿樁由于成樁過程中存在有別于其他灌注樁的向漿孔內(nèi)投料及補(bǔ)漿工序，為使這兩道工序能順利進(jìn)行，骨料中10mm以下的含量宜控制在5％以內(nèi)，常用規(guī)格：16～31．5mm、20～40mm、31．5～63mm、10～20mm與16～31．5mm混合級(jí)配，20～40mm與31．5-63mm混合級(jí)配、最常用為20～40mm；樁徑較粗、孔深較大又容易串孔時(shí)，宜用較大粒徑的碎石，反之則宜選用較細(xì)粒徑。骨料最大粒徑不應(yīng)大于鋼筋最小凈距的1／2。（3）鋼筋：鉆孔壓漿樁使用的鋼筋籠與普通灌注樁完全相同，主筋采用熱軋帶肋鋼筋、常用規(guī)格為由8～16φ；螺旋箍筋采用熱軋圓盤條、常用規(guī)格為聲8～l2φ。（4）混凝土外加劑：作為減水劑使用，以提高樁身混凝土強(qiáng)度為目的時(shí)，宜用奈系的FDN、UNF、NNO等高效減水劑或高效緩凝減水劑；樁徑、樁長(zhǎng)較大，注漿泵能力不足時(shí)，可使用緩凝劑或緩凝減水劑，提高成樁工藝質(zhì)量。

（四）定樁位

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙、施工組織設(shè)計(jì)，本著有利于保護(hù)已施工程樁，定出擬施樁位后由當(dāng)班技術(shù)人員測(cè)量復(fù)核確定，并隨即插上標(biāo)志樁。

（五）鉆機(jī)定位

將長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)開到擬施樁位，鉆頭的鉆尖對(duì)準(zhǔn)標(biāo)志樁后，用吊線法或經(jīng)緯儀在互為900的兩個(gè)方向，將螺旋鉆桿或挺桿調(diào)至設(shè)計(jì)角度，垂直度控制在樁長(zhǎng)的1％以內(nèi)。

（六）挺桿墊實(shí)

挺桿下方采用兩根1500×250×250硬方木平行墊實(shí)。

（七）鉆進(jìn)

將鉆頭的出漿孔用棉紗團(tuán)堵塞嚴(yán)實(shí)，鉆頭輕放入土、合上電閘、鉆頭及螺旋鉆桿緩慢鉆入上中。鏟土工將螺旋鉆桿鉆出的孔土隨即清出孔1：3并及時(shí)運(yùn)出場(chǎng)外。

（八）制漿

放漿員跟攪漿崗工人準(zhǔn)備好按技術(shù)人員技術(shù)交底中水灰比所決定的需水量與水泥比。攪漿崗在得到鉆機(jī)指揮指令后方可開始攪漿。

（九）混凝士灌注

（1）鉆機(jī)鉆至預(yù)定孔深清孔后，先將鉆桿提升300～500mm，首批灌注混凝土?xí)r，停頓10～20s加壓，再緩慢提升鉆桿。（2）灌注要連續(xù)進(jìn)行，協(xié)調(diào)作業(yè)，提鉆速度由泵送量控制。（3）混凝土灌注充盈系數(shù)不得小于1，一般土質(zhì)為1．1，軟土為1．2—1．3。（4）灌注砼至樁頂時(shí)，應(yīng)適當(dāng)超過樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高，以保持在鑿除浮漿后，樁頂標(biāo)高和樁頂混凝土質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。

（十）補(bǔ)漿管安放

將φ20mm聚氯乙烯補(bǔ)漿塑料管穿入加工成型的鋼筋籠內(nèi)，并使補(bǔ)漿塑料管入樁孔時(shí)下端距孔底lm，當(dāng)樁長(zhǎng)超過l3m時(shí)，宜放兩根補(bǔ)漿管，為一長(zhǎng)一短，長(zhǎng)管下端距孔底lm，短管為樁長(zhǎng)的1／2即可；補(bǔ)漿管應(yīng)與鋼筋籠簡(jiǎn)易固定、上部超出籠頂長(zhǎng)度應(yīng)保證鋼筋籠入樁孔后尚能露出施工地坪0．5m左右，補(bǔ)漿塑料管上端接上快速接頭。

（十一)注漿

（1）鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，鉆機(jī)空轉(zhuǎn)等待注漿、鉆桿不再下放，鉆機(jī)指揮在鉆頭已到達(dá)，或?qū)⒁竭_(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高前10～20s向注漿車司機(jī)發(fā)出注漿信號(hào)。（2）注漿車司機(jī)接到信號(hào)開始注漿的同時(shí)以漿車?yán)嚷暟l(fā)出應(yīng)答信號(hào)，鉆機(jī)指揮接到信號(hào)30s左右，并觀察高壓膠管伴隨注漿到達(dá)位置產(chǎn)生劇烈擺動(dòng)的特征，確認(rèn)漿液到達(dá)孔底后，向鉆機(jī)司機(jī)發(fā)出提鉆指令。（3）鉆機(jī)指揮根據(jù)技術(shù)交底的提鉆速度和注漿車司機(jī)定時(shí)發(fā)出注漿量信號(hào)，指揮鉆機(jī)司機(jī)提升鉆桿，保證注漿量略大于提鉆形成的鉆孔空間、確保鉆頭始終浸沒在漿面下1．0m左右。一般注漿壓力4～8MPa。鉆桿提至沒有埋鉆危險(xiǎn)的標(biāo)高位置時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)井延續(xù)原提鉆和注漿速度，鏟土工將螺旋鉆桿上附著的孔土及時(shí)清出。

（十二）提出鉆桿

鉆桿提升至不塌孔標(biāo)高位置時(shí)，停止注漿，在孔口清理干凈后、將鉆桿時(shí)應(yīng)將孔口護(hù)筒中心固定在原樁位中心。

（十三）下鋼筋籠

（1）單吊點(diǎn)起吊：長(zhǎng)度為12m以內(nèi)的鋼筋籠可直接起吊。（2）起動(dòng)鉆機(jī)副卷揚(yáng)后，鉆機(jī)指揮全面協(xié)調(diào)副卷揚(yáng)與人工方向控制繩的工作狀態(tài)，使鋼筋籠不刮、不碰任何地面和空中物件將鋼筋籠按預(yù)定方向平穩(wěn)的吊起。（3）鋼筋籠吊至與地面垂直時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)鉆機(jī)將鋼筋籠中心對(duì)準(zhǔn)孔口。（4）孔口操作人員扶好鋼筋籠、松開副卷揚(yáng)將鋼筋籠緩慢平穩(wěn)地下入樁孔，吊點(diǎn)下移至接近孔口時(shí)松開方向控制繩。（5）用水準(zhǔn)儀測(cè)量并將鋼筋籠固定在設(shè)計(jì)標(biāo)高處。（6）將專用吊繩一端的封閉環(huán)從索具中取出，開動(dòng)鉆機(jī)副卷揚(yáng)抽出專用吊繩。雙吊點(diǎn)起吊：長(zhǎng)度大于12m可采用雙吊點(diǎn)起吊；吊點(diǎn)宜設(shè)在l／3籠長(zhǎng)和2／3籠長(zhǎng)位置。為減少起吊變形可采用加焊甚至滿焊螺旋箍筋焊點(diǎn)、增加架立箍筋直徑的方法增加鋼筋籠整體剛度，也可采用在吊點(diǎn)處綁扎梢徑120～180mm、長(zhǎng)度4～6m的干燥杉木增加吊點(diǎn)處剛度的綜合方法起吊。

參考文獻(xiàn)：

[1]程旭昌.有效控制長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌砼樁質(zhì)量的措施探析.中小企業(yè)管理與科技，2009（7）.

[2]周穎.長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁設(shè)計(jì)實(shí)例分析.山西建筑,2011(15).

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)以PDF形式查看。