长螺旋钻孔桩施工技术

长螺旋钻孔桩施工技术（精选9篇）

长螺旋钻孔桩施工技术 第1篇

广州某商住楼工程地下1层, 地上14层, 地下室面积为1 3 2 4 3 m2, 总建筑面积为3 2 7 3 7 m2, 结构形式为框架剪力墙结构。塔楼部分采用长螺旋钻孔素混凝土 (CFG) 桩复合地基筏板基础, 其余地下室部分采用长螺旋杆钻孔钢筋混凝土抗拔桩柱下独立基础。桩径为Φ500mm, 桩芯混凝土强度等级为C20, 总桩数为4625根, 有效桩长不少于12m, 遇岩层桩长少于1 2m时, 则桩长至岩面即可。

2. 地质条件

拟建场地为第四纪地层石灰系基岩地区, 由钻探揭露, 场地里存在许多土溶洞且分布不规则 (见图1) , 主要以溶洞为主, 而且深浅不一致 (洞顶标高-15m~-35m) 。溶洞的总面积约为2675.4m2, 总容积约为6322.5m3 (图1中红色阴影部分) ;土洞的总面积约为284.6m2, 总容积约为376.6m3 (图1中蓝色阴影部分) 。场地内岩土地质特征从上至下依次为:

红色阴影部分为溶洞蓝色阴影部分为土洞

(1) 人工填土层 (Qml) , 土性以杂填土为主, 部分为素填土, 密实度不甚均匀。遍布整个场地地表浅层, 层厚1.5~4.5m, 平均2.9 3 m。

(2) 第四纪海陆交互沉积层 (Qml) , 以淤泥质土为主, 顶层埋深1.5~3.8m, 厚度0.6~4.5m, 平均2.3m, 场地绝大部分均有分布。

(3) 粉质粘土, 可塑性为主, 局部软塑, 顶层填深2.9~7.1 m, 厚度0.5~3.7 m, 平均2.0 1 m, 仅分布于场地西侧。

(4) 中砂, 中砂为主、部分为粗砂, 饱和、稍密~中密, 厚度0.6~6.8m, 平均3.26m, 场地绝大部分均有分布。

(5) 砾砂, 饱和, 中密为主, 局部稍密、密实, 地基承载力特征值220kpa, 顶层埋深5.9~13.2m, 厚度0.4~9.3m, 平均2.56m, 场地大部分均有分布。

(6) 粉质粘土, 可塑, 顶层埋深9.5~12.4m, 厚度1.3~7.4 m, 平均4.1 9 m, 场地仅局部有分布。

(7) 残积层 (Qel) , 土性为粉质粘土。粘土, 由碳质泥岩、炭质灰岩风化而成, 主要以软塑、可塑 (局部硬塑) 两种状态存在, 顶层埋深8.10~18.70m, 厚度0.5~39.9m, 平均6.0 9 m, 场地绝大部分均有分布。

(8) 强风化岩, 主要由强风化碳质泥岩组成, 局部微炭质灰岩, 局部发育土洞, 风化强烈, 裂隙很发育, 岩芯呈半岩半土状, 碎块状, 岩性极软, 遇水易软化, 厚度较小。地基承载力特征值450kpa, 顶层埋深10~42.6m, 厚度0.5~10.2m, 平均2.5m, 场地局部有分布。

(9) 中风化岩, 主要由破碎石灰岩及薄层微风化岩、溶洞组成, 节理、裂隙很发育, 岩芯呈碎块状, 块状为主。部分存在2~3层溶洞, 顶层埋深9.9~48.8m, 厚度0.5~17m, 平均4.95m, 场地40%以上钻孔有揭露。

(10) 微风化岩带, 由微风化石灰岩组成, 隐晶质结构, 块状构造, 裂隙稍有发育, 局部发育, 岩芯较完整, 柱状、块状, 胶结致密, 岩质坚硬, 性质较脆。顶层埋深9.7~55.9m, 揭露厚度1.0~8.0m, 各钻孔均有揭露。

3. 长螺旋钻孔灌注桩施工技术

3.1 工艺原理

“长螺旋杆钻孔 (CFG) 桩”是采用高压砼护壁成孔与灌注砼同时完成, 砼连续性好, 桩底无沉渣, 单桩承载力较高的一种适合软土地基处理工艺。

3.2 施工工艺流程

场地平整测放施工轴线及桩位移机对位拌制砼启动桩机, 旋转钻进下沉至设计桩底启动砼输送泵至钻杆充满砼后, 边提升边继续压灌砼, 超灌高度不小于0.3~0.5m吊放钢筋笼成桩移至下一桩位重复上述工序施工桩头保护及桩体养护质量检测。

3.3 施工工艺

3.3.1 钻机就位

钻机就位后, 应使钻杆垂直对准桩位中心, 确保 (CFG) 桩垂直度容许偏差不大于1%, 满足要求后, 方可开钻。

3.3.2 成桩

启动桩机, 旋转钻进至设计桩深位置, 启动砼泵输送砼至钻杆充满砼后, 边继续压灌砼, 边提升钻具至设计桩顶高程后成桩。

3.3.3 钻进成孔

根据本工程场地地层以粉质粘土为主的特点, 钻进过程中应严格控制钻进速度, 并做到在钻进时每隔一定时段 (或一定深度) 停钻继续旋转排土一定时间 (约15~30秒) 。钻孔开始时, 关闭钻头阀门, 向下移动钻杆至钻头触地时, 启动马达钻进, 先慢后快, 同时检查钻孔的偏差并及时纠正。根据地质资料, 在钻具钻至接近基岩面时, 或在成孔过程中发现钻杆摇晃或难钻时, 放缓进尺速度, 避免桩孔偏斜、位移和孔内埋钻及断钻杆等恶性事故的发生。根据钻机塔身上的进尺标记, 成孔到达设计标高时, 停止钻进。

3.3.4 砼拌制

本工程采用机械运送商品砼至施工现场, 灌注方式采用高压砼输送泵灌注, 每台桩机每日所使用的砼必须做不少于一组标准试件送质检部门进行砼抗压强度检测。

3.3.5 砼灌注

在桩机钻进成孔后, 灌注砼时应严密观察排气阀门的封闭情况, 在确保砼完全充满钻杆且排气阀门完全封闭后, 再边灌砼边提升钻具成桩, 同时严格按单桩砼施工用量输送砼, 避免材料浪费或因输送量不足造成断桩或桩头下沉现象的发生。砼灌注完成后用高压清水对钻杆内孔进行清理。

为做到水下成桩, 要求钻杆钻至设计标高后不提钻, 先向空心钻杆内灌注一定高度的混凝土, 然后再提钻进行桩底混凝土灌注。之后, 边灌注边提钻, 保持连续灌注, 均匀提升, 可基本做到钻头始终埋入混凝土内1 m左右。严禁采用先提钻后灌注混凝土, 形成往水中灌注混凝土的错误作法。

3.3.6 桩头的保护

本工程施工机械为步履式长螺旋钻孔桩机, 桩机施工时的自重达43吨, 施工期间应做好桩头的保护工作, 避免在砼未固结前受机械行走破坏桩头的现象发生。

3.3.7 钢筋笼的吊放及固定

钢筋笼吊点布置和起吊方式要防止起吊时引起钢筋笼变形, 起吊钢筋笼时, 吊点设在加强箍筋处。插入钢筋笼时, 最重要的是使钢筋笼对准孔中心、垂直而又准确的插入槽内。钢筋笼进入孔内时, 吊点中心必须对准孔中心, 然后徐徐下降。

3.3.8 混凝土的振捣

本工程振捣杆的采用钢管作为结构传力件, 现浇混凝土工序完成后, 用振捣杆插入桩孔混凝土中, 对混凝土进行振捣和挤扩。

3.4 施工中遇到溶洞的处理方案

(1) 当钻至溶洞顶1m左右时, 首先准备足够的小片石或狗头石 (直径10-20cm) 和粘土, 粘土要做成泥球 (φ15-20cm) , 对于半填充和无填充的溶洞要组织足够的水源。其次在1-1.5m范围内变换冲程, 逐渐将洞顶击穿, 以防止卡钻。

(2) 根据钻孔的进尺情况, 在击穿洞顶之前, 要有专人观测护筒内泥浆面的变化, 一旦泥浆面下降, 应迅速补水。击穿洞顶后, 在溶洞内钻进时, 根据填充物的不同, 要采取不同的钻进方法。当充填物为软弱粘性土或淤泥时, 应向孔内投入粘土、片石混合物 (比例1:1) , 冲砸固壁;当为砂层、卵石层时还应提高泥浆的粘度和相对密度。只有当泥浆漏失现象全部消失后才转入正常钻进。如此反复使钻孔顺利穿过溶洞。

(3) 对于特大型溶洞或半充填的溶洞或溶洞上方有较厚的沙砾层时, 为防止泥浆突然流失, 造成孔壁坍塌, 采取护筒跟进法施工。具体做法为:首先将φ1.5m的钻头扩大至φ1.7 m, 正常钻进至溶洞上方约1 m处, 将钻头提起, 用振动锤将内径1.5m、壁厚6mm的钢护筒砸至孔底, 再将钻头直径改为φ1.5m继续冲砸, 直至击穿溶洞, 然后回填粘土片石混合物 (比例1:1) , 采用1-1.5 m的冲程将洞内冲砸密实, 再转入正常钻进。

(4) 对小型或多层溶洞, 为防止其不与相邻孔窜孔或成孔后孔型有葫芦状, 必要时可灌注低标号砼进行填充, 等强后再钻进。

(5) 如果施工遇土洞发现混凝土超灌现象, 超灌25m3后即可停止, 待混凝土初凝后, 再在原位重新打桩。

(6) 钻孔达到设计标高并清孔后, 对孔径、孔深、孔形、竖直高和孔底地质是否与设计相符合, 孔底泥浆沉淀厚度等进行检查, 经监理工程师检查合格后, 进行清孔。

4. 结束语

本工程应用长螺旋钻孔灌注桩与传统钻 (冲) 孔桩机相比, 具有自动化程度高、劳动强度低、工效快、工期短、成桩质量好及环境污染小等特点。

(1) 长螺旋钻孔灌注桩成桩工艺以其无污染、无噪声、施工效率高等特点在国内近年得到了广泛的应用, 它适用于长度不超过30米的建筑桩基和基坑支护桩。此施工方法不受地下水位的限制, 适用于粘性土、粉土、砂土以及对噪声或泥浆污染要求严格的场地。

(2) 成桩质量好、提高灌注桩承载力。本工程按规范要求共检测538根桩, 其中Ⅰ类桩475根, 占所检测桩数的88%, Ⅱ类桩63根, 占所检测桩数的12%。

(3) 长螺旋钻孔灌注桩 (CFG桩) 适合与地质条件较为复杂的地区使用, 特别在土、溶洞等特殊地质条件下的地基处理与其它地基处理比较具有许多优点。

参考文献

[1]JGJ94-2008, 建筑桩基技术规范.

[2]DBJ15-60-2008, 建筑地基基础检测规范.

长螺旋钻孔桩应用条件分析 第2篇

长螺旋钻孔桩应用条件分析

长螺旋钻孔桩分为压浆桩和压灌桩两种.以某综合楼为例,针对长螺旋钻孔压浆桩施工中出现的桩身质量问题,采取了长螺旋钻孔压灌桩补救措施,总结了长螺旋钻孔桩施工应用条件.

作 者：叶学峰 刘焕然 王文斌 王彤 作者单位：湖北省楚鹏基础工程有限责任公司,湖北,武汉,430034刊 名：西部探矿工程英文刊名：WEST-CHINA EXPLORATION ENGINEERING年，卷(期)：200921(2)分类号：U443.15关键词：长螺旋钻孔桩 压浆桩 压灌桩 桩身质量

长螺旋钻孔桩在岩石地基上的应用 第3篇

关键词：长螺旋嵌岩钻孔桩  岩石地基  牙轮掌片

中图分类号：TU473 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（a）-0104-01

随着人们生活水平的不断提高和人们对环境质量的日益重视，使建筑施工技术发展越来越快。在传统桩基础施工中，对于复杂地层嵌岩桩，常规设计采用冲击或回转工艺成孔水下灌注桩，施工速度慢，易产生缩径、塌孔、水下灌注断桩、孔底沉渣超标等质量事故，同时泥浆排放量大，污染严重。尤其在冬季，如抚顺地区，地表有冻土层，地下有较厚卵石层，桩端要嵌入岩石层，常规螺旋钻头无法施工。因此，研究一种适合长螺旋钻进工艺对于复杂地层嵌岩桩使用的多功能钻头迫在眉睫。

1 长螺旋钻孔桩的简单介绍

长螺旋钻孔桩，2005年建设部推广的建筑技术，自应用以来，改变了传统施工技术受到地下水位限制的情况，以其所用混凝土流动性强、骨料分散性好等特点，在施工中的应用越来越广泛。在施工中，长螺旋钻孔桩所用的螺旋钻机不仅可以压灌混凝土，而且操作方便快捷，打破了传统施工技术混凝土灌注速度慢的问题，成桩质量好，工程造价较低，而且保证了施工质量，提高了施工速度，在现代施工建设中的应用得到了广大的认可和肯定。

2 长螺旋钻孔桩在岩石地基上的施工研究和应用

2.1 长螺旋复杂地层嵌岩多功能钻头的研究

在冻土层中采用长螺旋钻进工艺，要解决的核心问题是轴心压力和钻头切削刃打滑问题;在卵石层中采用长螺旋钻进工艺，要解决的问题是提高钻头切削刃的抗冲击强度以及钻头对地层的挤密作用和大颗粒上返问题;在岩石层中采用长螺旋钻进工艺，要解决的问题是根据岩石的硬度采用不同形式切削刃和适合岩石破碎机理的技术问题。考虑上述种种原因并通过大量的工程实践，根据不同的岩性，采用不同形式的牙轮片作为螺旋钻头切削齿，加大钻具的轴心压力，在上述复杂岩层中起到了良好效果，并创造了巨大经济效益。

2.2 长螺旋多功能嵌岩钻头构成

主要由中心管、连接法兰、长螺旋叶片、短螺旋叶片、底牙轮掌片、翼牙轮掌片、易更换合金头、易更换刀爪、易更换底侧开门等组成。

2.3 长螺旋嵌岩钻孔桩施工优点

与传统的施工技术相比，长螺旋嵌岩钻孔桩有其无可比拟的优势。

2.3.1 岩石地基施工过程中不再需要泥浆护壁

传统的施工技术需要采用泥浆护壁以保证成孔质量，从而带来泥浆污染问题，而长螺旋嵌岩钻孔桩属于干成孔作用，施工场所保持整洁，因而节省了泥浆排放费用，大大降低了施工成本。

2.3.2 成桩效率高，稳定性强

传统的施工技术由于其条件的限制，施工速度慢，而且易出现塌孔、缩径、断桩、孔底沉渣超标等质量事故，加之施工工艺过程相对复杂，各环节控制困难，造成整个工程建设操控性差。而长螺旋嵌岩钻孔桩的应用，由于其设备简单方便，工艺先进，技术成熟，污染小，速度快，且容易穿透传统施工技术难以穿透的卵石层、流砂层，大大提高了整个工程建設的可控性。

2.3.3 长螺旋多功能嵌岩钻头应用条件分析

长螺旋多功能嵌岩钻头与传统的施工技术相比，比较适合冻土层、回填土层、卵石层以及中风化以上岩层，尤其适用于复杂地层中钻进，如抚顺地区在冬季施工，同一个钻孔中包含了上述四种地层。

3 长螺旋嵌岩钻孔桩施工要点

3.1 明确施工现场条件

长螺旋嵌岩钻孔桩施工，成桩过程一般由两台钻机完成，一台嵌岩成孔，一台灌注成桩。也可以根据嵌岩施工时间长短，采用两台嵌岩成孔，一台灌注成桩。这样可以避免由于成孔时间较长，导致砼离析造成堵管事故以至于影响成桩质量。施工前，应该对施工现场进行合理布置，确保各台施工机械都摆放在合理的位置上。

3.2 桩位、桩身控制

施工中对测量基线、水准基点、桩位点要保护好，以确保二次成桩桩位的准确性。

二次成桩施工前，应该对桩位、桩号进行复核，以保证桩位与设计相符。控制好桩位的偏差度，是保证施工质量最重要环节。

桩身的垂直度控制在施工中的重要性也不可小觑，垂直度偏差的控制直接影响到孔底沉渣的厚度，是保证桩端进入持力层深度的关键所在，是提高单桩承载力的重要环节。

3.3 孔深控制

二次成孔灌注前，应该严格按各孔嵌岩深度施工记录，对桩位、桩号进行复核。二次成孔深度应大于或等于一次嵌岩成孔深度，以确保灌注桩长与嵌岩成孔深度相符，最大限度减少孔底沉渣厚度，保证单桩承载力满足设计要求。

4 如何保证长螺旋嵌岩钻孔桩的施工质量

4.1 完善施工质量管理体系

施工的过程必须有专人监管，严格监督，以设计要求为基本准则，注重每个环节的质量控制和检查，及时把握施工动态，对于施工过程中出现的问题要及时了解，并及时解决。

4.2 健全测量监管体系

长螺旋嵌岩钻孔桩在施工过程中，测量要精准，要认真，并对一些相关数据重点标明。对于桩位变动，要及时核对，及时检查，及时了解并及时解决。

4.3 做好施工前勘察、设计技术交底工作

对于一些设计方面的问题，尤其是进入持力层深度问题，要得到勘察、设计及监理各方面的确认，确保进入持力层深度符合设计要求。关于技术方面，要让整个施工团队都了解到工程设计的整体方向和意图，了解设计规划和相关的技术要求。

4.4 把住原材料质量关

施工材料是工程施工的基础和关键，高质量的原材料是工程成功的一半。由于长螺旋灌注桩是先灌注砼后下钢筋笼，所以混凝土最好采用超流态细石砼，确保钢筋笼一次安装到位，这是整个工程成功的关键。

5 结语

长螺旋嵌岩钻孔桩以其无可比拟的优势在建筑业应用越来越广泛，正确了解其实用性，避免了传统施工工艺的复杂性和多样性，保证了施工过程中每个环节的稳定性，确保了施工质量，提高了施工水平，相信在以后施工中的应用会有更大的实用价值和实用意义，对于促进建筑施工的不断发展具有极大的推动作用。

参考文献

[1] 侯永富.混凝土桩基施工技术与质量的管理[J].工程施工技术，2009（6）.

[2] 张跃川.桩基工程施工方案编制[J].工程施工技术，2009（12）.

[3] 王宝.钻孔桩桩基施工技术[J].西部探矿工程，2005（S1）.

[4] 张世雄，扈其勇.浅谈钻孔灌注桩施工控制[J].山西建筑，2010，36（9）：121-122.

长螺旋钻孔压灌桩施工技术控制 第4篇

众所周知, 大多数长螺旋钻孔灌桩施工的地点均为地下, 人们不可能对其施工过程进行监督与观看, 同时, 当其成桩之后也依旧无法实施开挖验收。因此, 在施工当中的每一环节均不允许出现任何问题。一旦出现, 均会对整个工程的施工进程以及质量造成巨大的影响, 严重者, 还会给施工单位带来不良的社会影响以及严重的经济损失。所以, 要加大对长螺旋钻孔压灌桩施工技术的控制力度, 落实施工技术手段, 积极主动地加大对于施工质量的控制力度, 以成功地消除成桩前的质量隐患, 进而达到确保长螺旋钻孔压灌桩施工质量的目的。

1长螺旋钻孔压灌桩施工

所谓长螺旋钻孔压灌桩施工其实就是依靠输送泵、长螺旋桩机、钢筋笼振动器以及输送管道配套施工。其优越性主要体现在5个方面, 即:①成桩质量较为平稳, 易于把硬土层以及厚砂层穿透, 并且也不会出现缩小直径、坍孔、土地表面隆起等情况。②在施工过程中不需要泥浆以及水泥浆对孔壁进行保护。如此就避免了水泥浆与泥浆对环境造成污染, 在节约水泥浆或者泥浆等施工开销与材料的同时, 也促使施工场所的文明与整洁、干净。③施工的费用较少。因长螺旋钻孔压灌桩的施工设备主要是钢筋笼插入装置与长螺旋钻机, 其均属于便捷式设备, 故长螺旋钻孔压灌桩的振动噪音比较小, 且消耗的综合施工费用较少。④成桩的效率高。相较于别的施工工艺, 长螺旋钻孔压灌桩的施工速度明显要快于它们, 且大幅度地缩短了施工周期。⑤长螺旋钻孔压灌桩施工的运用范围广泛, 主要表现在其能够对成孔的地段进行穿透, 其详细的施工工艺过程可见下列工艺流程:

施工准备场地平整、压实钢筋笼制作施工定位钻机就位钻机成孔清理钻出的土方钢筋笼挂上桩机就位浇筑混凝土压入钢筋清理钻机及移机

2长螺旋钻孔压灌桩的施工

2.1 当前市场所运用的桩机种类

当前, 市场中广泛运用的长螺旋钻孔压灌桩机主要有:履带式长螺旋桩机和轮胎式长螺旋桩机, 以单桩工法施工的长螺旋干成孔压灌混凝土桩等桩基种类。

2.2 施工过程的优越点

1) 桩身质量处于一个非常好的状态。

因为混凝土是由桩机钻杆中心管道直接压入到孔中, 且其无断桩, 密实而又无缩径, 再加上其针对桩孔周边的土具备一定的挤密作用, 所以会保证桩身的质量。

2) 对机械的资金投入较少。

钻机可直接吊桩钢筋笼, 如此, 节约了吊车二次垂直吊运。

3) 拥有较强的适用性。

长螺旋钻孔压灌桩较为适合在粉土、钻性土以及填土等各式各样的土质当中使用, 并拥有在缩径的砂卵石层、软土、有地下水以及流沙层等复杂的地质条件下成桩的能力。

4) 高单桩承载力。

因长螺旋钻孔压灌桩会给桩孔周围造成挤密、渗透的影响, 因此会促使桩的侧摩阻力得以大幅度提升, 并让桩基具有抗拔力、承载力、抗水平力, 形状变化不大, 且拥有较好的稳定性。

2.3 长螺旋钻孔压灌桩在施工过程中的劣势

1) 因混凝土塌落度或者配比与实际不相符合, 且导管的弯曲程度过于严重或者前台与后台的搭配不大紧密, 使导管堵塞。

2) 因提钻的速度过快, 致使长螺旋钻孔压桩施工的速度与提钻速度相差过大或者相邻之间的桩的位置太过于靠近, 导致夹层与断桩产生。

3) 强度不充足。

4) 桩孔、混凝土窜孔。

2.4 成孔的注意事项

作为长螺旋钻孔压灌桩施工当中的一大环节, 成孔的质量关乎桩身的质量以及桩身的承载力。一旦施工人员未正确控制好成孔, 也许会使得直径缩小、塌孔、桩端不符合设计持力层标准以及桩孔倾斜等。与此同时, 还会减小桩端承载力, 并会给桩身的质量造成直接性的影响。所以在控制成孔的施工质量与施工技术的时候, 应当做到:

1) 保证桩身成孔的垂直精度。若要想成孔垂直精度与规范要求相符合, 应积极拓展桩机的支承面积, 以使得桩机处于稳定、加固状态。与此同时, 还必须时常对钻杆与钻架的垂直度进行校验、核对。此外, 还应针对成孔之后却还未下放的钢筋的桩孔实施孔斜、孔径超声波测试。确保施工作业面压实、平整, 钻杆垂直以及钻机维持在稳固、站立状态。当然, 倘若在钻孔过程当中, 出现钻杆的垂直度发生偏离, 则应当充分运用钻机自身铅垂系统以实时将偏离纠正。

2) 控制好孔的直径与深度。选用钢卷尺针对钻杆下的深度进行检查, 看其是否与孔的深度的指标相符合, 进而确保桩长及持力层入深与设计要求相符。同时, 还应当对孔径与钻头直径进行控制, 使之与设计要求相符。

2.5 实施质量检测

在施工过程当中, 不管哪一个施工环节, 均必须符合HG 230111999厂区动火作业安全规程、GB 380583安全电压、GB 388.191手持电动工具的安全、HG 230141999厂区高处作业安全规程等要求。为此, 务必要针对桩身质量进行测试。充分依据规范以及设计要求对基础桩实施桩身质量实施测试。通常来说, 常用的检测手段包括:单桩竖向抗拔静载试验、钻芯法、声波透射法以及低应变法等。然而, 在工程实施当中, 往往会碰到单桩竖向抗压静载试验以及低应变法两大类。一般而言, 低应变法可用于对桩身的不足之处以及其所处的位置进行检测, 以判断出桩身的完整性种类。而检测对象通常在总桩身当中占据着3/10的比重。

3结语

本文主要针对长螺旋钻孔压灌桩的主要设备、运作原理、施工质量控制以及实施质量检测措施加以介绍剖析, 从而使得工程技术人员能够对长螺旋钻孔压灌桩具备更加清楚的认识与了解。因长螺旋钻孔压桩施工极具复杂性与多样性, 因此应当全方位地、系统地控制与剖析施工的每一环节, 进而对长螺旋钻孔压灌桩施工过程当中存在的隐患加以控制。与此同时, 还应当依据设计要求与规定、环境, 科学地、合理地调整好施工措施, 健全对长螺旋钻孔压灌桩技术的控制措施, 进而确保其质量得到良好的保障。

摘要：当前在我国各个等级公路的建设以及大量工业与民用建筑工程中, 长螺旋钻孔压灌桩技术的使用变得十分普遍。然而, 由于长螺旋钻孔压灌桩技术属于隐蔽性工程, 且在成桩之后, 要想对其进行充分地检查有较大的难度, 并衍生了很多问题。为此, 文章主要从工程施工的角度分析施工过程中应高度关注的环节, 并针对其进行认真研究与讨论, 从而促使施工水平得以提升。

关键词：长螺旋钻孔,施工,压灌桩,技术控制

参考文献

[1]王德志.浅谈长螺旋钻孔压灌桩施工工艺及应用[J].科技创新与应用, 2012 (3) :140.

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[3]赵翔宇, 赵振东.长螺旋钻孔压灌桩的应用与施工中质量问题分析[J].现代装饰 (理论) , 2011 (2) :159-161.

[4]尹志宏.长螺旋钻孔压灌桩后插钢筋笼在施工中的问题[J].山西建筑, 2011 (2) :69-70.

[5]王春山.长螺旋钻孔压灌桩与后插钢筋笼工艺[J].山西建筑, 2012 (4) :94-95.

[6]陈庆兴.长螺旋钻孔压灌桩在昆明第八污水处理厂的施工应用[J].广东建材, 2011 (4) :40-43.

长螺旋钻孔压灌桩施工的应用分析 第5篇

随着桩基施工技术的发展, 不仅对桩基工艺过程、工艺质量有较高要求, 对于在施工中的粉尘、噪声、振动、污水排放控制也提出了较高标准, 在此大环境下, 长螺旋钻孔压灌桩在实际施工中得到广泛普及, 长螺旋钻孔压灌桩不仅具有成孔速度快, 且噪声小、振动小、桩身混凝土强度高、不易塌孔等优势。本文结合相关验收规范中对于长螺旋钻孔压灌桩的要求及验收要点, 总结实际施工经验, 为工程技术人员在桩基础类型选择、工艺、质量控制方面提供依据。

2 工程概况及地质水文情况

该项目位于天津市武清开发区, 拟建场地位于潮白河冲积扇的中下部, 地形较平坦。根据钻探结果, 拟建场地45.0 m深度范围内的地层主要由人工填土、第四纪沉积层及一般第四纪沉积土层构成。场地内对基础施工有影响为2层地下水:第一层地下水类型为潜水, 埋深1.00 m~4.20 m, 水位标高为29.50 m~33.00 m, 主要存在于粘质粉土、素填土、砂质粉土中;第二层地下水类型属潜水与微承压水, 稳定水位埋深为10.00 m~17.00 m, 水位标高为16.55 m~23.90 m, 主要存在于细砂层中。

3 工艺流程及技术要点

3.1 长螺旋钻孔压灌桩施工工艺流程

长螺旋钻孔压灌桩施工工艺流程为:桩位放样→钻机就位→钻至设计深度→材料复试、试配→搅拌→泵送→提钻压灌混凝土→吊放钢筋笼→桩身振捣。

3.2 技术要点

采用经纬仪准确定出桩位, 初步确定桩位后, 还需再次复核;在桩机开始钻进前, 每一桩位再进行一次复核 (包括桩位、桩径、桩身垂直度) , 符合设计要求后正式开始施工。钻机下钻速度可依据土层土质变化调整, 并保证一次钻进就达到设计深度。

钻机下钻工作前, 按照压灌材料要求, 及时要求搅拌站将足量的压灌所需混凝土送到钻机工作作业面进行浇灌。钻孔机械就位, 使钻头中心与桩位中心重合, 并及时调整钻杆垂直度 (双向垂直度检测) , 使其偏差不超过1%;钻机启动下钻, 观察钻机电机电流表, 并依据电流把握钻进进度, 直到到达预定深度, 过程中保证钻机不偏移、不歪斜。

在地面将振笼钢管穿入钢筋笼, 并与钢筋笼振动设备快速连接, 开始插入钢筋笼。钢筋笼到位后, 拔出钢管, 与振动装置解体, 放置地面。提振动管时应先静拔2.0 m左右以后再进行振动, 以避免钢筋笼被带出或下沉。

在施工中, 如不能将钢筋笼吊放到设计要求位置, 需立即采用起重机械或卷扬机把钢筋笼拔出桩孔。待混凝土初凝后终凝前, 重新在原桩位成桩 (对于本工程所用的水泥特性而言, 原位重新成桩应在成桩后5 h~8 h内进行) 。

混合料强度应满足设计要求 (C30) , 坍落度20 cm~22 cm, 粗骨料为5 mm~15 mm碎石, 普通硅酸盐P.O 42.5或P.O 32.5号水泥 (由混凝土搅拌站配比单决定, 同时经监理批准) , 细骨料采用中粗砂, 另掺加一定比例的粉煤灰;混凝土配合比由所选用的搅拌站提供。采用商品混凝土, 混凝土罐车运送。浇灌中及时检查桩底混凝土浇灌质量、钻头提升的高度和提升速度, 钻头提升高度不应大于50 cm, 钻头应匀速提升并保证钻尖始终埋入浇灌材料中, 预防断桩、桩身缩颈现象发生。

为了保证桩头混凝土的质量, 在灌注混凝土时, 要求尽量一直灌到成桩工作面, 多余部分剔除。桩身施工完毕后, 应由专人检查桩顶标高与桩身成桩质量;检查合格后, 要求24 h内不应再对桩体产生扰动、碰撞。

钢筋使用前必须调直去污、除锈, 并经复检合格后才能使用。混凝土按设计要求拌制, 混凝土强度等级, 坍落度控制在18~28之间。混凝土必须有配比单、开盘鉴定、原材 (水泥、砂、石、外加剂) 出厂合格证、原材试验报告。混凝土浇筑前必须重新检查成孔深度并填写混凝土浇筑申请, 满足要求后方可浇筑。混凝土浇筑应做混凝土强度试块, 每天不少于一组。试块应养护好, 应收集混凝土出厂合格证、混凝土强度报告, 做强度评定。实际灌注混凝土量不应小于理论计算量。

4 钢筋笼加工流程及要求

4.1 工艺流程

钢筋笼加工工艺流程为:钢筋进场验收→钢筋现场加工、处理→钢筋笼焊接→检验钢筋笼焊接质量→钢筋笼整体质量检验→钢筋笼标记、挂牌。

4.2 钢筋进场验收有关要点

1) 钢筋按计划进场, 且需具备出厂合格证及检验报告。按照施工总平面布置要求分类、分批挂牌堆放钢筋, 钢筋不应与地面直接接触, 钢筋下端垫设垫木, 垫木高度不少于20 cm。2) 钢筋进场后按照验收规范要求, 对各类进场钢筋进行现场抽样检验及实验室抽样检验 (以抗拉试验、冷弯试验为主) 。如抗拉、弯曲试验有一项不满足要求, 需取双倍数量重新进行复试, 如果复试结果仍满足不了规范要求, 则该批钢筋为不合格产品, 做好记录, 严禁用于施工项目。3) 钢筋笼拼装。钢筋笼拼装场地应找平, 并铺设方木。在方木上铺设主筋并按照设计要求焊牢加劲筋与第一根主筋, 焊接操作不得焊伤主筋, 然后将其他主筋和加劲筋分别焊接牢固。最后按设计螺距要求将螺旋箍筋缠绕在主筋外面, 并采用双丝绑扎牢固, 之后挂牌分类堆放, 并采取相关措施防止钢筋变形、锈蚀、污染。

5 钢筋笼吊放要点

1) 防止钢筋笼在起吊过程中变形, 可采取临时加固钢筋笼的措施, 在吊放入孔前予以拆除。2) 合理选择起吊绑扎点 (每个钢筋笼可设置4个~6个绑扎点) , 吊点应设在钢筋笼加劲筋与主筋连接节点处, 且吊点应对称布置, 以保证钢筋笼在起吊时不变形。吊点处要焊实焊牢并经检查合格, 保证在吊放过程中焊接处不开裂、不变形。3) 起吊前可依据钢筋笼的重量、长度选择相应的起吊吨位和高度的起重机械。起吊时可采用横吊梁垂直起吊, 吊起后由人工扶直对准桩位, 缓慢下放。4) 吊放入孔过程中避免钢筋笼碰撞孔壁, 下放中如遇阻碍, 及时暂停吊放并查明原因进行处理, 严禁强制下放。下放钢筋笼过程中要求有技术人员旁站, 检测护筒顶高度, 控制钢筋笼的桩顶标高, 钢筋笼吊放至设计位置后应及时采取措施临时固定钢筋笼。

6 结语

长螺旋钻孔压灌桩成桩工艺是国内近年来开发且使用较广的一种工艺, 适用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密实以上的砂土, 该工艺穿透力强、低噪声、振动小、无泥浆污染、施工效率高、质量稳定。施工中必须严格按照审批后的方案、监理要求和国家现行的施工标准和有关施工规范进行施工, 制定详尽的工程质量目标, 达到国家验收规范标准, 满足于业主要求。

参考文献

[1]杨洪昌.素土挤密桩—钻孔灌注桩在自重湿陷性黄土中的应用[J].西部探矿工程, 2008 (9) :32.

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[3]杨太生.地基与基础工程施工[M].北京:中国建筑工业出版社, 2005.

[4]王春山.长螺旋钻孔压灌桩与后插钢筋笼工艺[J].山西建筑, 2012, 38 (4) :94-95.

[5]GB 50007-2002, 建筑地基基础设计规范[S].

长螺旋钻孔桩施工技术 第6篇

关键词：长螺旋,压灌桩,工艺,质量,控制

0 前 言

长螺旋钻孔压灌混凝土桩是在长螺旋干钻法基础上发展的压灌混凝土桩成桩技术, 工艺原理为:采用长螺旋钻机钻至设计标高, 利用混凝土泵将混凝土从钻头底部压出边灌注边提钻至成桩, 然后利用专门震动装置将钢筋笼一次插入桩体, 形成钢筋混凝土灌注桩的施工方法。灌注桩直径一般为400～800 mm, 钻孔深度30 m以内, 单桩承载力特征值1 200～3 000 kN, 与普通混凝土灌注桩施工相比具有以下优点:①受地下水位和复杂地质情况影响较小, 适用于粘性土, 粉土, 填土等各种土质, 能在有软土、流砂层、砂卵石层、有地下水等复杂地质条件下成桩;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;③低噪音, 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由于混凝土是从钻杆中心压入孔中, 成孔、成桩由一机一次完成。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, 综合效益好, 适应性强等优点。

1 材料与设备要求

①水泥。采用425号矿渣水泥或普通水泥;②砂。中砂或粗砂, 含泥量小于5%;③石子。卵石或碎石, 粗径5～30 mm, 含泥量小于2%;④钢筋。品种和规格应符合设计要求, 并有出厂合格证及试验报告;⑤外加剂、掺合料。根据施工需要按试验确定;⑥主要机具设备。采用CFG步履式系列或其他长螺旋钻机, 带硬质合金钻头;另配钢筋加工、混凝土拌制、泵送设备。

2 长螺旋钻孔压灌混凝土桩成桩工艺

长螺旋钻孔压灌混凝土桩成桩工艺见图1, 施工过程中要保证钻孔位置的正确, 钻孔垂直度的容许偏差不大于1%。泵送混合料的粗骨料粒径为一般为15～30 mm, 当掺入粉煤灰时, 要求选用Ⅱ级以上的粉煤灰, 混合料的初凝时间控制在4～6 h。桩身混凝土浇注要连续进行, 为保证桩身混凝土质量, 桩身混凝土要灌注到桩顶设计标高500 mm以上, 在混凝土终凝前及时凿除桩头。

3 长螺旋钻孔压灌混凝土桩成桩过程中常见质量缺陷及控制方法

3.1 钢筋笼沉入困难

素混凝土桩体中后植入钢筋笼的“到位率”, 即满足将灌注桩的钢筋笼100%植入到设计深度要求是长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工中常遇到的质量问题, 原因多与混凝土的骨料粒径、和易性, 特别是坍落度的大小有关或由于桩周土对桩身产生挤密作用造成。钢筋笼在桩孔混凝土内振动植入的过程中整体产生振动, 易使混凝土粗骨料振动下沉, 更易使混凝土振捣离析;遇到砂卵石层过厚、渗水性大的地层时, 混凝土的坍落度损失较大, 和易性变差, 而在沉笼过程中恰恰不希望混凝土坍落度过早损失;另外振动电机压在钢筋笼顶部使钢筋笼受压, 易使其失稳产生弯曲, 这些均对沉笼产生非常不利的影响, 使沉笼施工达不到预想的效果。主要控制方法有:①尽量减小钢筋笼端阻面积, 在中低频率前提下适度增加振动贯入能量, 改进振动设备性能, 优化设备技术参数;②控制入泵坍落度的最低值不小于180 mm, 做到一次泵入, 立即植笼, 减少坍落度的损失是改善振动沉入效果的有效工艺措施;③改善混凝土配合比, 保证粗骨料的粒径小于2.0 cm, 级配满足要求, 遇渗水性较大的土层时, 不宜掺入粉煤灰, 应选择合适的外加剂改善混凝土的和易性, 尽量用早强型减水剂代替普通泵送剂;④吊放钢筋笼时保证垂直和对位准确;⑤在钢筋笼下沉不到位时迅速将钢筋笼拔出, 待桩体内混凝土初凝后重复成桩作业, 完成该桩位灌注桩的施工。

3.2 导管堵塞

混凝土配比或塌落度不符合要求。当混合料中的细骨料和粉煤灰用量较少时, 混合料和易性不好, 常发生堵管;混凝土拌和物坍落度过大或过小。坍落度过大易产生泌水、离析, 在泵压作用下, 骨料与砂浆分离, 摩擦力加剧, 导致堵管;坍落度太小, 混合料在输送管路内流动性差, 也容易造成堵管;施工操作不当。由于提钻时间较晚, 在泵送压力下钻头处的水泥浆液被挤出, 容易造成管路堵塞;冬期施工时, 混合料输送管及弯头均需做防冻保护, 防冻措施不力, 常常造成输送管或弯头处混合料的冻结, 造成堵管;混合料输送管弯头曲率半径不合理也能造成堵管。弯头与钻杆不能垂直连接, 也会造成堵管;混合料输送管未定期清洗, 造成管路内有混合料的结硬块, 也可能造成管路堵塞。主要控制措施有:①保证粗骨料的粒径、混凝土的配比和塌落度符合要求, 将粉煤灰掺量控制在70～90 kg/m3的范围内, 控制入泵坍落度的最低值不小于200 mm;②灌注管路避免过大变径和弯折, 每次拆卸导管都必须清洗干净;③加强施工管理, 保证前后台配合紧密, 及时发现和解决问题;④冬施时, 当采用加热水的办法提高混合料的出口温度时, 但要控制好水的温度, 水温最好不要超过60 ℃。

3.3 偏 桩

一般有桩平移偏差和垂直度超标偏差两种。多由于场地原因, 桩机对位不仔细, 地层原因使钻孔对钻杆跑偏等原因造成。 主要控制措施:①施工前清除地下障碍, 平整压实场地以防钻机偏斜;②放桩位时认真仔细, 严格控制误差;③桩机的水平度和垂直度在开钻前和钻进过程中注意检查复核。

3.4 断桩与夹层

由于提钻太快泵送混凝土跟不上提钻速度或者是相邻桩太近串孔造成。主要控制措施有:①保持混凝土灌注的连续性, 可以采取加大混凝土泵量, 配备储料罐等措施;②严格控制提速, 确保中心钻杆内有0.2 m3 以上的混凝土, 如灌注过程中因意外原因造成灌注停滞时间大于混凝土的初凝时间时, 应重新成孔灌桩。

3.5 桩身混凝土强度不足

压灌桩按泵送混凝土和后插钢筋的技术要求, 塌落度一般不小于18～20 cm, 因此要求和易性好。配比中一般加粉煤灰, 这样混凝土前期强度低, 加上粗骨料粒径小, 如果不注意对用水量的控制仍容易造成混凝土强度低。主要控制措施有:①优化粗骨料级配。大塌落度混凝土一般用0.5～1.5 cm碎石, 根据桩径和钢筋长度及地下水情况可以加入部分2～4 cm碎石, 并尽量不要加大砂率;②合理选择外加剂。尽量用早强型减水剂代替普通泵送剂;③粉煤灰的选用要经过配比试验以确定掺量, 粉煤灰至少应选用II级灰。

3.6 桩身混凝土收缩

桩身回缩是较常见现象, 一般通过外加剂和超灌予以解决, 施工中保证充盈系数>1.15～1.3, 桩顶至少超灌0.5 m, 并防止孔口土混入。

3.7 桩头质量问题

多为夹泥、气泡、混凝土不足、浮浆太厚等, 一般是由于操作控制不当造成。主要控制措施:①及时清除或外运桩口出土, 防止下笼时混入混凝土中;②保持钻杆顶端气阀开启自如, 防止混凝土中积气造成桩顶混凝土含气泡;③桩顶浮浆多因孔内出水或混凝土离析造成, 应超灌排除浮浆后才终孔成桩;④按规定要求进行振捣, 并保证振捣质量。

4 工程应用实例

4.1 工程概况

长沙市某商业大厦是一栋集办公、娱乐、购物于一体的综合性建筑, 建筑面积48 976 m2, 地上二十八层, 地下二层。桩基础设计为长螺旋钻孔压罐桩。

依据工程地质勘察报告分析, 地层构造自上而下主要有人工填土层, 层厚0.50～1.10 m;第四系冲积层, 包括粉质粘土层, 层厚2.00～5.80 m、中砂层, 层厚3.20～5.10 m、圆砾混砾砂层, 层厚0.80～1.70 m和粉质粘土层, 层厚3.90～6.40 m;第四系残积 (Qe1) 粉质粘土层, 层厚1.50～3.60 m;第三系 (E) 泥质粉砂岩层, 层厚2.30～5.60 m。

桩基设计采用长螺旋钻孔桩, 桩径为800 mm, 平均桩长为28.7 m, 共计56根。桩身混凝土强度等级为C30, 桩端设计要求进入强风化泥质粉砂岩, 桩端断面入岩深度H1>1.5 d, 设计单桩竖向承载力特征植1 700 kN。成桩后经省质监站对14根桩按单桩竖向承载力特征值两倍加载进行静载试验, 根据P～S曲线综合判断其竖向极限承载力均不小于3 400 kN, 桩身完整性试验56根, Ⅰ类桩54根, Ⅱ类桩两根, 均能满足设计要求。

4.2 施工步骤

(1) 钻机就位。

保持平整、稳固, 在机架或钻杆上设置标尺, 以便控制和记录孔深, 就位后校正好钻杆的位置和垂直度, 垂直度的容许偏差不大于1%, 下放钻杆, 使钻头对准桩位点。

(2) 钻孔。

开动钻机旋动钻头, 根据电流大小 (一般掌握在额定电流180～200A之间) 控制钻进速度。一般应先慢后快, 先钻0.5～1 m深, 检查一切是否正常, 未发现异常再继续钻进, 如发现钻杆摇晃、难钻或电流猛增现象、进尺缓慢等异常情形时, 应停止钻进, 分析原因进行处理, 禁止强行钻进。如无异常地质情况, 一般正常平均钻进速度控制在1.2 m/min左右。钻杆下钻到设计深度后在原位空转清土, 在灌注前不得提钻。

(3) 泵送混凝土。

钻头到达设计标高后, 钻杆提升30 cm后保持原位不停钻, 开始泵送混凝土, 当孔中混凝土量达到钻杆芯管40～60 cm高度后, 方可提钻 (禁止先提钻再泵料) 。一边泵送混合料一边提钻, 提钻速率控制必须与泵送量相匹配, 成桩过程宜连续进行, 成桩的提拔速度宜控制在1～1.2 m/min, 直至桩体混凝土高出桩顶设计标高500 mm。

(4) 后插钢筋笼。

将振动锤和导入管通过法兰盘连接 (也可用其他连接方式) , 如图2所示。利用吊车辅助将导入管插入钢筋笼中, 导入管的下端与钢筋笼的连接如图3所示。将导入管及振动锤与连接好的钢筋笼吊起, 移至已成桩的桩孔内;将钢筋吊直扶正缓缓送入孔内, 启动振动锤, 通过振动用钢筋笼导入管将钢筋笼送入桩身素混凝土内至设计标高, 将桩身混凝土振捣密实, 同时将钢筋笼固定。

5 结束语

长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工是在成桩过程采用护壁和中心泵压灌注桩体混凝土一次完成, 后插入钢筋笼的一种较为先进的成桩技术。该方法免除了大量泥浆处理和运输的工作, 施工过程中无强烈的振动和冲击作用, 避免了施工过程中对周边环境的污染, 是一种环境保护型的绿色施工方法。

该方法与泥浆护壁钻孔灌注桩和混凝土预制桩的施工效率和经济指标比较, 可缩短工期2～3倍, 节省施工直接费用30%左右, 经济效益明显。

参考文献

[1]欧阳效勇, 任国兴, 徐伟.深基础施工关键技术[M].北京:人民交通出版社, 2006.

[2]王慧东.敦台与基础工程[M].北京:中国铁道出版社, 2005.

长螺旋钻孔桩施工技术 第7篇

1 长螺旋钻孔压灌桩施工工艺

1.1 长螺旋钻孔压灌桩施工特点

长螺旋钻孔压灌桩借助于长螺旋桩机、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。其施工优点:

1.1.1 施工过程中无需水泥浆或泥浆护壁:

解决了泥浆或水泥浆的污染问题, 施工场地整洁文明, 且节省泥浆或水泥浆等的材料和施工费用。

1.1.2 成桩效率高:与其他施工工艺相比, 施工速度显著提高, 工期大大缩短。

1.1.3 成桩质量稳定:容易穿透厚砂层、硬土层, 且无坍孔、缩径及地表隆起等现象。

1.1.4 施工费用低:由于其主要施工设备为长螺旋钻机及钢筋笼插入装置, 设备简单、方便, 因而其综合施工费用较低, 振动噪音小。

1.1.5 应用面广:长螺旋钻机能穿透成孔的地段均适用。具体施工工艺流程。

1.2 采用设备及技术措施

1.2.1 采用LZD800长螺旋钻机。

塔架支脚要填设平稳, 钻机就位前对桩位进行复测, 施工时钻头中心对准桩位点, 通过水平尺及垂球双向控制螺旋钻头中心与钻杆垂直度, 确保钻机在施工中平正。钻杆下端距地面10-20cm。对准桩位, 压入土中, 使桩中心偏差不大于规范和设计要求的10mm。

1.2.2 启动钻机螺旋时, 先快后慢;

在用钻机塔身前后、左右的垂直标杆检查塔身导杆。钻孔过程中要用经纬仪观测钻杆垂直度, 发现误差要及时调整, 使钻杆垂直对准桩位中心, 确保桩身垂直度偏差不大于1%。钻达10m左右时, 拔出钻杆, 将附在钻杆上的土迅速清除, 防止提升钻杆时土块掉入;钻至设计标高后停钻, 首先压入桩体体积3%-10%的素水泥浆, 空钻清底, 处理桩尖虚土并扩大桩头, 然后在提钻的同时压灌超流态混凝土;在压灌混凝土到桩顶时, 当钻杆内腔充满混凝土后开始拔管。严禁先提管后泵料。成桩过程宜连续进行, 应避免因供料不及时而导致停机待料。施工中每根桩的投料量不得少于设计灌注量, 混凝土充盈系数为1.15-1.30, 钻头埋入混凝土不小于1m, 到粉砂层下部时, 保证钻头埋入混凝土面2m以上, 直到该层上部有3m以上混凝土。并提钻压住其下混凝土, 减少该粉细砂层内地下水侧向径流对混凝土的影响。灌入的混凝土要超出桩顶500mm, 以保证桩顶混凝土强度。并及时把旋出的余土及时运走。用混凝土把孔中的泥浆、砂浆排净, 为下一步灌注混凝土、安放钢筋笼清理场地。控制成孔时间在35-40min。

1.2.3 钢筋笼一般较长, 为防止起吊时笼体变形, 压入钢筋笼时,

钢筋笼四周每隔2m焊一组定位器, 定位器由钢筋或扁铁制作成弓形, 弓高为80mm。下放钢筋笼之前, 要做到调直、对中;起吊时, 要合理布置吊点;吊起钢筋笼头部的同时人工抬起钢筋笼底部, 吊直扶稳过程中, 至少由2名技术人员远距离垂直双方向控制指挥。严禁撞孔壁, 确保钢筋笼保护层为70mm;钢筋笼依靠自重沉入混凝土中时应连续, 如遇下沉阻力过大, 要及时拔出钢筋笼, 重新成孔插入, 钢筋笼下沉直至露出地面小于1m时, 方可在端头以带配重的振动器振动压入, 并用水平仪监控桩顶标高。

1.2.4 为保证桩端质量, 防止断桩, 混凝土输送系统压力控制在

5--6MPa, 提升钻杆时应缓慢进行, 每提升1m停钻继续压灌, 以补偿降低的压力。

1.2.5 通过试桩确定压灌混凝土的充盈系数和配合比、在灌入

混凝土出现异常时应找出原因, 采取相应的措施, 应加大混凝土灌入量, 待灌注压力恢复后 (混凝土挤满空洞) , 才可提钻继续压灌。

1.2.6 施工中要注意控制孔壁含水量。

如含水量过小, 应在压灌混凝土前先灌水或素水泥浆, 避免混凝土中的水分渗漏过大, 使混凝土坍落度降低, 造成钢筋笼难以压入。

1.2.7 防止压灌混凝土时堵管。

混凝土地泵的安放位置应与钻机的施工顺序相配合, 尽量减少弯道, 以缩短混凝土泵送距离, 一般在60m左右, 混凝土输送管与钻杆芯管直径要一致, 防止压灌混凝土时堵管。泵送混凝土要连续进行, 当钻机移位时, 地泵料斗内的混凝土应连续搅拌, 泵送混凝土时, 应保持料斗内混凝土的高度400mm, 以防吸进空气造成堵管。混凝土输送泵管要尽可能保持水平, 长距离泵送时, 泵管下面应用垫木垫实, 当泵管需向下倾斜时, 角度应<4°。由于施工气温高于30℃, 我们在混凝土输送泵管上覆盖两层湿草袋, 每隔一段时间洒水湿润, 防止管内混凝土失水离析, 造成堵泵管。成桩施工各工序应连续进行, 成桩完后, 应及时清除钻杆及软管内残留混凝土。长时间停置时, 应用清水将钻杆、管、地泵清洗干净。钻至桩底标高后, 立即将钻机上的软管与地泵管相连, 并在软管内倒入水泥浆, 起到润湿软管和钻杆的作用。

1.2.8 由于桩位太近, 易串孔, 造成材料浪费, 影响工程质量。我们采用了间隔跳打的方式, 防止串孔。

2 长螺旋钻孔桩应用条件分析

2.1 长螺旋钻孔桩优点

长螺旋钻孔桩分为压浆桩和压灌桩。该桩型具有工艺先进、施工设备简便、技术成熟、无噪声、无污染、成桩速度快, 适合在生活区作业。

2.2 长螺旋钻孔桩应用条件

2.2.1 长螺旋钻孔压浆桩优选干作业法施工, 比较适合地下水位以上的环境, 地下水位以下不宜选用;

对于地下水丰富的地层, 可选用长螺旋钻孔压灌桩。以上施工的综合楼桩基设计中选择长螺旋钻孔压浆桩, 主要是过份依据以往经验, 忽视了上层滞水丰富、桩孔进入承压水层的实际情况, 压人桩孔的水泥浆一方面被桩孔地下水稀释, 一方面为了达到应力平衡, 水泥浆随地下水流失, 致使桩身砼强度降低, 单桩竖向承载力不能满足设计要求;改长螺旋钻孔压灌桩后, 桩基质量满足设计和施工质量技术要求。

2.2.2 桩长25m, 压浆桩桩径300-600mm, 压灌桩桩径300-800mm。

2.2.3 长螺旋钻孔桩比较合适的地层有一般黏性土及其填土、粉土、季节性冻土和膨胀土、非自重湿陷性黄土;

对淤泥和淤泥质土、碎石土、中间有砂砾石夹层可采用钻孔压灌桩。

2.2.4 钻孔压浆桩水泥选用普硅42.

5号, 水灰比0.45-0.60, 注浆压力3.0-4.0MPa。注浆管必须送入孔底, 边注浆边拔管, 注浆管口始终位于水泥浆液面以下1.0m。采用二次补浆, 浆液终凝前补浆3-5次。钻孔压灌桩采用泥浆护壁, 钻进成孔后利用钻杆泵送混凝土至孔底, 边灌混凝土边提钻, 直至达到设计桩顶标高。

3 结束语

长螺旋钻孔桩施工技术 第8篇

关键词：长螺旋钻孔压灌混凝土桩,施工技术,质量缺陷

近年来,为加快城市建设,提高桩基施工的科技水平,满足闹市居民区桩基施工的需要,在多层或小高层建筑中,开展了“长螺旋钻孔压灌混凝土桩”的研究与应用。长螺旋钻成孔泵送混凝土灌注桩,采用长螺旋钻机钻孔至设计深度后提钻,灌混凝土成桩。即成孔、成桩由一机一次完成任务。这种桩属于水泥系列范畴,它克服了振动碎石桩施工振动强烈的缺点,弥补了深层搅拌桩强度偏低的不足,避免了石灰桩受地下水位限制的施工缺陷。本文通过工程实例来说明它的单桩承载力高,施工过程快捷,成本低,适用范围广,用途也较多,具有较高的社会效益与经济效益。

1 工程实例

新疆喀什噶尔旅游股份有限公司其尼瓦克宾馆贵宾楼主楼26层(高度为99.00 m),裙楼5层,地下1层,框剪结构,主楼采用筏板基础,裙楼采用独立基础,设计基底标高统一为-7.60 m。场区地貌单元属克孜河冲积平原上游阶地,地势平坦。地下水类型为潜水,地下静止水位在自然地面下10.2 m～11.2 m,该场地地下水对混凝土结构腐蚀等级为强腐蚀,对混凝土结构中钢筋腐蚀等级为中等腐蚀。天然地基承载力不能满足设计需要,为此对天然地基进行处理。考虑地下水的影响,采用长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工工艺。

根据设计要求,筏板基础范围内的CFG桩有效桩长不小于18.0 m,桩端持力层为圆砾,且桩端进入持力层深度不小于0.5 m或钻至加压无进尺时,桩间距为1.6 m,处理后地基承载力特征值fspk≥550 kPa;独立基础范围内的CFG桩有效桩长不小于18.0 m,桩端持力层为圆砾,且桩端进入持力层深度不小于0.5 m或钻至加压无进尺时,桩间距为1.4 m～1.8 m,处理后地基承载力特征值fspk≥350 kPa;其他范围内的CFG桩有效桩长不小于8.0 m,桩端持力层为粉质粘土,桩间距为1.8 m,处理后地基承载力特征值fspk≥250 kPa;沉降变形满足规范要求。

2 长螺旋钻孔压灌混凝土桩的质量优点

1)适应性强:

该桩型适用于粘性土、粉土、填土等各种土质,能在有缩径的软土、流沙层、沙卵石层、有地下水等复杂地质条件下成桩。

2)桩身质量好:

由于混凝土通过钻杆中心压入孔中,连续泵送混凝土,可避免出现断桩、缩径等质量问题,并对桩孔周围土有渗透、挤密作用。

3)单桩承载力高:

由于是连续压灌超流态混凝土护壁成孔,对桩孔周边的土有渗透、挤密作用,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。

3 施工工艺

1)施工前利用经纬仪和尺子根据桩位图放桩位,并作好记号。

2)长螺旋钻机就位后,保持平整、稳固,在机架或钻杆上设置标尺,以便控制和记录孔深。下放钻杆,使钻头对准桩位点,调整钻杆垂直度,然后启动钻机钻孔,钻至设计深度或加压无进尺时完成钻孔工作,在灌注前不得提钻。

3)成孔后,钻杆预提200 mm左右,然后启动高压泵灌注混凝土,边灌注边提钻杆,提升速度要与泵送速度相适应,确保中心管内有0.1 m3以上的混凝土,灌注时根据泵送量及时调整提速,直至成桩。 现场使用商品混凝土时,中间可停止提钻等待运送混凝土,但等待时间应远小于混凝土的初凝时间。若因意外情况出现等待时间大于初凝时间,则应重新钻孔成桩。

4)桩顶混凝土超灌高度不宜小于0.5 m,完成成桩工作。按施工顺序放下一个桩位,移动桩机进行下一根桩的施工。

4 常见质量缺陷的原因及控制技术

4.1 导管堵塞

由于混凝土配比或坍落度不符合要求,导管过于弯折或者前后台配合不够紧密。控制措施如下:

1)严格检查材料质量,保证粗骨料的粒径,严格控制混凝土的配比和坍落度符合要求;

2)在泵送管布置时,泵送管路避免过大变径和弯折,每次拆卸导管都必须清洗干净;

3)加强施工管理,保证前后台配合紧密,及时发现和解决问题。

4.2 偏桩

一般有桩平移偏差和垂直度超标偏差两种。多由于场地原因、桩机对位不仔细、地层等原因使钻杆跑偏等造成。控制措施如下:

1)施工前清除地下障碍,平整压实场地以防钻机偏斜;

2)放桩位时认真仔细,严格控制误差;

3)桩机的水平度和垂直度在开钻前和钻进过程中注意检查复核。

4.3 断桩、夹层

由于提钻太快泵送混凝土跟不上提钻速度或者是相邻桩太近串孔造成。控制措施如下:

1)保持混凝土灌注的连续性,可以采取加大混凝土泵量等措施;

2)严格控制提速,确保中心钻杆内有0.1 m3以上的混凝土,且高于混凝土灌注面。如灌注过程中因意外原因造成灌注停滞时间大于混凝土的初凝时间时,应重新成孔灌桩。

4.4 桩身混凝土强度不足

压灌桩受泵送混凝土的技术要求,坍落度一般不小于18 cm～20 cm,因此要求和易性好。配比中一般加粉煤灰,这样混凝土前期强度低,加上粗骨料粒径小,如果不注意对用水量的控制仍容易造成混凝土强度低。控制措施如下:

1)优化粗骨料级配:大坍落度混凝土一般用0.5 cm～2.0 cm碎石,根据桩径和地下水情况可以加入部分2 cm～4 cm碎石,并尽量不要加大砂率;

2)合理选择外加剂:尽量用早强型减水剂代替普通泵送剂;

3)粉煤灰的选用要经过配比试验以确定掺量,粉煤灰至少应选用Ⅱ级灰。

4.5 桩身混凝土收缩

桩身回缩是普遍现象,一般通过外加剂和超灌予以解决,施工中保证充盈系数大于1。控制措施如下:

1)桩顶至少超灌0.5 m,并防止孔口土混入;2)选择减水效果好的减水剂。

4.6 桩头质量

多为夹泥、气泡、混凝土不足、浮浆太厚等,一般是由于操作控制不当造成。控制措施如下:

1)及时清除或外运桩口出土,防止下笼时混入混凝土中;

2)保持钻杆顶端气阀开启自如,防止混凝土中积气,造成桩顶混凝土含气泡;

3)桩顶浮浆多因孔内出水或混凝土离析造成,应超灌排除浮浆后才终孔成桩。

4.7 桩底不能入卵石层

干钻施工时入卵石层难度较大,钻进工艺选择不当,钻头和螺旋叶片设计不当时长螺旋钻孔根本不能进入卵石层。控制措施如下:

1)钻头一定用锥形,避免二翼,三翼等端部平的钻头,切削韧要用大块;

2)钻杆螺距至少250 mm,防止钻头部位挤土而发生堵塞现象。

4.8 单桩承载力低

主要是在施工中,桩未穿透软土或置于夹层上,造成深入硬层的假象,或者设计桩长不足,造成承载不满足设计要求。控制措施如下:

1)增加入卵石层深度是最好的措施;2)在粘土层中钻孔时要加快进展速度,以防螺旋钻的离心作用在钻孔壁上造成泥皮而降低桩摩阻力;3)尽量选用60泵施工,以增强泵送时孔内压力,加大混凝土的充盈性;4)加强地质复查工作,及时与设计单位进行沟通,提出变更建议。

5 结语

本文根据新疆喀什噶尔旅游股份有限公司开发的尼瓦克宾馆贵宾楼,在对其主楼进行地基处理的施工管理过程中发现的质量问题,阐明了长螺旋钻孔压灌混凝土桩在长螺旋干钻法基础上的压灌混凝土桩因其不受地下水位的限制,成桩速度快,低噪声,无振动,单桩承载力高,工程造价低,综合效益好,适应性强等优点,近几年在全国各地开始广泛使用。同时,该种新桩型施工技术性强,桩基质量受施工因素影响较大。因此,具有较高的社会效益与经济效益。

参考文献

[1]叶书麟.地基处理工程实例应用手册[M].北京:中国建筑工业出版社1,998.

[2]郁伍芳,方兆伟.建筑施工技术[M].北京:中国建筑工业出版社2,003.

[3]JGJ 79-2002,建筑地基处理技术规范[S].

长螺旋钻孔桩施工技术 第9篇

关键词：长螺旋钻孔,压灌混凝土,后插钢筋,施工技术

近些年来, 我国的建筑行业发展异常迅速, 各项施工技艺在理念与方法上也都取得了全面的创新与突破。长螺旋钻孔压灌混凝土成桩后插钢筋笼技术属于一种新型技术, 该项施工技术首先需要使用长螺旋钻机进行钻孔工作, 再向管内泵压混凝土, 形成桩柱, 最后利用振动器完成钢筋笼在混凝土中的沉入。与其他技术相比, 该项施工具有更加显著的优点, 因此得到了广泛的认可与关注, 但是大量工程经验表明, 在该项技术的施工过程中, 存在着不同程度的施工问题, 文中就这些问题展开了深入的探究, 详情如下[1]。

1 施工过程中常见的问题分析

笔者通过大量的施工经验以及对相同的文献进行参考, 将该项施工技术中常见的技术问题总结为如下方面。

其一, 在进行桩基施工的过程中, 支护桩的成桩位置可能会与实际所要求的位置出现偏差。出现该种问题的原因主要是由于建设施工的地点的土层地质条件各不相同, 不同的地质条件对施工的具体要求也相应的有所不同。比如施工地点的地质中如果多以粉土层或粉砂层为主, 且土层的基层较软, 就会加大施工的难度。在施工的过程中, 各项距离参数的计算与成果的确定可能会与实际的施工地点发生一定的偏差, 导致施工场地狭小, 此时无法为支护灌注桩的施工扩展空间。

基坑的基础挑檐也会发生明显的缩回。另外没如果施工地点的地下存在旧建筑物基础, 就会对灌注桩钻孔的施工造成影响, 因此出现桩位偏移的问题。同时, 施工过程中所遇见的障碍物的难度也对支护成孔位置的合理性具有明显的影响, 如果障碍物过于坚硬, 无法成孔, 此时往往需要将钻头的深入位置稍作调整, 适当的进行探头的调节, 才能有效的保证支护位置的准确性[2]。

其二, 土层土壤的湿陷性可能会导致桩基的缩径问题。在施工过程中, 如果发现施工地点的地下水呈现相互饱和状态, 则当地的土质为湿陷性土, 由于含水量较大, 此类型的突然坚固性较低, 极容易发生变形等问题, 此时, 如果支护桩泵压混凝土成桩时压力不够就会出现桩径缩小等现象, 导致支护桩的承载能力以及侧向刚度大打打折。为了有效的防止此类型问题的发生, 在目前的施工过程中, 一般会采用通过加大泵压的方式进行混凝土超灌, 以为施工质量的稳定性提供有力的保障[3]。

其三, 施工过程中可能会发生窜孔的问题, 此类型问题主要发生在施工场地面积比较狭小的范围中, 因为在施工面积比较狭小的范围内, 打桩的密度就会大幅增加, 各个桩孔之间的间距较之于正常的场地并不十分明确, 由此可能会引发窜空等问题。例如在某次办公楼的拆迁重建的过程中, 支护灌注桩设计桩径为600 毫米, 桩间距被设置为1200毫米, 桩长为10.45 米, 由于其底层的土质为粉质型土壤, 其稳定性较弱, 在相邻的桩孔进行灌注的过程中, 周边已经完成灌注桩极容易由于土层的不稳定出现窜孔问题现象。为了有效的解决这种问题, 技术管理人员使用跳打方式完成桩孔的灌注, 没一个孔洞都由两次成孔, 大大降低了窜孔问题发生的几率[4]。

其四, 施工过程中钢筋笼下插的难度较大, 插入的垂直度难以被精准的掌控。这种问题出现的原因主要是由于施工地层中存在着有粉土层或者是粉细砂层。随着土层的不断深入, 钢筋的下插难度也随之越来越明显, 尤其在钢筋笼处于-6.0 米的位置时, 下插的难度逐渐增大, 操作十分困难。为了有效的解决这一问题, 在进行施工操作的过程中, 可以使用振动锤振动所产生的力量向将钢筋笼施加压力, 确保其可以下插到合理的位置。

其五, 此项施工可能会出现桩体密实性不一致的问题。出现这种问题的原因主要是因为在长螺旋钻孔压灌桩长期浇灌的过程中, 虽然会产生一定的压力, 但是这种压力混凝土并不具有振捣作用, 而且混凝土中存在着大量的不同材质的配比材料, 由于缺少振捣作用, 缓凝土中的不同材质难以被有效的融合在一起, 导致不同位置的混凝土可能会产生不同程度的气泡, 对混凝土的密实度造成严重的影响, 难以达到灌注的要求[5]。

2 笼桩施工的技术管理措施

由上述分析可知, 长螺旋钻孔泵压混凝土成桩后插钢筋笼的具体施工过程中存在着大量可能发生的施工问题, 尤其是在施工场地面积较为狭窄的区域, 这种施工难度越加明显。因此为了保证施工的顺利进行, 技术管理人员在施工正式开始之前需要详细的考察施工地点的土地状况, 必要时可以进行混凝土罐车场外灌注, 这样一来场地内就可以被用于容纳成孔设备以及插钢筋笼设备, 施工的场地面积也就得到了大幅的扩展, 成孔灌注的难度也相应的降低。此外, 施工经验表明长螺旋钻机成孔灌注和插钢筋笼技术均能够在同一时间内完成, 这可以有效的节约成桩时间, 提高施工效率, 并有效的节约施工成本。为了保证施工的质量安全, 技术人员在施工的过程中一定要严格的遵循相关的技术要求标准, 确保所有施工操作均符合《建筑地基基础工程施工质量验收规范50202-2002》中的技术标准。在施工过程中, 还需要由专业的技术人员按照工程要求设计一定的安全措施, 以保证整体施工的安全性。

3 结束语

综上所述, 文中对螺旋钻孔中心压灌混凝土后插钢筋笼施工中存在的问题和原因进行了深入的分析, 并提出了一定的施工管理措施, 希望可以对同行建筑施工人员起到一定的帮助与指导作用, 促进我国建筑施工技术水平的不断进步与发展。

参考文献

[1]赵亮, 赵立如.长螺旋钻孔中心压灌混凝土后插钢筋笼施工技术[J].城市建筑, 2013, (2) .

[2]李建杰, 栾春雪.长螺旋钻孔压灌混凝土后插筋成桩工艺研究[J].包钢科技, 2013, (5) .

[3]潘建伟, 黄潮松, 尹登旺.长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼成桩质量控制措施[J].施工技术, 2014, (6) .

[4]郭庆.长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼灌注桩施工[J].山西建筑, 2016, (4) .