长螺旋钻孔后插钢筋笼压灌桩施工技术研究

长螺旋钻孔后插钢筋笼压灌桩施工技术研究

李胜刘峰潘瑜

李胜刘峰潘瑜

中建八局第一建设有限公司广东汕头515000

摘要：长螺旋钻孔管内泵压灌注桩成桩工艺是中国建筑科学研究院研制开发的新工艺，它是由长螺旋钻机、混凝土输送泵组成的完整的施工体系，该施工方法因具有无泥浆污染、施工速度快、施工效率高、成本较低等优点，目前广泛应用于桩基础施工中。但其施工质量取决于水文地质情况、施工工艺过程和施工设备，其中施工现场的施工流程、施工质量的过程性管理将对整体质量起到决定性作用。

关键词：长螺旋钻孔；后插钢筋笼；压灌桩施工技术

引言

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，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。

1施工过程中常见的问题分析

其一，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`。

其二，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,周边己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。

其三，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,尤其在钢筋笼处于一6.0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。

2长螺旋钻孔后插钢筋笼压灌桩施工技术要点

2.1施工准备及测量放线

设备进场前，按现场施工要求，整理好材料存放场地，接通水电，修好临时运输道路，使施工现场具备开工条件。另外，按甲方或设计部门给出的测量控制点及平面图放线。所放桩位经甲方、监理部门复检及签字后方可进行施工。

2.2混凝土泵送

施工前应首先搅拌一定的水泥砂浆进行泵送润滑管线，水泥砂浆的配合比采用1:2。施工时的泵送应与长螺旋成桩时的拔管速度相匹配，成桩时要求连续，避免停机待料。砼泵的料斗上应装有滤网，避免大块石子进入造成管线堵塞，施工时始终保持砼泵料斗内有足够的混凝土，以免吸入空气造成堵管。当出现输送管堵塞时，应进行反泵运转，使混凝土返回料斗;当反泵几次仍不能消除堵塞，应在泵机卸载情况下，拆管排除堵塞。

2.3钢筋笼的制作

在制作钢筋前，先按规范要求会同监理人员对原材料及焊接接头取样检验，检验合格后准予加工钢筋笼;按设计图纸及规范要求制作钢筋笼，制作前对钢筋进行调直处理；新工艺要求钢筋笼下部做成尖式，并且把主筋焊在一起。主筋及加劲箍筋采用点焊，环筋与主筋采用绑扎；钢筋笼采用每5m一组垫块或钢筋导正的方法，来保证主筋保护层的厚度达到50mm；制作完成的钢筋笼，在经过质检人员自检合格后，及时报请监理人员验收，合格后准予使用。

2.4下放安装钢筋笼

钢筋笼采用一次性吊放工艺。保证笼受力均匀，防止变形。钢筋笼起吊后应保持垂直和受力平衡，插入钢筋笼。将垂直振动器穿入笼内，启动小卷扬机，吊起钢筋笼，对准已施工桩的中心，垂直下放钢筋笼，起动振动器，下笼遇阻应停止下放，查明原因，及时处理，严禁高起猛落、强行下放。钢筋笼就位后，按设计要求对下入位置进行检查，确认下到设计位置后，采用插管将钢筋笼固定在孔口上。

在钢筋笼对准孔位开始插入桩孔之后，利用钢筋笼的自重使其插入混凝土当中，当依靠钢筋笼的自重不能使其继续下插时开启振动器，通过振动器使钢筋笼下插到预定的标高位置。断开钢筋笼和振动器之间的连接，将导入管缓慢的拔出，钢筋下放应连续进行，钢筋笼的植入应在浇灌混凝土之后30min以内，不宜超过混凝土的初凝时间，如有特殊原因，可考虑放入缓凝剂。在振动头和导入管之间放置万向节，振动头不需要放倒，只需将导入管放倒；起吊钢筋笼可以减少对钢筋笼的附加弯矩，避免钢筋笼的变形。振动头下部的特制万向节，振动使钢筋笼向下插入的同时，该连接将振动力转化为上下法兰盘的拍击力，导入管在拍击力的作用下插进桩身，此时导入管和钢筋均不产生垂直方向强烈的往复振动，减少振动对桩周砂土的扰动作用及导入管对混凝土的影响作用，也减少长时间振动对超流态混凝土造成的离析作用，有利于钢筋笼的植入。

2.5桩头清理与桩基检测

成桩后，在不影响继续施工的前提下，需马上清理打桩弃土，清理时要注意保护桩体和钢筋笼，桩施工完毕28d之后交由专业的检测单位进行检测。

3长螺旋钻孔灌注桩的常见问题及处理措施

3.1卡钻

卡钻是指钻速过快导致钻屑不能及时带出孔外导致堵在钻杆与孔壁之间，故施工时需根据土质条件严格控制钻速。若发生卡钻，则需要关掉回转动力电源，将钻机以最低提速提起后重新施钻。

3.2断桩、夹层

产生断桩夹层主要原因为：①拔钻速度过快而混凝土泵入量较少，导致孔内负压，孔壁塌陷造成断桩；②相邻桩位过近导致串孔。这一问题需事先做好控制，要严格制定拔钻速度，并且保证混凝土泵入量，桩位相距较近时选择跳打。

3.3桩身混凝土收缩

为防止桩身混凝土收缩，施工中可选择添加适当外加剂和超灌来解决，确保充盈系数大于1，超灌高度大于0.5m。

3.4堵管

长螺旋钻孔钻头两边设计有2个钻门，在施工过程中钻门关闭防止钻屑进入钻杆内造成堵塞。泵混凝土时钻门打开，混凝土进入钻孔内。若钻门无法打开，混凝土无法进入钻孔内将导致严重后果。所以每次开钻前均要检查钻门是否卡死，确保钻门正常才开钻。如果遇到塑性高的粘性土层，则需要采取钻具回转泵混凝土法，即在拔钻时回转，使挤压在钻门的泥土松动脱落，从而在泵压下打开钻门。

结束语

长螺旋钻孔灌注桩施工技术将成为未来灌注桩施工的主流，而在应用该技术的过程中，如何细化、标准化、规范化每项施工要点及过程性质量控制是工程技术管理人员所面临的问题。本文从实际施工角度出发，提出了相关的施工工作及注意点，以期为广大技术人员提供参考。

参考文献：

［1］张艳琴．长螺旋钻孔灌注桩施工工艺要点及常见问题［J］．企业科技与发展，2011，(15):46－48．

［2］刘传锋．论长螺旋钻孔灌注桩施工技术要点［J］．中华民居，2011，(9)．

［3］杨树萍，史迎青．长螺旋钻孔压灌桩的施工与质量控制［J］．工程与建设，2009，(6)．