浅谈长螺旋钻孔压灌桩施工工艺

浅谈长螺旋钻孔压灌桩施工工艺

单浩然 梁玮健

中建八局第四建设有限公司 上海市 201206

[摘 要]长螺旋钻孔压灌桩是使用长螺旋钻机成孔，成孔后自空心钻杆向孔内泵压桩料（混凝土或CFG桩混合料），边压入桩料边提钻直至成桩的一种施工工艺。长螺旋钻机压灌成桩工艺由于施工噪声低、设备行走灵活、成桩速度快，对地层适应性强而被广泛应用，能避免软土、砂土地区成桩缩径、断桩的施工质量问题，解决了泥浆污染问题，降低了造价，并可成功用于地下水位以下地层的成桩。

[关键词]长螺旋钻孔压灌桩 施工噪音低 成桩速度快 造价低

1.引言

好未来镇江教育基地一期建设项目总承包工程位于京口区智慧大道东春晖路北地块，西邻智慧大道，南邻春晖路，东侧为国家大学科技园区。总用地面积83100㎡，总建筑面积约222729.91㎡，其中地上建筑面积160023.57㎡，地下室62706.34㎡。项目分为3个地块分别施工，地上共有15个单体及跨街连廊、连桥，主要包含科研办公、综合教学、综合办公、培训中心、展示接待、教师宿舍、辅助配套等；地下一层为停车库，局部为人防，该项目1#地块占地面积58300㎡，地下1层，主要围护形式为φ700水泥搅拌桩止水兼挡土+直径700/800/900灌注桩+旋喷加筋锚桩支护+钢筋锚杆边坡加固+边坡喷护组合型的基坑体系等。支护桩桩径为700mm、800mm、900mm和1000mm四种规格，桩长根据土层不同，桩长各不相同，总桩数为681根。根据实际地质情况，选择采用长螺旋压灌桩工艺进行施工，其优点是成桩效果好，灌注速度快，无泥浆废料产生

2.施工要点

1.长螺旋钻机采用电力液压驱动。

2.工程桩施工时钻孔深度根据设计要求，保证桩长符合相关要求，桩径符合相关标准。

3.具体施工工艺流程为：测量放样→埋设护筒→钻机就位→钻进成孔→混凝土灌注

2.1测量放样

1.围护桩桩位放样按从整体到局部的原则进行围护桩的位置放样，规划行车路线时，使便道与钻孔保持一定的距离，保证混凝土运输车安全运输至泵车位置。

2.测量场地外控制点采用规划院及勘察院给定的坐标点做为基准点位，场地内基准点按照规划院给定的点位采用GPS测量仪引进施工场地，控制点设置位置为设计试桩桩帽上，并写明了点号及坐标。

3.根据现场情况合理布置施工场地，清理表层杂物并整平场地，组织测量放样人员，将所需桩位放出，钉好十字保护桩，做好测量复核，并作好记录留查。

2.2埋设护筒

1.埋设护筒采用挖坑法，由挖掘机配合安放。

2.测量员对要埋设护筒的桩位进行放样，现场技术人员复核，长螺旋钻机机钻头中心对准桩位中心进行定位，调整钻机主塔垂直度，保证主塔桩身垂直，并根据机身姿态确定是否需要支腿调整

3.在孔内回填30—50cm粘土，并用挖机斗夯击密实。

4.利用护桩拉线绳定出桩位中心，再用线锤将桩位中心点引至孔底。

5.用线绳连接护筒顶部，吊垂线，用吊车挪动护筒，使护筒中心基本与桩位中心重合，其偏差不大于3cm。

6.护筒位置确定后，吊垂线，用钢卷尺量测护筒顶部、中部、底部距离垂线的距离，检查护筒的竖直度。护筒斜度不大于1％。

7.符合要求后在护筒周围对称填土，对称夯实。

8.四周夯填完成后，再次检测护筒的中心位置和竖直度。

8.测量护筒顶高程，护筒高出地面20cm—40cm，根据设计桩顶标高，计算桩孔需实打的深度，根据计算施工孔深，进行桩孔施工。

2.3钻机就位

1.钻机就位时，要事先检查钻机的性能状态是否良好，保证钻机工作正常。钻机底盘不宜直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷；通过测设的桩位准确确定钻机的位置，并保证钻机稳定，通过手动粗略调平以保证钻杆基本竖直后, 即可利用自动控制系统调整钻杆保持竖直状态。

2.钻机塔身应保持垂直，垂直度的允许偏差应为0.5%。

2.4钻进成孔

1.钻进时，先慢后快，当钻杆摇晃或难以钻进时，应放慢钻进速度或停机，检查原因并采取措施后继续钻进，禁止强行钻进。

2.为避免影响相邻孔已灌砼的成桩效果，采用跳1桩施工方法，待邻孔砼浇筑12小时后，再进行开钻，以免影响砼质量。升降钻锥时须平稳，钻锥提出井口时防止碰撞。提升钻杆和移动机械力求迅速。 

3.钻孔时，开孔必须正确，具有导向装置的钻机开钻时，慢速推进，待导向钻头部位全部钻进土层后全速钻进。 

4.在硬粘性土中，用低速钻进，自由进尺，在普通粘性土中，用中高速钻进，自由进尺；在砂土及含少量砾卵石的碎石土中，低中速进钻进，控制进尺。 

5.钻机提钻，应配备专人员将钻具上的土方进行清理，避免带泥上提。 

6.成孔后要及时检查钻头、钻杆和叶片的磨损情况，磨损严重影响成孔直径时，及时进行更换和补焊。

2.5混凝土灌注

1.钻孔桩采用商品混凝土，混凝土要求达到设计标号C30。砼供应需满足现场施工要求。罐车运输至泵车处，由泵车泵送供料完成桩基混凝土的灌注施工。

2.在完成封底后不间断的灌注混凝土，保证灌注的连续性。当钻杆埋深在3m以上时，提高钻杆约1m左右，保证砼的顺利灌注；当混凝土灌注出现不连续时，每隔15分钟进行泵车泵料2次，防止管道堵塞。正常灌注过程中，每灌注一定方量或间隔一段时间都需要测量一次混凝土面标高，如出现异常，则增加测点，查明原因后进行相应处理。

3.工艺特点

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.施工无噪声、无振动、无排污，没有大量泥浆制配和处理带来的环境污染。

3.钻孔后不需要清理孔底虚土，混凝土（或CFG桩混合料）从钻头尖泵出决定了这种桩无桩底沉渣，从而提高桩底土的极限端阻。

4.桩身质量好：由于长螺旋钻孔压灌混凝土（或CFG桩混合料）是在连续压力泵送下，桩身完整性好，桩身混凝土与嵌固土层结合紧密，没有断桩、缩颈孔底沉渣等普通泥浆护壁钻孔桩的质量通病。

5.单桩承载力高：长螺旋钻孔压灌桩采用高压压入桩料，对桩孔周围的土有渗透、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。

6.施工速度快，比普通打预制桩工期缩短1—2倍，费用降低10%—15%。1.7单位承载力造价低：长螺旋钻孔压灌桩采用泵压混凝土（或CFG桩混合料）成桩，不加钢筋，掺入粉煤灰以及充分发挥桩间土的承载能力，因而地基承载力高、工程造价低。

4.控制要点

4.1质量控制要点

1.灌注桩的原材料和混凝土强度必须符合设计要求和施工规范的规定。

2.成孔深度必须符合设计要求。钻孔灌注桩垂直度须不超过1/300，围护桩孔底沉渣厚度：单排桩不超过100mm；双排桩不应大于50mm，立柱桩孔底沉渣不超过50mm。桩顶嵌入冠梁100mm（直径700灌注桩嵌入50mm），主筋锚入冠梁不小于35d。桩身因扩径造成局部突出应不大于100mm。

3.实际浇筑混凝土量严禁小于计算体积。

4.浇筑混凝土后的桩顶标高及浮浆处理，必须符合设计要求和施工规范的规定。

长螺旋钻成孔灌注桩允许偏差

4.2安全控制要点

1.作业机械作业应设置必要的安全防护设施。特种设备作业人员必须持合格有效操作证上岗。

2.钻机必须安装牢固。钻机就位前，平整压实场地，钻机就位，沿周围打入木楔，固定钻机，防止倾覆。桩机检修时，高空作业必须系好安全带。

3.在钻孔附近设置醒目标志和围栏，以防止人员掉入孔内。

4.施工现场的电器设备必须有专人保管，使用中实行“一机一闸一箱一漏”保护，严禁一闸多用。注意用电安全，电线不能直接敷设在地面上，应采取架空措施。配电箱加锁。

5.起重臂和吊物下方严禁有人停留、工作或通过。作业期间严禁在吊物中穿行，严禁用起重机运载人员。起重司机离开操作室应断电锁门拔钥匙。

6.吊钩表面应光滑，严禁使用有裂纹、毛刺、补焊等缺陷的吊钩，吊钩上不得进行焊接，严禁超负荷使用，必须有防脱钩装置。

7.挖掘机作业时，严禁铲斗从运土车的驾驶室顶上越过。向运土车辆卸土时，降低铲斗高度，防止偏载或砸坏车厢。铲斗运转范围内，严禁站人。

参考文献

[1]杨勇 钻孔灌注桩的施工问题及解决方法之探析 科技促进发展 2011（S1）