長螺旋鉆孔壓灌樁技術在建筑工程中的應用探討

李俊

摘要：文章介紹了長螺旋鉆孔壓灌樁的施工特點，并結合實際工作經驗，對長螺旋鉆孔壓灌樁的施工要點進行了分析，以供參考。

關鍵詞：長螺旋鉆孔壓灌樁；施工

長螺旋鉆孔壓灌樁屬于灌注樁的一種，由于長螺旋鉆孔壓灌樁施工噪聲低、設備行走靈活、成樁速度快、對地層適用性強，而被廣泛應用于房屋建筑、水工建筑和橋墩基礎的施工，并向大直徑、多樣化方向發展。

一、長螺旋鉆孔壓灌樁施工概述

長螺旋鉆孔壓灌樁是借助于長螺旋樁機、輸送泵、輸送管道以及鋼筋籠振動器配套施工。利用長螺旋鉆機鉆孔，土體被切削后反向擠推排土，鉆孔至設計深度后，借助長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，隨后采用穿插導向管的振動送籠器，將鋼筋籠邊振動邊插送到基樁的設計深度，連續作業成孔，成樁一次完成。

長螺旋鉆孔壓灌樁施工優點主要有：(1)長螺旋鉆孔壓灌樁采用長螺旋鉆機鉆孔，至設計深度后慢慢一邊提鉆，一邊灌混凝土，達到地面滿足標高后，立即下鋼筋籠振搗成樁，既成孔、成樁由一機一次完成任務，施工時間短、功效快。(2)適應性強：該樁型適用于污泥質土、粘性土，粉土，填土等各種土質，能在有縮徑的軟土、流沙層、沙卵石層、有豐富地下水等復雜地質條件下成樁。(3)樁身質量好：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螺旋鉆機鉆桿中心壓入孔中的，混凝土具有密實、無斷樁、無縮頸等特點，并對樁孔周圍土有滲透、擠密作用。(4)單樁承載力高：由于是連續壓灌超流態混凝土護壁成孔，對樁孔周圍的土有滲透、擠密、固結作用，提高了樁周土的側摩阻力，使樁基具有較強的承載力、抗拔力、抗水平力，變形小，穩定性好。(5)機械投入少：可由鉆機直接吊入鋼筋籠振壓入樁內，節省吊車臺班，減少了大型機械的投入量。

二、長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長螺旋鉆孔壓灌樁施工流程圖

（二）施工場地準備

施工場地準備的具體做法：(1)由于長螺旋施工設備笨重，在設備進場前應對可能產生沉陷的地表進行處理。如鋪設磚渣，夯打密實，確保平整后的場地有足夠的重能力和穩定性。(2)在城市市區施工時，應查清是否有妨礙施工的地下埋設物(如水管，煤氣管道、電纜等)及地下構筑物(下水道、護坡、地下硐室等)如有地下埋設物和地下構筑物，應預先消除和拆移。(3)施工前甲方應召集四方(甲方代表、設計代表、施工代表、監理代表)進行圖紙會審和技術交底。并核實重點內容(例如樁長、樁徑、±0標高、鋼筋籠下置深度、)和解決圖紙上面的有異議的地方。施工方對嚴重影響沉樁質量且操作技術要求高或難度較大的施工環節和施工工藝，在考慮施工隊伍素質的情況下，可向甲方和設計方索要詳細的施工步驟和操作要點。對圖紙上尺寸標注不明或有疑問的在此次會議中也應一并解決。

（三）材料準備

（1）水泥：鉆孔壓漿樁宜用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，基礎樁的樁身強度≥C25時，水泥強度等級宜用42．5，平均氣溫低于一20℃的野外施工，可使用早強型普通硅酸鹽水泥。（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投料及補漿工序，為使這兩道工序能順利進行，骨料中10mm以下的含量宜控制在5％以內，常用規格：16～31．5mm、20～40mm、31．5～63mm、10～20mm與16～31．5mm混合級配，20～40mm與31．5-63mm混合級配、最常用為20～40mm；樁徑較粗、孔深較大又容易串孔時，宜用較大粒徑的碎石，反之則宜選用較細粒徑。骨料最大粒徑不應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、常用規格為由8～16φ；螺旋箍筋采用熱軋圓盤條、常用規格為聲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度為目的時，宜用奈系的FDN、UNF、NNO等高效減水劑或高效緩凝減水劑；樁徑、樁長較大，注漿泵能力不足時，可使用緩凝劑或緩凝減水劑，提高成樁工藝質量。

（四）定樁位

根據設計圖紙、施工組織設計，本著有利于保護已施工程樁，定出擬施樁位后由當班技術人員測量復核確定，并隨即插上標志樁。

（五）鉆機定位

將長螺旋鉆機開到擬施樁位，鉆頭的鉆尖對準標志樁后，用吊線法或經緯儀在互為900的兩個方向，將螺旋鉆桿或挺桿調至設計角度，垂直度控制在樁長的1％以內。

（六）挺桿墊實

挺桿下方采用兩根1500×250×250硬方木平行墊實。

（七）鉆進

將鉆頭的出漿孔用棉紗團堵塞嚴實，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并及時運出場外。

（八）制漿

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

（九）混凝士灌注

（1）鉆機鉆至預定孔深清孔后，先將鉆桿提升300～500mm，首批灌注混凝土時，停頓10～20s加壓，再緩慢提升鉆桿。（2）灌注要連續進行，協調作業，提鉆速度由泵送量控制。（3）混凝土灌注充盈系數不得小于1，一般土質為1．1，軟土為1．2—1．3。（4）灌注砼至樁頂時，應適當超過樁頂設計標高，以保持在鑿除浮漿后，樁頂標高和樁頂混凝土質量符合設計要求。

（十）補漿管安放

將φ20mm聚氯乙烯補漿塑料管穿入加工成型的鋼筋籠內，并使補漿塑料管入樁孔時下端距孔底lm，當樁長超過l3m時，宜放兩根補漿管，為一長一短，長管下端距孔底lm，短管為樁長的1／2即可；補漿管應與鋼筋籠簡易固定、上部超出籠頂長度應保證鋼筋籠入樁孔后尚能露出施工地坪0．5m左右，補漿塑料管上端接上快速接頭。

（十一)注漿

（1）鉆至設計標高后，鉆機空轉等待注漿、鉆桿不再下放，鉆機指揮在鉆頭已到達，或將要到達設計標高前10～20s向注漿車司機發出注漿信號。（2）注漿車司機接到信號開始注漿的同時以漿車喇叭聲發出應答信號，鉆機指揮接到信號30s左右，并觀察高壓膠管伴隨注漿到達位置產生劇烈擺動的特征，確認漿液到達孔底后，向鉆機司機發出提鉆指令。（3）鉆機指揮根據技術交底的提鉆速度和注漿車司機定時發出注漿量信號，指揮鉆機司機提升鉆桿，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的標高位置時停止轉動井延續原提鉆和注漿速度，鏟土工將螺旋鉆桿上附著的孔土及時清出。

（十二）提出鉆桿

鉆桿提升至不塌孔標高位置時，停止注漿，在孔口清理干凈后、將鉆桿時應將孔口護筒中心固定在原樁位中心。

（十三）下鋼筋籠

（1）單吊點起吊：長度為12m以內的鋼筋籠可直接起吊。（2）起動鉆機副卷揚后，鉆機指揮全面協調副卷揚與人工方向控制繩的工作狀態，使鋼筋籠不刮、不碰任何地面和空中物件將鋼筋籠按預定方向平穩的吊起。（3）鋼筋籠吊至與地面垂直時，轉動或移動鉆機將鋼筋籠中心對準孔口。（4）孔口操作人員扶好鋼筋籠、松開副卷揚將鋼筋籠緩慢平穩地下入樁孔，吊點下移至接近孔口時松開方向控制繩。（5）用水準儀測量并將鋼筋籠固定在設計標高處。（6）將專用吊繩一端的封閉環從索具中取出，開動鉆機副卷揚抽出專用吊繩。雙吊點起吊：長度大于12m可采用雙吊點起吊；吊點宜設在l／3籠長和2／3籠長位置。為減少起吊變形可采用加焊甚至滿焊螺旋箍筋焊點、增加架立箍筋直徑的方法增加鋼筋籠整體剛度，也可采用在吊點處綁扎梢徑120～180mm、長度4～6m的干燥杉木增加吊點處剛度的綜合方法起吊。

參考文獻：

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

[2]周穎.長螺旋鉆孔壓灌樁設計實例分析.山西建筑,2011(15).

注：文章內所有公式及圖表請以PDF形式查看。