長螺旋鉆孔樁在巖石地基上的應用

王士祥+王俊博+陶立波

摘 要：在目前世界各國巖土工程中，采用砼鉆孔灌注樁基礎是石油、礦山、交通等各類大型建筑基礎形式最主要的手段。該文主要通過長螺旋鉆孔樁的應用現狀探索長螺旋鉆孔樁在巖石地基上的應用前景和發展前途。

關鍵詞：長螺旋嵌巖鉆孔樁 ?巖石地基 ?牙輪掌片

中圖分類號：TU473 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（a）-0104-01

隨著人們生活水平的不斷提高和人們對環境質量的日益重視，使建筑施工技術發展越來越快。在傳統樁基礎施工中，對于復雜地層嵌巖樁，常規設計采用沖擊或回轉工藝成孔水下灌注樁，施工速度慢，易產生縮徑、塌孔、水下灌注斷樁、孔底沉渣超標等質量事故，同時泥漿排放量大，污染嚴重。尤其在冬季，如撫順地區，地表有凍土層，地下有較厚卵石層，樁端要嵌入巖石層，常規螺旋鉆頭無法施工。因此，研究一種適合長螺旋鉆進工藝對于復雜地層嵌巖樁使用的多功能鉆頭迫在眉睫。

1 長螺旋鉆孔樁的簡單介紹

長螺旋鉆孔樁，2005年建設部推廣的建筑技術，自應用以來，改變了傳統施工技術受到地下水位限制的情況，以其所用混凝土流動性強、骨料分散性好等特點，在施工中的應用越來越廣泛。在施工中，長螺旋鉆孔樁所用的螺旋鉆機不僅可以壓灌混凝土，而且操作方便快捷，打破了傳統施工技術混凝土灌注速度慢的問題，成樁質量好，工程造價較低，而且保證了施工質量，提高了施工速度，在現代施工建設中的應用得到了廣大的認可和肯定。

2 長螺旋鉆孔樁在巖石地基上的施工研究和應用

2.1 長螺旋復雜地層嵌巖多功能鉆頭的研究

在凍土層中采用長螺旋鉆進工藝，要解決的核心問題是軸心壓力和鉆頭切削刃打滑問題;在卵石層中采用長螺旋鉆進工藝，要解決的問題是提高鉆頭切削刃的抗沖擊強度以及鉆頭對地層的擠密作用和大顆粒上返問題;在巖石層中采用長螺旋鉆進工藝，要解決的問題是根據巖石的硬度采用不同形式切削刃和適合巖石破碎機理的技術問題。考慮上述種種原因并通過大量的工程實踐，根據不同的巖性，采用不同形式的牙輪片作為螺旋鉆頭切削齒，加大鉆具的軸心壓力，在上述復雜巖層中起到了良好效果，并創造了巨大經濟效益。

2.2 長螺旋多功能嵌巖鉆頭構成

主要由中心管、連接法蘭、長螺旋葉片、短螺旋葉片、底牙輪掌片、翼牙輪掌片、易更換合金頭、易更換刀爪、易更換底側開門等組成。

2.3 長螺旋嵌巖鉆孔樁施工優點

與傳統的施工技術相比，長螺旋嵌巖鉆孔樁有其無可比擬的優勢。

2.3.1 巖石地基施工過程中不再需要泥漿護壁

傳統的施工技術需要采用泥漿護壁以保證成孔質量，從而帶來泥漿污染問題，而長螺旋嵌巖鉆孔樁屬于干成孔作用，施工場所保持整潔，因而節省了泥漿排放費用，大大降低了施工成本。

2.3.2 成樁效率高，穩定性強

傳統的施工技術由于其條件的限制，施工速度慢，而且易出現塌孔、縮徑、斷樁、孔底沉渣超標等質量事故，加之施工工藝過程相對復雜，各環節控制困難，造成整個工程建設操控性差。而長螺旋嵌巖鉆孔樁的應用，由于其設備簡單方便，工藝先進，技術成熟，污染小，速度快，且容易穿透傳統施工技術難以穿透的卵石層、流砂層，大大提高了整個工程建設的可控性。

2.3.3 長螺旋多功能嵌巖鉆頭應用條件分析

長螺旋多功能嵌巖鉆頭與傳統的施工技術相比，比較適合凍土層、回填土層、卵石層以及中風化以上巖層，尤其適用于復雜地層中鉆進，如撫順地區在冬季施工，同一個鉆孔中包含了上述四種地層。

3 長螺旋嵌巖鉆孔樁施工要點

3.1 明確施工現場條件

長螺旋嵌巖鉆孔樁施工，成樁過程一般由兩臺鉆機完成，一臺嵌巖成孔，一臺灌注成樁。也可以根據嵌巖施工時間長短，采用兩臺嵌巖成孔，一臺灌注成樁。這樣可以避免由于成孔時間較長，導致砼離析造成堵管事故以至于影響成樁質量。施工前，應該對施工現場進行合理布置，確保各臺施工機械都擺放在合理的位置上。

3.2 樁位、樁身控制

施工中對測量基線、水準基點、樁位點要保護好，以確保二次成樁樁位的準確性。

二次成樁施工前，應該對樁位、樁號進行復核，以保證樁位與設計相符。控制好樁位的偏差度，是保證施工質量最重要環節。

樁身的垂直度控制在施工中的重要性也不可小覷，垂直度偏差的控制直接影響到孔底沉渣的厚度，是保證樁端進入持力層深度的關鍵所在，是提高單樁承載力的重要環節。

3.3 孔深控制

二次成孔灌注前，應該嚴格按各孔嵌巖深度施工記錄，對樁位、樁號進行復核。二次成孔深度應大于或等于一次嵌巖成孔深度，以確保灌注樁長與嵌巖成孔深度相符，最大限度減少孔底沉渣厚度，保證單樁承載力滿足設計要求。

4 如何保證長螺旋嵌巖鉆孔樁的施工質量

4.1 完善施工質量管理體系

施工的過程必須有專人監管，嚴格監督，以設計要求為基本準則，注重每個環節的質量控制和檢查，及時把握施工動態，對于施工過程中出現的問題要及時了解，并及時解決。

4.2 健全測量監管體系

長螺旋嵌巖鉆孔樁在施工過程中，測量要精準，要認真，并對一些相關數據重點標明。對于樁位變動，要及時核對，及時檢查，及時了解并及時解決。

4.3 做好施工前勘察、設計技術交底工作

對于一些設計方面的問題，尤其是進入持力層深度問題，要得到勘察、設計及監理各方面的確認，確保進入持力層深度符合設計要求。關于技術方面，要讓整個施工團隊都了解到工程設計的整體方向和意圖，了解設計規劃和相關的技術要求。

4.4 把住原材料質量關

施工材料是工程施工的基礎和關鍵，高質量的原材料是工程成功的一半。由于長螺旋灌注樁是先灌注砼后下鋼筋籠，所以混凝土最好采用超流態細石砼，確保鋼筋籠一次安裝到位，這是整個工程成功的關鍵。

5 結語

長螺旋嵌巖鉆孔樁以其無可比擬的優勢在建筑業應用越來越廣泛，正確了解其實用性，避免了傳統施工工藝的復雜性和多樣性，保證了施工過程中每個環節的穩定性，確保了施工質量，提高了施工水平，相信在以后施工中的應用會有更大的實用價值和實用意義，對于促進建筑施工的不斷發展具有極大的推動作用。

參考文獻

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