長螺旋灌注樁在粉砂、粗砂土層基坑支護工程中的應用

王明龍　趙信

摘要：本文從長螺旋灌注樁的優點及適用性入手，分析了其施工技術要點和施工中常見的問題，并結合工程實例證明了其良好的工程效果。

關鍵詞：長螺旋灌注樁；基坑支護；施工

1、工程概況

某小區主要由高層住宅、商業樓、地下室三部分組成，其中高層建筑9棟（23～33F），商業樓6棟（2F），整體設置2層地下室，基坑開挖深度約4.5～7.4m。根據鉆探結果顯示，擬建場地地質條件從上至下依次為人工填土層、粉質粘土層、粉砂層、粗砂層，其中人工填土層和粉質粘土層厚度較薄，粉砂層和粗砂層較厚；該場地地下水較少，通過防排水措施可以排除，對基坑穩定性和基礎施工影響較小。

2、長螺旋灌注樁在砂層中的應用

由于該工程是在施工場地受到限制的區域內進行基坑開挖，結合類似工程經驗，設計人員采用了“Ф600長螺旋鉆孔灌注樁（加冠梁）+錨索+掛網噴錨”的支護方案。設計人員在考慮支護樁施工方案時，提出了預應力管樁、正循環鉆孔灌注樁和長螺旋鉆孔灌注樁三種方案，并對其進行了技術經濟比選。

預應力管樁穿越較厚砂土層時較為困難，以砂土層作為持力層時承載力較低，且施工時振動和噪音較大，對附近老舊居民樓安全性和居民生活帶來危害；正循環鉆孔灌注樁雖然適用于較厚的砂土層，但其施工時需要大量的泥漿護壁，易對周圍環境造成污染；而長螺旋鉆孔灌注樁采用干法成孔，鉆孔時除一小部分土向外擠壓外，大部分土由鉆具帶出，土在上升過程中形成柱體，對孔洞起一定的保護作用，成孔后使用高壓泵灌注混凝土，所產生的壓力對土層有一定的擠密作用，使得樁間土更為密實，長螺旋打樁機穿透能力強，不依賴泥漿施工，振動和噪音小，成孔速度快。因此，設計人員最終決定采用長螺旋鉆孔灌注樁作為支護樁的施工方案。

3、長螺旋灌注樁施工技術要點

本工程支護樁施工采用的是履帶式長螺旋多功能打樁機，并配備中型挖掘機，其主要施工步驟及技術要點如下：

3.1定位測量放線

長螺旋灌注樁測量定位時應注意以下幾點：1、對業主提供的測量控制基準點進行復核，建立閉合導線控制網，用以測定樁位中心點坐標，閉合導線控制網需監理工程師驗收認可；2、選用合適的測量儀器，根據施工圖提供的坐標參數放樁位，測量人員應做好校驗、復檢工作；3、樁位應做好標記，并加以保護，樁位較多時，每隔十個樁位設置一個基準樁位，以便施工時用以復核。

3.2成孔

長螺旋灌注樁成孔時應注意以下幾點：1、鉆機就位后，應雙向控制好鉆桿垂直度，合格后開始鉆進，初始鉆進速度不宜過快；2、鉆進時應保持勻速，速度宜控制在1～1.5m/min，鉆進時若遇到卡鉆、偏移等情況，應停止查明原因后再繼續鉆進；3、嚴格控制鉆孔深度，鉆進至設計標高及持力層，鉆孔深度不得小于設計孔深，也不宜過大。

3.3砼泵送料成樁

長螺旋灌注樁成樁時應注意以下幾點：1、嚴格控制混凝土質量，塌落度應控制在180～200mm，具有良好的和易性和可泵送性，不合格混凝土不得使用；2、混凝土開始灌注時，應提升鉆桿20～30cm，保證鉆頭閥門開啟，泵送過程應連續，保證鉆頭始終埋在混凝土面下不小于1m，接近地面時，放慢速度并清理孔口，保證樁頭質量。

3.4下插鋼筋籠

長螺旋灌注樁下插鋼筋籠時應注意以下幾點：1、砼灌注后三分鐘內立即開始插籠，減少時間差，減小插籠難度；2、鋼筋籠下插時必須進行雙向垂直度觀察，保證下插過程中垂直度偏差在允許范圍內；3、下籠過程中先利用鋼筋籠自重壓入，壓至無法下降時再啟動振動錘，防止振動錘過早振動導致鋼筋籠偏移，插入速度應控制在1.2～1.5m/min；4、鋼筋籠下插至設計位置后關閉振動電源，用鉆機把鋼管及振動錘提出孔外，提出過程中每3m開啟振動錘一次，以保證混凝土的密實性。

4、長螺旋灌注樁施工常見問題分析

4.1樁身垂直度不合要求

主要原因：1、樁基就位時垂直度不合要求；2、樁基支座處存在軟土層；3、上層雜填土中有大塊石。

防治措施：1、樁基就位后用經緯儀雙向控制垂直度；2、樁基支座處加設鋼板、木方等，保證支座處的穩定性；3、雜填土中含有大塊石，鉆機時應及時挖除，防止其將鉆頭擠偏。

4.2斷樁

主要原因：1、導管底端距孔底過遠，混凝土被孔底水等稀釋，易造成混凝土樁與巖體之間被雜質填充；2、灌注混凝土時，提鉆速度過快，使得鉆下易出現雜質。

防治措施：成孔后及時灌注混凝土，灌注過程中準確控制混凝土面標高和導管埋深；提鉆應嚴格遵守操作規程，速度不宜過快。

4.3鋼筋籠下插困難

主要原因：1、鋼筋籠初始位置不準，下插過程易出現偏移；2、混凝土攪拌不均勻，樁身上部粗骨料較多；3、混凝土灌注時間過長，部分已接近初凝。

防治措施：1、鋼筋籠初始位置應準確，定位于樁身中央并保持垂直度；2、合理控制混凝土配合比，使其具有良好的和易性，并盡量縮短灌注時間，灌注完成后立即插入鋼筋籠。

5、施工效果驗證

該項目在基坑支護的整個施工過程中（土方開挖和地下室施工期間）進行了全過程監測，現場監測采用儀器監測與巡視檢查相結合的方法，監測內容主要有：1、支護結構：支護樁、錨索等；2、狀況：包括基坑內外原有水位、降水的水位；3、基坑底部及周邊土體；4、基坑坡頂位移及沉降。

該基坑支護工程在基坑開挖和地下室施工期間運行情況良好，未出現裂縫、較大變形等潛在失穩現象，也未出現支護結構過大位移，地下工程得以順利完成。

6、結語

長螺旋鉆孔灌注樁經過多年的發展，施工工藝日趨成熟，在很多場合比其他樁型更有優勢，項目管理人員在設計和施工過程中要注意樁基質量控制，以便為基坑土方開挖和基礎施工提供安全可靠的工作環境。

參考文獻

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