長螺旋鉆孔壓灌混凝土后插筋灌注樁施工過程控制要點

熊紅星 郗俊玲

摘 要：文章通過工程實例，系統地介紹了長螺旋鉆孔壓灌混凝土后插筋灌注樁工藝應用在西北濕陷性黃土地區，其工藝施工過程控制措施以滿足施工質量驗收標準。

關鍵詞：灌注樁；后插筋；連續性

1 工藝介紹及特點

1.1 工藝介紹

長螺旋鉆孔壓灌混凝土后插筋灌注樁是近幾年發展起來的一種地基處理的新工藝，利用長螺旋鉆機鉆孔至設計標高，混凝土泵將混凝土通過鉆桿從鉆頭壓出，邊提鉆桿邊壓灌混凝土直至成樁，然后利用振動裝置將鋼筋籠一次性插入樁身混凝土中，形成鋼筋混凝土灌注樁。

1.2 工藝特點

該工藝壓灌成型的樁身混凝土密實性好，強度高，混凝土與周圍土體接觸緊密，加大了樁身的摩擦力；施工速度快，成孔、灌注、插筋連續性完成，成樁速度快；不需要泥漿護壁，鉆機旋鉆出的泥土經晾曬后可以直接裝車清運，綠色環保；經濟效益良好，節省了泥漿制備、清運費用，施工工效高，造價合理，在西北濕陷性黃土地區應用更有優勢，應用前景廣闊。

該工藝技術成熟，但是施工組織要求高，成孔、壓灌混凝土、后插鋼筋籠連續性施工，間隔時間過長，易形成塌孔、斷樁、鋼筋籠插不到位等問題。各個工序配合熟練、緊湊，生產組織要求高，人員、材料、機械、技術及施工環境等因素控制到位，方可保證工程質量。

2 工藝施工流程圖

圖1 長螺旋鉆孔壓灌混凝土后插筋灌注樁施工工藝流程圖

3 某工程采用長螺旋鉆孔壓灌混凝土后插筋灌注樁施工過程控制

3.1 設計概況

西安市某住宅小區由11棟高層住宅樓組成，地上26層，地下2層，剪力墻結構，基礎為承臺、墻下基礎梁和整片筏基。場地濕陷性等級為一級非自重濕陷性黃土地基。樁基設計為鋼筋混凝土灌注樁，單樁豎向承載力為5400KN，樁長28m，樁徑600mm，樁身混凝土強度等級為C35，豎向主筋為Ф14，沿樁長通長配置鋼筋籠。樁基施工全部采用長螺旋鉆孔壓灌混凝土后插筋施工工藝。

3.2 施工準備

鋼材選用HRB335級鋼筋，鋼材進場后，按照規范要求進行復試合格，各項材質證明符合要求，復試報告齊全。

混凝土選用商品混凝土，按照設計強度等級進行配制，混凝土應具有良好的和易性、沁水性，初凝時間不得少于6小時。砂子選用潔凈中砂，含泥量不得大于2%；石子選用質地堅硬的豆石或卵石，粒徑控制在5～16mm；坍落度為200±20mm，具有良好的泵送性。樁基選用2臺CFG長螺旋履帶式鉆機，鉆桿長度30m，螺旋桿直徑Ф600，鉆桿鉆頭選用優質合金材質。選用2臺長臂汽車吊，滿足鋼筋籠的豎向吊立，2臺HBT60A型混凝土輸送泵，2臺小型挖掘機，2臺裝載機等施工機械。樁基施工場地大型機械較多，基坑內黃土具有濕陷性，建議對基坑進行必要的硬化處理，確保基坑穩固、平整，防止樁機、吊車等大型機械在施工中發生傾斜、失穩等不安全行為。

3.3 施工控制要點

3.3.1 測量放線

按照設計圖紙采用經緯儀、鋼尺施放樁位。在樁位上用鋼釬打入300mm，放入木樁，灌入白灰做標記，并加以保護，以便施工樁孔定位。做好測量放線記錄，復驗完畢，經監理驗收合格后進入下道工序。

3.3.2 鋼筋籠制作

（1）選用專業鋼筋籠加工隊伍現場加工，操作工人的技術水平滿足需要。

（2）鋼筋籠規格及配筋嚴格按照設計圖紙進行加工。鋼筋籠按樁長全長加工，減少搭接。豎向主筋連接選用雙面搭接焊接。加強筋用特制絞盤纏繞環狀，焊接成型，箍筋用螺旋箍筋按間距要求點焊在鋼筋籠骨架上，輔助于必要的綁扎，保證鋼筋籠在轉運、起吊、下插過程中不變形、不脫焊。

（3）鋼筋籠下部加工成錐形頭，錐形頭根據設計圖紙進行合理優化。全部主筋縮口焊接，并加設必要的加強鋼筋，防止振動管穿透鋼筋籠錐頭。

（4）在鋼筋籠主筋外側焊接船型卡，間距符合設計要求，保證鋼筋籠的保護層厚度。（見圖2）

圖2

3.3.3 成孔

（1）開鉆前，先用清水潤通混凝土泵及泵送管線，然后泵送一定數量的砂漿。封住鉆頭閥門，鉆頭下移至地面，開始鉆進，鉆具中心與樁位的偏差不大于20mm。

（2）根據設計的樁長預先在鉆塔上做出醒目標志，作為施工中確定樁長的依據，在鉆機鉆頭到達標志位置即滿足樁長要求。

（3）鉆進過程中，根據不同的地層調整鉆進方法，同時密切注意鉆桿的垂直度，防止出現偏差，影響樁身的垂直度。

（4）根據鉆機成孔進度及時聯系商品混凝土運送至施工現場，混凝土量滿足單樁壓灌混凝土需求量。（見圖3）

圖3

3.3.4 壓灌砼

（1）鉆機成孔達到設計深度后，鉆桿停止鉆動，將混凝土輸送到鉆桿底端，并達到鉆桿芯管一定高度后，將鉆具慢慢上提0.1～0.3m，觀察混凝土輸送泵壓力有無變化，以判斷鉆頭兩側的閥門是否打開，在確認鉆頭兩側的閥門已經打開，輸送混凝土順暢后，方可開始壓灌混凝土工作，嚴禁先提鉆后泵送混凝土。

（2）鉆機邊提鉆邊泵送砼，提鉆速度不可過快，控制在1.2～1.5m/min，輸送泵每泵送一次，鉆具的提升高度按照一定的提升量進行現場靈活控制。鉆具底端出料口不得高于孔內混凝土的液面，保證鉆頭始終埋在樁身砼面以下不少于1m，樁身混凝土壓灌要一次性連續完成，中途不得無故間歇。

（3）壓灌成樁樁頂標高應高于設計樁頂標高0.5～0.8m。

（4）在鉆桿提升過程中，配備2名工人清理螺旋鉆桿上的泥土。

（5）混凝土壓灌完成后移走樁機，運用小型挖掘機清理完樁口多余泥土。

（6）根據混凝土壓灌進度，提前起吊成品的鋼筋籠。

圖4

3.3.5 鋼筋籠下插成樁

（1）提前將鋼筋籠轉運至鉆機附近，用吊車吊起振動器及振動導管，小型挖掘機做牽引，將振動器及振動導管插入到鋼筋籠內。

（2）鋼筋籠起吊時，用吊車將振動器裝置和鋼筋籠整體起吊。吊車同時吊起振動器和鋼筋籠頂部，振動器頂部高于鋼筋籠頂，兩根鋼絲繩吊在鋼筋籠的第二道加強箍筋上，振動管底部壓住鋼筋籠錐頭，小型挖掘機配合起吊鋼筋籠錐頭。隨著吊車的起吊，小型挖掘機水平移動。起吊過程中鋼筋籠不得拖地，防止鋼筋籠彎折變形。

圖5

（3）在下插鋼筋籠之前，在樁體位置加設Ф1200mm直徑、600m

m高的鐵皮箍圈，防止鋼筋籠下插時混凝土上溢，造成樁頭混凝土缺失。

（4）鋼筋籠起吊垂直后，入孔時對準樁身中心位置，依靠振動器的自重下插到一定深度，再開啟振動器。振動器帶動導管和鋼筋籠一起下插至設計標高。測量人員應預先在振動導管上施測標高標記，鋼筋籠下插時用水準儀控制標高，確保鋼筋籠整體下插至設計標高。（見圖6）

（5）經復測鋼筋籠標高無誤后，拔出振動器及導管，拔管時應邊拔管邊振動，確保混凝土密實性。

（6）成樁后進入養護齡期，進行下一個樁體施工。（見圖7）

3.4 質量驗收

3.4.1 鋼筋籠質量驗收

鋼筋籠的加工質量應符合相關的規范驗收標準，成品鋼筋籠應經過現場監理驗收合格后方可吊運。

3.4.2 成孔質量驗收

長螺旋鉆桿在鉆孔過程中，鉆進的泥土附著在鉆桿上，對樁孔有一定的抵抗力，不會形成塌孔、竄孔現象，成孔質量驗收時，對成孔深度的驗收按照設計樁長通過實測鉆桿長度，預先在樁機上設定標尺，成孔后復測標尺一致，方可滿足樁長要求。

3.4.3 壓灌混凝土質量驗收

澆筑前由混凝土廠家提供相應的配合比、試配強度等級報告、原材料合格證明等資料。澆筑過程中現場按照規范要求檢驗批留置混凝土試塊，試塊養護條件符合規范要求。

3.4.4 后插筋質量驗收

鋼筋籠在下插前按照樁長要求，預先在振動導管上設定標尺，導管下插時用水準儀施測標高，控制鋼筋籠下插深度滿足樁長要求。

3.5 質量檢測

該工程樁基工程經過專業檢測機構進行低應變、單樁承載力等方面檢測均滿足設計要求，各項指標符合要求。

4 結束語

長螺旋鉆孔壓灌混凝土后插筋灌注樁施工工藝，技術先進，質量可靠，施工速度快，造價較低，經濟效益顯著，在濕陷性黃土地區應用更有優勢，應用前景廣闊。

參考文獻

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[2]北京市DB11/T582-2008.長螺旋鉆孔壓灌混凝土后插筋灌注樁施工技術規程[S].

[3]劉鵬.長螺旋鉆孔壓灌混凝土后插筋灌注樁施工技術[J].山西科學之友，2003.