長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁常見技術問題及對策探究

張志彬

(四川省川建勘察設計院， 四川成都 610000)

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長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁常見技術問題及對策探究

張志彬

(四川省川建勘察設計院， 四川成都 610000)

在近年來的工程建設項目中，各種施工工藝迅速發展,長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁具有施工過程無噪聲、無排漿、無坍孔、成樁效率高，施工費用低等優點，逐漸受到工程業界的青睞。但在實際施工過程中，受各種因素的影響,長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁還存在一些技術問題。文中針對較為常見的幾類技術問題展開討論,探究解決對策,希望能夠更好地促進該種施工工藝的發展。

長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁；施工工藝；技術問題；對策

長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁屬于灌注樁的一種，該施工工藝將長螺旋鉆孔、壓灌大流動性混凝土等施工技術相結合，具有不受地下水位限制、污染少、樁體密實、樁承載力高和工程質量穩定等特點，且所用螺旋鉆機即可鉆孔又可壓灌混凝土，混凝土灌注速度快，操作簡便等優點。在工程建設領域應用廣泛。

1　長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁施工工藝

1.1工法特點

長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁是利用長螺旋鉆機鉆孔至設計標高，停鉆后在提鉆的同時通過設在鉆桿及鉆頭上的混凝土孔，壓灌流態混凝土，壓灌至設計樁頂標高后，移開鉆桿將鋼筋籠壓入樁體。其施工優點有：(1)流態混凝土流動性好，稠度高，不會產生離析，放入鋼筋籠容易。(2)樁尖無虛土，防止了斷樁、縮徑、塌孔等施工通病，施工質量容易得到保證。(3)穿硬土層能力強，單樁承載力高、施工效率高，操作簡便。(4)低噪音、不擾民、不需要泥漿護壁不排污、不降水、施工現場文明。(5)綜合效益高，工程成本與其他樁型相比比較低廉。

1.2施工工藝流程

長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁和一般的鉆孔灌注樁施工工藝大同小異，有諸多相似之處。其施工工藝流程見圖1。

圖1　長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁施工工藝流程

2　長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁施工過程中常見技術問題、產生原因及解決對策

2.1導管堵塞

原因：粗骨料粒徑過大，混凝土坍落度不合要求，和易性、流動性差，拌合不均勻，產生離析；導管連接部位和焊縫不密封，發生漏水，管內形成水塞，當管內混凝土不滿而含有空氣時，混凝土整斗傾入導管，導致管內形成高壓氣塞，或氣塞擠破管節間密封墊繼而導致導管漏水；機械發生故障，導管內混凝土已初凝，增大下落阻力。

措施：隔水塞直徑應與導管內徑匹配，能從管內順利排出，隔水膠墊應安裝在隔水塞的頂面，先灌入0.2～0.3 m3水泥砂漿，后灌入混凝土，防止骨料卡阻水塞；選用粒徑小于2.5 cm的粗骨料，其最大粒徑不大于導管內徑和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4；嚴格控制混凝土配合比，坍落度控制在18～22 cm；混凝土拌合均勻。攪拌機拌合時間大于90 s，確保導管連接部位焊縫的密封性，導管應在大于0.5～0.77 MPa下試壓時間大于15 min而下泄漏，以免在導管內形成水塞；在澆灌過程中，混凝土宜徐徐倒入導管，避免在導管內形成高壓氣塞；確保機械運轉正常，必須有備用攪拌機，必要時，可在混凝土中摻加緩凝劑；采用長桿沖搗，強力抖動導管，或在導管上端安裝震動器等方法迫使隔水塞或混凝土下落。如上述方法處理無效，應立即提出導管進行清理，視孔內混凝土情況確定用置新澆灌或接樁方法處理。

2.2偏樁

原因：分為樁位偏差和垂直度偏差兩種。原因為場地未碾壓密實或對樁不仔細等。

措施：施工前場地平整壓實防止鉆機偏斜；放好的樁位標記，在開鉆前進行一次對位復核；加強監管力度，鉆機施工時經常檢查水平度及垂直度；按要求使用鉆具及護筒，避免鉆桿擺動幅度過大而跑偏。

2.3斷樁，空心，夾層

原因：由于提鉆太快，泵送混凝土速度跟不上提鉆速度或者是相鄰樁太近串孔造成。

措施：保持混凝土灌注的連續性，可以采取加大混凝土泵量，配備儲料罐等措施；嚴格控制提速，保證鉆尖埋入混凝土面以下不小于1.0 m；如灌注過程中因意外原因造成灌注停滯時間大于混凝土的初凝時間，應重新成孔灌樁；如發現串孔，則改為跳打法。樁間距小于1.3 m的飽和粉細砂及軟土層部位，宜采取跳打的方法。

2.4樁頭質量缺陷

原因：沒有勤測混疑土面；預加的灌注混凝土高度不足，上部壓力小，混凝土密度低；導管內混凝土高度減少，超壓力降低，而導管外的泥漿及所含渣土稠度增加，密度增大，混凝土升頂困難，甚至與泥漿、浮漿接觸摻混，造成夾泥、疏松、離析；導管縮短，重量減輕，導管上下串插困難，或串插程度不夠；護筒起拔過猛，或起拔護筒不垂直，使護筒粘帶未初凝的混凝土，導致混凝土抗拉強度低而摻入泥漿，形成夾泥或斷裂面。

措施：勤測混凝土面，并在樁頂設計標高以上加灌一定高度的混凝土，其最小高度不宜小于樁長的5 %，且不小于2.0 m，以保證設計標高以下的混凝土符合設計要求；孔口加水稀釋渣漿，沖出部分稠漿，減小泥漿密度；導管重量減輕時，可以改用人工左右轉動導管加壓串插方法來密實混凝土，護筒吊繩要周正，起拔護筒要穩、慢，混凝土疏松、夾泥、斷裂、可采用壓漿補強或補樁的方法處置。

2.5樁身混凝土強度不足

原因：壓灌混凝土樁受泵送混凝土和后插鋼筋的技術要求，塌落度一般不小于18～20 cm，因此要求和易性好。配比中一般加粉煤灰，這樣混凝土前期強度低，加上粗骨料粒徑小，如果不注意對用水量的控制仍容易造成混凝土強度低。

措施：優化粗骨料級配。大塌落度混凝土一般用0.5～1.5 cm碎石，根據樁徑和鋼筋長度及地下水情況可以加入部分2～4 cm碎石，并盡量不要加大砂率；合理選擇外加劑。盡量用早強型減水劑代替普通泵送劑；粉煤灰的選用要經過配比試驗以確定摻量，粉煤灰至少應選用Ⅱ級灰。

2.6樁身混凝土收縮

原因：未充分考慮混凝土的充盈系數。

措施：一般通過外加劑和超灌予以解決，施工中保證充盈系數大于1.0(正常情況下充盈系數為1.02～1.30)；樁頂至少超灌50 cm，并防止孔口土混入；選擇減水效果好的減水劑；鉆孔后，相鄰已灌完樁的樁頂混凝土面迅速下沉，發生串孔，應改為跳打法。

2.7鋼筋籠沉入困難

原因：多由于混凝土配合比不好、樁周土對樁身產生擠密作用、鋼筋籠因剛度不足而變形、鋼筋籠長度過長等。

措施：嚴格控制碎石粒徑(最大粒徑不宜大于25 mm)，改善混凝土配合比(宜采用河砂、摻入Ⅰ級或Ⅱ級粉煤灰)和坍落度(200～240 mm)；選擇合適的外加劑(緩凝高性能減水劑)，并保證混凝土灌注量達到要求；增強鋼筋籠的剛度(主筋直徑不應小于18 mm，加密加勁箍筋)，鋼筋籠長度不應超過22 m；鋼筋籠起吊時必須夾緊，保持垂直和對中，并保證將振動錘的擊振力通過鋼筋籠導入管傳到鋼筋籠底部。

2.8樁底不能入巖

原因：干鉆施工時入巖難度較大，鉆進工藝選擇不當，鉆頭和螺旋葉片設計不當時長螺旋鉆孔根本不能入巖。

措施：鉆頭一定用錐型，避免二翼，三翼等端部平的鉆頭，切削韌要用大塊；鉆桿螺距至少250 mm，防止鉆頭部位擠土而發生堵塞現象；鉆頭加水冷卻。對要求入中風化巖較深的φ800樁可以泵送加入高壓水冷卻鉆頭；對巖石硬度大或很破碎的地層也可以用大口徑潛孔錘鉆入后再用螺旋鉆復孔。

3　結束語

長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁施工技術，具有適應性強、施工速度快、效率高、成樁質量好、單樁承載力高、噪聲低、震動小、無泥漿污染、經濟性好等特點。它在國內已經得到了廣泛使用，并取得了不錯的效果，為我國的社會建設作出了卓越的貢獻。但在實際施工過程中，受各種因素的影響，尚存在著一定的不足，這就需要我們在不斷的實踐中對其進行改進和完善，只有這樣才有利于我國的社會經濟建設與發展。

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[3]李志勇.長螺旋反插鋼筋籠基礎樁施工工藝[J].山西建筑，2007(21) .

[4]戶乃林.長螺旋鉆機成孔壓灌混凝土后插鋼筋籠工藝[J].施工技術，2008(S2).

[5]王春山.長螺旋鉆孔壓灌樁與后插鋼筋籠工藝[J].山西建筑，2012(4).

張志彬(1983～)，男，本科，工程師，從事巖土工程勘察、設計及施工。

TU753.3

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[定稿日期]2016-03-23