關于螺桿樁與長螺旋鉆孔壓漿樁技術的比較研究

高子華

摘要：隨著城市化進程的進一步發展，各行業都展開建筑施工項目開發建設，對于施工項目中的各工藝、施工材料等的要求也越來越高。一些新的工藝技術也由此得到了發展的機會。以灌注樁技術而言，其要求在施工中實現就位成孔，并且減少對周邊環境的影響，實現混凝土或鋼筋混凝土的灌注，在該施工工藝中，采用何種施工技術，以及該施工技術所達到的經濟效益和社會效益都成為建筑施工項目開發中必須思考的內容。基于此本文展開對螺桿樁和長螺旋鉆孔壓漿樁技術的比較分析，能夠為不同的施工項目提供最優的施工工藝，為項目帶來最佳效益。

Abstract： With the further development of the urbanization process， all industries have started construction projects， and the requirements for various processes and construction materials in construction projects are getting higher and higher. Some new process technologies have also been developed. In terms of the pouring pile technology， it is required to achieve the hole formation in the construction， and reduce the impact on the surrounding environment， to achieve the concrete or reinforced concrete pouring， in which the construction technology used， and the economic and social benefits achieved by the construction technology have become the content that must be considered in the development of the construction project. Based on this paper， a comparative analysis of screw pile and long helical drilling grouting pile technology can provide optimal construction technology for different construction projects and bring the best benefits to the project.

關鍵詞：螺桿樁；長螺旋鉆孔壓漿樁；施工技術；比較

Key words： screw pile；long helical drilling grouting pile；construction technology；comparison

中圖分類號：TU753.3 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）31-0133-02

0 引言

灌注樁主要是指在建筑施工中，需要進行混凝土灌注或是鋼筋混凝土灌注所制成的樁，有大小、型號等工藝要求，因而根據成孔方法的不同，可以將灌注樁分為沉管灌注樁、人工挖孔灌注樁、爆擴灌注樁等不同的類型。另外還根據施工項目的施工條件等的差異分為螺桿樁灌注樁和長螺旋鉆孔壓漿樁。對于螺桿樁和長螺旋鉆孔壓漿樁而言，其施工的條件、施工的設計標準以及施工程序等都具有很大的差異，因而其所帶來的經濟效益、社會效益也大不相同。本文展開對兩種施工工藝技術的比較探討，能夠為灌注樁的優化發展奠定良好的基礎。

1 螺桿樁的施工技術

1.1 螺桿樁設備分析

螺桿樁是一種新型的灌注柱設備，在結構呈現上部為圓柱型，下部為螺絲型的組合式樁。其主要的施工原理是以螺絲釘比釘子更牢靠的原理實現灌注樁施工，同時其采用的是鉆具旋轉擠壓的方式成樁。其在打樁過程中，主要是利用變截面的構造形狀的變化，來實現樁側土體的變化。原理上來說，螺桿樁屬于一種擠土式灌注樁，采用的是全液壓機鉆具。

1.2 螺桿樁施工技術特點

螺桿樁施工技術是基于高強度的鋼纖維混凝土預制螺紋樁的基礎上，采用常規混凝土灌注和獨立的施工工法形成螺桿樁，使其能夠達到施工項目中所需的預制樁的承載力水平。螺桿樁成樁工藝主要是分為四個工藝。第一是利用全液壓設備將螺桿鉆入土中（或巖石土質），該過程螺桿樁中的利用樁體的變截面的構造形狀，使得樁側的土體受到擠壓，加密作用，最后形成螺紋狀態，此時樁側土地形成螺母，螺桿樁和樁體本身形成一個螺紋狀的結構，能夠增加其緊密咬合的程度，使其在豎向上的承載力大大增加。與此同時在進行鉆土過程，會實現對樁頂的打擊，是螺桿樁的樁身受到較大的負荷，樁側也會因此壓縮，受到剪切力，此時樁的承載力將會大大增加，螺桿樁與土側之間的相互關系會產生變化，如樁身的附加應力實現上部逐漸向下部遞減的變化，使得樁體滿足施工中混凝土注入的承載力分布情況，方便第二個工藝步驟的展開；第二是隨提鉆隨泵壓混凝土工藝，要求一開蓋板測量孔深和垂直度，明確孔深是符合項目的設計標準，一般情況下需要在螺桿樁打樁前先展開深度以及垂直度的預測，在臨近設計標準時放緩對樁頂的壓力；第三是放鋼筋籠，放混凝土串筒，鋼筋籠需要實現做好施工檢測，保證其質量和規模大小符合螺桿樁的樁測體積；進行澆筑混凝土，采用隨澆隨振的方式，避免混凝土出現空氣，影響其密度和承載力大小，然后實現插樁頂鋼筋，固定成型。從施工工藝上來看，螺桿樁的施工技術的重點在于其極限承載力的計算。在施工技術管理方面，螺桿樁作為一種新型樁，必須做好施工前準備，做好鉆孔機的管理，如保證鉆孔機的水平位置以及確保鉆孔的深度和垂直度；實現鉆孔施工時，調整好鉆扣機位置和垂直度，實現鉆入，出土，達到深度后停鉆，提鉆，確保鉆口機不會對樁口造成影響。這些工藝對于其他類型的灌注樁而言，大體上是相同的施工工藝，主要的差異在于兩者之間極限承載力的計算方式不同，以及所承受的極限承載力不同。

2 長螺旋鉆孔壓漿樁技術

2.1 長螺旋鉆孔壓漿樁結構

長螺旋鉆孔壓漿樁主要是由頂部滑輪組、立柱、斜撐桿、底盤、行走機構、回轉機構、卷揚機構、操縱室、液壓系統和電氣系統組成。主要采用箱型界面結構形式。以立柱兩側的滑道作為動力基礎，由鉆桿上下運動才展開方向控制，并且利用液壓缸實現起降，總體來說，長螺旋鉆孔壓漿樁的結構較復雜，但是操作起來較為簡便。長螺旋鉆機包括液壓步履樁架和鉆進系統兩部分。樁架采用液壓步履式底盤，自動化程度高，可自行行走及360度回轉，設有四條液壓支腿及一條行走油缸以輔助行走及回轉同時增加施工時的整機穩定性，可整機進行轉運。立柱為可折疊式箱型立柱，法蘭連接方式，立柱采用兩塊高厚度蒙板并且用大型折彎機折彎技術，經兩道焊縫焊接而成同時立柱內部每隔60cm加焊四根加強筋固定，增加立柱抗扭抗彎性。立柱由兩條變幅液壓油缸控制其起降。鉆進系統包括動力頭與鉆具，動力頭的輸出軸與螺旋鉆具為中空式，樁機采用長螺旋成孔，可通過鉆桿中心管將混凝土（或泥漿）進行泵送混凝土CFG樁施工，即能鉆孔成孔一機一次完成，也可用于干法成孔、注漿置換改變鉆具后還可采取深層攪拌等多種工法進行施工。

2.2 長螺旋鉆孔壓漿樁技術分析

長螺旋鉆孔壓漿樁是灌注樁的重要技術之一，其主要采用的是鉆孔灌注樁原理。但是在施工工藝上具有自己的獨特性。第一是長螺旋鉆孔壓漿樁首先需要控制主樁距和樁徑，保證在施工過程中，長螺旋鉆孔壓漿樁不會對已有的樁孔的破壞。并且要求采用干作業法來實現施工，土質懸著為地下水以上的位置，避免水泥漿被地下水稀釋。這需要做好前期的勘測檢測，明確各個樁距和樁徑、樁深；第二是實現施工前的試樁，做好各項材料的準備，如水泥的型號選擇、粗骨料和鋼筋的大小的選擇，最后按照設計方案中所提到的土質情況以及所展開的施工項目的工藝要求進行試樁，嚴格按照試樁的各項施工參數組織進行工程樁施工。

3 螺桿樁與長螺旋鉆孔壓漿樁技術的比較

實現對螺桿樁和長螺旋鉆孔壓漿樁技術的比較研究，上述已經展開了兩種施工工藝的整體的施工情況的分析，由此我們可知，實現兩者的比對，首先是要求兩者的設備結構的簡易程度以及對整個施工工程的影響入手，其次是對其在施工工藝的效率上的分析，對兩者的所使用的建筑項目進行探討，以此得出兩者所適用的灌注樁的情況；最后是實現其施工技術的對比分析，達到螺桿樁和長螺旋鉆孔壓漿樁的比較的目的。

3.1 螺桿樁的技術優勢

①從經濟效益上來看。第一螺桿樁具有結構簡單的特點，在現場施工操作中，便于攜帶，操作方便，同時其整體結構構造簡單，設備的造價較為低廉，能夠為施工項目節約機械設備這一支出；第二是螺桿樁的沖擊器耗氣量低，配套挖坑設備小，節能經濟。

②從施工工藝上來看。第一螺桿樁的結構簡單對于野外等施工環境較差的項目而言，具有較高的性價比，如其重心低可拆性好，搬遷運輸方便，特別適合在道路高低不平的崎嶇地勢或凹凸地方環境。特別是對于我國丘陵地區的項目施工中，螺桿樁具有很強的普適性。第二在施工工藝中，螺桿樁自身的工作原理使得其工作效率較高，設備損耗性較少，能夠滿足項目施工的工期要求。如螺桿樁回轉減速器扭矩大，在強振動、高負荷的工作條件下，可靠性好，不會因為自然環境而影響其施工質量。另外是螺桿樁所采用的系統具有載重保護和電源缺相保護器保護功能，可以使挖坑機在作業中性能更加穩定；在施工對象上螺桿樁也具有較大的優勢，如螺旋地樁鉆孔機產品還可以用于民用和小型工業建筑，其原理，螺桿通過上、下導架支承于樁架導桿上，其上端有驅動螺桿鉆進的動力頭，下端裝帶硬合金刀刃的鉆頭，作業時鉆渣沿螺桿導槽自動排出，所鉆樁孔孔壁規則，不需護壁或清洗孔底，鉆至設計深度后，提出鉆桿，很適用于嚴寒凍土，并能將孔底擴大，增加樁的承載力。

3.2 長螺旋鉆孔壓漿樁技術優勢

①從經濟效益上來看。第一長螺旋鉆孔壓漿樁由于結構設備的齊全，由于系列的動力機構、液壓機構、回轉機構、行走機構等等，其工作效率也因此增加，對于項目施工的工期而言，具有很高的保證。同時其結構的齊全，也會使得施工工藝步驟能夠同時進行，如在液壓機構和動力機構能夠同時作業，減少項目在灌注樁施工過程中的人力成本的投入。第二，由于長螺旋鉆孔壓漿樁技術是一次成樁的工藝技術，在施工中避免出現一些施工材料的浪費，同時能夠對周圍的施工環境起到很好的保護作用。

②從施工工藝上來看。第一是長螺旋鉆孔壓漿樁能夠完成系統的科學的施工工藝，如在施工過程中，長螺旋樁機、輸送泵等都能夠通過振動機來作業，實現一次成樁，節約施工的工期情況。在施工過程中，具有較高的質量保證，如其樁側不需要采用水泥漿或泥漿保護，這一方面節約了施工步驟，另一方面不需要考慮水泥漿等對施工現象帶來的環境污染，對施工材料有了較好的控制。第二是該灌注樁技術工藝能夠提高施工項目的效率，即其施工條件簡單，在生活區作業也不會對周邊生活有影響，表現為施工技術成熟，施工無噪聲污染等。

4 結語

綜上所述，灌注樁技術是我國建筑施工項目中不可忽視的工藝技術之一，當前不同的工程項目、不同的項目條件等都要求能夠采取最佳的工藝條件，不僅能夠提高工程各行的施工質量還能夠提高工程的經濟效益，螺桿樁以及長螺旋鉆孔壓漿樁作為當前建筑施工項目中常用的灌注樁技術手段，實現對其施工工藝、施工條件、施工優勢的比較研究，能夠有效地推動建筑施工項目的質量發展，也能夠實現對建筑施工項目環節中的各項資源的合理配置管理，提高施工項目的經濟效益。

參考文獻：

[1]龔靖，劉宇，徐佩洪.新型螺桿樁技術及其工程應用[J].東北電力大學學報，2016，36（03）：91-95.

[2]曾建寧.長螺旋鉆孔壓灌樁施工工藝及應用分析[J].科技創新導報，2015，12（17）：106，108.

[3]沈保漢.樁基礎施工新技術專題講座（十）鉆孔壓漿樁[J].工程機械與維修，2011（02）：148，150，152-154.