長螺旋鉆孔壓灌樁免破除樁頭施工技術

王光新，陸勤學，周良明

（中國建筑第二工程局有限公司華東公司，上海 200135）

1 工程概況

位于無錫市濱湖區信成路與北園路交匯處的某住宅項目，總建筑面積85 058.22m2，其地上建筑面積62 674.17m2，地下建筑面積19 627.05m2。本次樁基工程采用預應力樁施工與鉆孔壓灌樁施工方法相結合，地下車庫使用預應力樁施工，共計455 根，樁身邊長450mm，單樁抗拔承載力為430kN，有效樁長15m，樁端持力層為5-2 層黏土層，按有效樁長和貫入度雙控，樁錨入柱帽的深度為50mm。地面主樓部分采用鉆孔灌注樁施工，共計506 根，1#樓鉆孔灌注樁109 根，有效樁長37m，2#樓鉆孔灌注樁120根，有效樁長46m，3#樓鉆孔灌注樁277 根，有效樁長46m。

2 工藝原理

本工程樁基施工時，將傳統的泥漿護壁鉆孔灌注樁施工工藝[1]，先埋設護筒后成孔插入鋼筋籠，再澆筑混凝土，改為成孔后混凝土施工至樁頂標高，后插預制鋼筋籠不超灌混凝土，精準控制混凝土鋼筋籠頂部標高的長螺旋鉆孔壓灌混凝土施工方法[2]。項目施工現場，首先平整地面至工程樁樁頂標高（即冠梁的下口標高)，然后使用長螺旋鉆機鉆至設計圖紙標定的深度，停鉆后在提鉆的時候利用設在鉆機上的剛性連接導管，再利用高壓混凝土泵向樁內灌入流態混凝土。在連續壓灌至設計的樁頂高度后移開鉆桿，將鋼筋籠吊掛，利用鋼筋籠籠體的自重及專用振動裝置，將鋼筋籠置入混凝土中直至達到設計施工標高，過程中利用水準儀精準控制混凝土澆筑高度和鋼筋籠頂部外露標高，并最終形成鋼筋混凝土灌注樁[3]。

3 技術特點

1）采用該施工方法可以精準控制鋼筋籠和混凝土的標高及混凝土用量，減少因超灌而造成混凝土大量浪費。

2）利用鉆機將鋼筋籠直接吊入孔內，混凝土澆筑至地面設計標高，混凝土直接澆至樁頂標高。該施工方法不用二次破除樁頭，從而減少了大量的機械投入，避免了人力、物力的損耗，同時能降低對成型樁質量的破壞。

3）采用該施工方法不會產生泥漿污染、無震動、噪音低，施工速度快，消耗電能也比較低，綠色環保和社會效益明顯。

4）采用該施工方法，通過長螺旋一次性鉆孔到位，混凝土泵管澆筑，成樁效率大大提高，無一清、二清工序間歇時間，能有效縮短工期。

4 工藝流程及操作要點

4.1 施工工藝流程

長螺旋鉆孔壓灌樁免破除樁頭施工工藝流程如圖1 所示。

圖1 施工流程圖

4.2 施工前準備階段

4.2.1 施工準備

開工時有關設備、物資及時入庫；符合施工要求的工作人員及時到崗；并組織項目部相關人員開展長螺旋鉆孔壓灌樁專項施工設計技術及安全技術交底工作，對施工操作的技術人員明確工程設計原則與實施要點及管理要點，以提高安全能力；同時由施工管理的技術專員做好登記和質檢等工作，并最終形成書面資料。

4.2.2 鋼筋進場和抽樣送檢

當鋼筋被運送到項目施工現場后，由施工員填寫《送檢委托單》，其內容主要包括：名稱、規格、型號、數量、產地、品種、進貨日期、使用部位及堆放場地等。產品應提供質量合格證明原件，并通知監理單位及時進行抽樣送檢（圖2）。

圖2 鋼筋進場及抽樣送檢

4.2.3 設備安裝及試樁

鉆機進入施工現場后，安排專人進行組裝和調試，并及時進行相關檢測，確保施工過程中不發生故障，能平穩行走工作。現場施工人員需掌握樁徑、有效樁長、樁頂標高等長螺旋鉆孔壓灌樁的重要設計參數控制值，并按照給定的設計參數進行鉆孔及試成樁（圖3）。

圖3 鉆孔及試成樁效果圖

4.2.4 定位測量放線

1）按照業主單位書面給出的原始基準點，使用全站儀定位各排樁的控制點，并做好標記。開始放樁位之前，報送監理單位驗收簽字確認。

2）測量放線出成樁的各個具體位點，同時用鋼筋做好標記涂好油漆，并加以保護，以便工人施工鉆機定位。最后給施工人員做好各樁位編號的交底工作。

3）長螺旋鉆孔壓灌樁施工之前，將各樁的具體點位報監理單位進行復核，并形成書面資料留檔。

4.3 鉆孔成樁施工階段

4.3.1 鉆機就位及鉆孔施工

1）鉆機就位后，使用經緯儀觀測并調整鉆塔垂直度，保證鉆機整體平穩，鉆桿連接牢固，電纜線架空保護。同時應進行復檢，確保鉆頭與樁位點的偏差在20mm 之內。

2）本工程現場采用跳打的施工方式，鉆孔成樁，以免發生串孔。在鉆井作業時，發現意外情況應采取相應的安全保護措施，如遇到卡鉆、鉆機搖晃、傾斜或有異常響聲時，應立即停止鉆探。

3）樁機鉆井過程中，安排專人隨鉆隨清，不能讓土塊掉入樁孔內，并統一轉移到指定的地方，由土方車進行外運處理。

4）在鉆桿上制作孔深標記，用來控制鉆孔深度。當鉆孔至圖紙設計要求的水深或土層后，報監理單位確認，再灌注混凝土。

4.3.2 壓灌混凝土施工

1）混凝土泵安放位置應提前根據混凝土罐車的行車線路布置到位，與鉆機的距離應合理，不宜過遠。同時還要保證泵管的順直，不能出現大量彎折，避免堵泵。

2）進場的混凝土質量應達到圖紙設計規定及相關標準要求，混凝土的坍落度須嚴格控制在圖紙所規定的范圍內，且具有較好的和易度、流動性。現場檢測澆筑用混凝土時，做好相關試驗及數據收集，同時每根樁留置標養試塊。

3）提升鉆桿時，要勻速進行，確保泵管一直埋設在混凝土內，保證混凝土的整體密實度，從而確保最終混凝土成型的質量。

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4.3.3 插入鋼筋籠施工

1）長螺旋樁機鉆孔后，灌注混凝土至設計樁頂標高，然后進行下插鋼筋籠施工[4]。利用專用吊裝工具（長螺旋壓灌樁鋼筋籠垂直度控制裝置）進行鋼筋籠吊裝。

2）傳統工藝采用鋼絲繩直接綁扎到鋼筋籠上進行吊裝，操作簡單，但起吊安裝過程中容易使鋼筋籠發生扭曲變形。為避免此類問題發生，本工程采用了專用控制裝置（圖4）。該裝置原材料簡便易得，在現場便可加工制作完成。

圖4 鋼筋籠上吊裝示意圖

3）吊鉤、吊環必須均勻布置焊接在底座上，操作過程中不發生外力破壞，底座的鋼筋要對稱均勻設置，保證整個裝置的對稱性，吊裝鋼絲繩直徑、長短要保持一致。

4）鋼筋籠插入的過程中要慢速均勻入孔，當鋼筋快插入到設計標高時，采用水準儀精確測出插鋼筋籠的外露標高，確保后錨入冠梁的鋼筋滿足設計要求的錨固長度。并對外露的鋼筋涂抹防銹劑，防止鋼筋銹蝕，做好防銹措施。

4.3.4 成樁后效果

圖5 灌注樁成樁效果

5 經濟效益分析

長螺旋鉆孔壓灌樁免破除樁頭施工與傳統泥漿護壁灌注樁施工的經濟效益對比分析如表1 所示。

表1 費用對比分析

綜上，經項目部施工成本核算，通過費用對比，長螺旋鉆孔壓灌樁免破除樁頭施工技術比傳統的泥漿護壁灌注樁施工工藝，可降低施工成本。本工程共計使用506 根長螺旋鉆孔壓灌樁，通過使用該施工方法可節約費用20 萬元，約占整個長螺旋鉆孔壓灌樁施工成本的5%，其經濟效益可觀。

6 結語

通過某住宅項目的樁基施工，總結了長螺旋鉆孔壓灌樁免破除樁頭在施工過程中的注意事項，詳細介紹了該工藝流程。項目采用先灌注混凝土，后插入鋼筋籠的方式，有效控制了鋼筋外露標高。并通過直接澆筑混凝土至樁頂標高，不超灌，不二次破除樁頭，減少了機械設備和勞動力的投入，節約了成本，縮短了工期。該技術施工時，不產生泥漿，噪音小，工效高，綠色環保，社會經濟效益顯著，并為后續類似樁基工程提供了借鑒與參考意義，具有很好的推廣應用價值。