浅谈长螺旋钻孔压罐混凝土后插钢筋笼施工技术

杨华刚

摘要：在某工程中，接触到了长螺旋钻孔压罐混凝土后插钢筋笼技术，在使用该技术施工护坡桩的过程中，发现其施工速度快、无泥浆污染、施工噪音小、施工成本低等优点，也注意到了其有时出现钢筋笼下插不到位的问题，本文将结合实际工程，介绍该技术在实际工程中的应用。

关键词：长螺旋钻机；后插钢筋笼；新技术；下插不到位

中图分类号：TQ03-39文献标识码：A文章编号：

引言：

建筑业的新技术往往能提高工作效率、施工质量及降低施工成本，本文较详细介绍了作为建筑业2010年推广使用的10项新技术之一的长螺旋钻孔压罐混凝土后插钢筋笼施工技术在实际工程中的应用，希望有更多的适用工程采用该项技术，使该技术发挥更大的效益。

1.施工技术简介

长螺旋钻孔压罐混凝土后插钢筋笼技术，是《建筑业10项新技术（2010）》中推广应用的新技术之一，它是用长螺旋钻机钻孔至设计深度，利用混凝土泵将混凝土从钻杆中心的混凝土输送管从钻头出压出，在压罐混凝土的同时提升钻头至成桩，然后用振动锤将钢筋笼插入混凝土中，形成的钢筋混凝土桩。该施工工艺与水下灌注桩施工工艺相比，具有诸多优点，如不需泥浆护壁无泥浆污染、施工噪音小、施工速度快、造价较低等。本文将结合某工程，介绍该技术在实际工程中的应用。

2.工程概况

某工程总建筑面积176211m2，钢筋混凝土框架结构，地下三层，地上八层，基坑深度16.4m至19.7m，由于建筑地下轮廓线离用地红线非常近，所以基坑支护选用桩锚支护结构，护坡桩直径为1000mm，桩长21.5m至23.9m，共461根。该深基坑工程施工方案通过了危险性较大工程专家论证。

该工程开工后，首先进行的就是护坡桩工程的施工，工程前期选用的是旋挖钻机水下灌注混凝土成桩技术，在护坡桩未施工完时，因建设单位原因造成工程停工，机械撤场。工程复工时，因机械租赁问题，选择了长螺旋钻机钻孔后插钢筋笼的施工方法，工程地勘报告显示地下水位较高，且无较大粒径的卵石层，此种地质条件适合长螺旋钻机施工，

3.施工过程

3.1主要机械设备

该施工方法的机械设备包括，长螺旋钻机、混凝土泵、振动锤、吊车、小型挖掘机。

3.2施工工艺

该施工工艺包括以下几项施工流程：放线定位、钻机就位、钻机成孔、压罐混凝土、钢筋笼加工、钢筋笼下放、更换桩位。

3.2.1放线定位

本工程在施工时，先根据设计图纸，在图纸上确定桩位的坐标点，然后用全站仪根据坐标进行定位放样，此方法测量速度快，准确性高，定位完成后报请监理工程师进行验线。

3.2.2钻机就位

钻机就位前，将桩位附近的场地平整好，钻机就位后，将钻机调整平稳，并调整钻塔的垂直度，要两个方向都保持垂直，而后将钻尖与桩位点对中。

3.2.3钻机成孔

钻尖与桩位对中后，开动钻杆，开始钻进，观察电流表负荷稳定时，放落钻杆，向下钻进。在钻进时，如果地层条件比较容易钻进，可一次施钻到孔底，如地层不易施钻，可提升钻杆，将钻杆上的泥土清理干净后，重新施钻，重新施钻时，钻尖开启门需重新清洗、调试、封口。这里尤其注意的是，提升钻杆的同时，必须同步清理钻杆上的泥土，清理泥土可用小型挖掘机配合人工进行，如钻杆间的泥土清理不到位，可能造成泥土掉落伤人事故。

3.2.4压罐混凝土

在钻到设计桩底标高并进行终孔验收后，进行压罐混凝土，压罐混凝土由一台混凝土泵接橡胶软管至钻杆上顶端，然后通过钻杆中间的混凝土输送管，送至管底。首次泵送时，应先用砂浆润管，润管砂浆应压至孔外，待砂浆输送完后重新封闭钻尖开启门，将钻杆下至孔底，开始泵送混凝土，泵送混凝土的同时，提升钻杆，钻杆提升速度不能太快，应根据泵送混凝土的节奏就行，始终应保持钻杆头埋入混凝土以下。为保证下一施工步骤，下钢筋笼时顺利，混凝土浇筑前的塌落度为220mm左右，石子粒径选用5~16mm的豆石或碎石。

3.2.5钢筋笼加工

钢筋笼的制作，制作钢筋笼时，除了按设计的要求规格、尺寸加工外，钢筋笼底部端头需有特殊的构造措施。首先是钢筋笼的主筋，都弯向中心，在钢筋笼底形成一个“尖”形，在距尖头100mm左右的位置，用φ8钢筋转四圈焊接箍紧，在尖头内放入两个16的钢筋做成“U”字型，交叉固定好。因为倒插钢筋笼时振动锤要给钢筋笼一定的冲击力，所以以上构造措施都是保证钢筋笼底端头的结构强度，使钢筋笼能能完好的下至孔底。

3.2.6钢筋笼下放

钢筋笼制作完成后，待要进行插钢筋笼作业之前，将振动锤的振杆插入钢筋笼，并与振动锤连接好，至少设置三个与钢筋笼的连接点，在钢筋笼的高中低三个位置，且在不同的方向（见图1）。吊车吊钩钩住振动锤，将振动锤和钢筋笼一同吊起，成竖直状态。将振动锤与钢筋笼对中桩孔，吊车慢慢下放振动锤和钢筋笼，开始时可以靠振动锤和钢筋笼自身重量下插，下插过程要缓慢，时刻注意钢筋笼的位置，并设专人指挥吊车调整钢筋笼位置，使钢筋笼始终在桩孔中心，当靠自重钢筋笼不能继续向下运动时，开启振动锤，同时吊车下放振动锤和钢筋笼，将钢筋笼插入至设计标高，当钢筋笼顶端钢筋埋入混凝土时，可上接一根钢筋控制埋入深度。将钢筋笼与振动锤分开，并提升振动锤，将其从混凝土桩中拔出，拔出时振动锤不停机。

（图1）

3.2.7更换桩位

自此，一根桩的施工过程结束，将桩机挪位，施工下一根桩，此时应注意，不能施工紧邻刚施工完的桩，至少与其相隔一个桩位，这既所谓“隔桩跳打”，这样可以保证不发生相邻的桩串孔现象。

4.施工中遇到的问题

4.1钢筋笼下插不到位

4.1.1混凝土的因素，混凝土的石子粒径不能过大，要用豆石或小碎石，石子粒径过大可阻碍钢筋笼下发；混凝土的塌落度要得到保证，到现场的塌落度应达到220mm左右，塌落度减小，混凝土的流动性变差，会阻碍钢筋笼的下放；混凝土不能出现离析现象，出现离析的混凝土可造成石子下沉，使钢筋笼在下放过程中阻力增大，可能下不到底，混凝土离析还可能造成泵管堵塞现象。

4.1.2插钢筋笼的因素，在吊车下放钢筋笼的过程中，没有实时的调整钢筋笼的位置使钢筋笼的中心与桩体中心对中，这样就有可能使钢筋笼碰到桩壁或桩尖插歪，造成钢筋笼下插不到位。

4.2钢筋笼下插不到位的补救措施

钢筋笼下插不到位，对于本工程的护坡桩来说，就是埋入地基底层的深度变浅，即护坡桩嵌固深度深度不够，嵌固深度的不足，会降低桩底的抗位移能力，从而降低整根桩的工作性能，影响基坑的安全。解决嵌固深度不足的问题，可采用在距离基坑底2米左右距离处，在桩的两侧增加两道预应力钢绞线锚杆，两根锚杆中间设一道工字钢梁，锚杆的长度和根数根据计算结果选用，这样，根据计算结果一般情况下可增加一米左右的嵌固深度，而一般钢筋笼下插不到位的深度大约是几十公分左右，可满足护坡桩要求。

4.3均匀配筋

本工程的桩用于护坡，根据护坡桩的受力特点，理论上可采用不均匀配筋，但由于后插钢筋笼的工艺，使钢筋笼的方向不易受控制，所以，当方案决定采用长螺旋后插钢筋笼工艺后，护坡桩配筋应采用均匀配筋。

5.结语：

本工程使用长螺旋钻孔压罐混凝土后插钢筋笼技术，受到了建设单位和监理单位的好评，在施工过程中，长螺旋钻机的施工效率高，一台长螺旋钻机一天可施工桩长20米左右的桩7-9根，而之前使用的旋挖钻机水下灌注混凝土施工技术，一天可成桩3-6跟左右。长螺旋钻机干孔作业，不需要泥浆护壁，可减少泥浆池污染，总之，长螺旋压罐混凝土后插钢筋笼技术，其施工效率高、成本低、环境污染小，是值得推广使用的施工技术技术。