长螺旋钻孔灌注桩在工程中的应用

郑晓娟

(晋城宏圣建筑工程有限公司，山西晋城 048006)

长螺旋钻孔灌注桩在工程中的应用

郑晓娟

(晋城宏圣建筑工程有限公司，山西晋城 048006)

以司徒棚户区改造工程为背景，介绍了长螺旋钻孔灌注桩在工程中的应用优势与适用条件，阐明了其在工程中的施工工艺、技术要点及注意事项，并对其经济效益进行了分析，验证了其施工速度快、成桩质量好、适应性强的特性。

长螺旋钻孔灌注桩，机械，施工，效益

1 工程概况

司徒棚户区改造工程为建筑面积近320 000 m2的高层住宅群，位于山西省晋城市城区北石店镇司徒村。设计使用年限为50年，二类居住建筑;耐火等级为地下一级，地上二级;地下室、屋面防水等级为二级;抗震设防烈度为6度;剪力墙结构。桩基为长螺旋钻孔灌注桩，桩长平均约25．5 m，桩径600 mm，充盈系数基本为1．2，数量为6 034根。

2 应用优势

随着我国建设工程的快速发展，桩基础工程的施工方法越来越多，曾经采用的水泥砂浆、下套管等护壁方法，因其工艺复杂，造价高，施工质量已难以满足设计要求;而施工速度快，成桩质量好，适应性强，综合效益好的长螺旋钻孔灌注桩被得以广泛应用。因为长螺旋钻孔灌注桩在施工工艺等方面具有较大优越性，故前景广阔。

3 适用条件

适用于地下水位以上的一般粘性土、填土、砂土层、粉土、季节性冻土、膨胀土、非自重湿陷性黄土层使用。

4 材料要求

425号矿渣水泥或普通水泥，含泥量小于5%的中、粗砂，粒径5 mm～32 mm、含泥量小于2%的卵石或碎石。钢筋应有出厂合格证及复试报告，品种和规格符合设计要求。外加剂和掺合料需根据现场施工需要试配后确定。

5 机械设备

长螺旋钻机KL-600型(带硬质合金钻头，如图1所示)、吊车、小挖机、HBT-60混凝土输送泵、16型振动锤及电焊机等机械设备。

图1 长螺旋钻孔灌注桩施工图

6 施工条件

1)施工组织设计已审批，地质资料、施工图纸齐全。

2)施工现场场地已平整，地面、地下障碍物已排除，并有排水措施。

3)现场水、电、路具备施工条件，临时设施已就绪。

4)施工现场桩位已经复核，并妥善保护测量基准线、水准基点。

5)现场施工为复杂土层时，需进行成孔试验(数量一般不少于2个)。

7 工艺流程

长螺旋钻孔灌注桩施工工艺流程见图2。

图2 施工工艺流程图

8 操作要点

1)钻机就位：精确校正，使钻机保持平稳，不倾斜、不位移。同时在机架上或机管上作出控制的标尺，在施工中进行观测、记录，以准确控制钻孔深度。

2)钻孔：首先调直机架挺杆，用对位圈对好桩位;启动钻机钻深0．5 m～1 m，经检查一切正常后，再继续钻至设计深度，然后停钻、提钻，检查成孔质量。雨天钻孔时，为防止地面水流入槽内，造成边坡塌方或基土沉陷、钻机倾斜，施工现场必须采取有效防雨、排水措施。

3)施工现场在钻孔过程中，孔口的土应及时清除、运走。当孔底虚土厚度超过标准时，需分析原因，并采取措施处理。

4)钻孔时若严重塌孔，当出现大量泥土时，应回填砂或粘土重新钻孔或往孔内倒少量粘土或石灰粉。当遇含石块较多的土层或含水量较大的软塑粘土时，为防止孔径扩大，应尽量避免钻杆晃动，使孔壁附着扰动土和孔底增加回落土。

5)清孔后应用测绳(锤)测量孔深及虚土厚度。虚土厚度等于钻孔深度减去测量深度，一般不大于100 mm。若清孔时遇少量浮土泥浆不易清除，为挤密土体，可投入25 mm～60 mm厚的卵石或碎石插实。

6)成孔检查后填写桩孔施工记录，然后盖好孔口盖板，方可移钻机到下一桩位。

7)桩身混凝土浇筑：

a．为防止桩孔灌水造成塌孔，已成孔桩需立即下钢筋笼浇筑混凝土。浇筑前应复查孔深、孔径、孔壁、垂直度、孔底虚土厚度。

b．钢筋笼吊放：一次绑好钢筋笼骨架后，绑好砂浆垫块(或塑料卡);吊放时，应对准孔位，吊直扶稳，缓速下沉，必要时可用导向钢筋，以避免钢筋笼骨架碰撞孔壁。吊放至设计位置后，应立即固定。钢筋笼骨架过长时，需分段吊放，焊接连接。

c．钢筋笼安装到位后，应立即灌注混凝土，以防塌孔。为保证混凝土和易性和坍落度，根据现场实际情况，需适当调整砂率，掺减水剂和粉煤灰等。混凝土的坍落度一般为80 mm～100 mm。

d．混凝土浇筑时需采用串筒送料。浇筑时应连续进行，分层振捣密实，分层高度以振捣工具而定，一般不大于0．5 m。为保证在凿除浮浆后桩顶标高符合设计要求，混凝土浇筑应适当超过桩顶设计标高约500 mm以上。

e．桩顶插筋插入时要垂直，防止插偏和插斜。要保证足够的保护层和锚固长度。

f．混凝土需按规范要求留置试块。

g．冬季当温度低于0℃以下时，应采取加热保温措施，严格执行冬季施工方案。桩顶未达到设计强度50%以前不得受冻。夏季当温度高于30℃时，应根据现场具体情况对混凝土采取缓凝措施。

9 注意事项

1)钻机就位后，为确保在施工中不倾斜、不移动，钻机必须平正、稳固。

2)钻进速度应根据电流值变化，及时调整。

3)钻进过程中，应随时清理孔口积土，遇到地下水、塌孔、缩孔等异常情况时，应及时处理。

4)施工现场出现机架晃摇、钻不进尺、钻杆跳动等异常情况时，应立即停工检查。

5)成孔达到设计深度后，孔口应予以保护。

6)浇筑混凝土前，应先放置孔口护孔漏斗;混凝土浇筑高度超过2 m时采用串筒或溜槽;扩底桩灌注混凝土时，第一次应灌注到扩底部位的顶面，随即振捣密实;浇筑桩顶以下5 m范围内混凝土时，应随浇随振动，每次浇筑高度不得大于1．5 m。

7)为保证钢筋笼安放位置正确，做到不上浮，不偏斜，可在吊放时用2根钢管将钢筋笼叉住、卡牢;在混凝土浇筑至钢筋笼下部时，要放慢浇灌速度，待混凝土进入钢筋笼2 m后，再加快灌注速度，确保钢筋笼位置正确。

8)为预防孔底虚土过多，钻孔完毕后应及时盖好孔口，禁止在盖板上过车和行走。施工中应及时清除虚土，必要时可二次投钻清土。

9)为预防塌孔缩孔，施工时密切注意土质变化。

10)施工时要严格按操作工艺边浇筑混凝土边振捣密实，严禁把土和杂物混入混凝土中一起浇筑。

11)为避免过多截桩和补桩，混凝土浇筑到桩顶位置时，应随时测量标高。

12)施工时进入砂层遇到地下水时，钻孔深度应不超过初见水位，以防塌孔，并及时报告处理。

10 效益分析

长螺旋钻孔灌注桩与普通打孔灌注混凝土桩相比较(取100根桩)，见表1。

表1 长螺旋钻孔灌注桩与普通打孔灌注混凝土桩比较表

桩基工程量 =3．14×0．3 ×0．3×25．5×1．2 ×100=865 m3。

1)节约成本：长螺旋钻孔灌注桩费用为41．2万元，打孔灌注混凝土桩费用为48．4万元。节约费用7．2万元，节约投资17．5%。

2)提高功效，节约工期：长螺旋钻孔灌注桩可24 h施工，结合材料、机械、环境等因素每天平均可打桩16根左右，实际共用时6 d。若采用打孔灌注混凝土桩预计工期14 d，可见长螺旋钻孔灌注桩加快了施工进度，保证了工期。

3)综合效益：施工中不需进行降水、泥浆制备和排污工作，低噪声、不扰民，有利于施工现场的文明管理。

4)社会效益：提高了工程质量，节省了工期，并且受到监理、甲方的较高评价，为企业赢得了信誉，加大了企业在市场上的竞争力。

11 结语

长螺旋钻孔灌注桩改良了原来的地层性质，提高地基强度和摩擦力，具有很好的承载力、抗拔力、抗水平力，稳定性好，尤其在软土地基处理上更有优势。随着基本建设规模的扩大，长螺旋钻孔灌注桩受到建设单位的重视和结构设计人员的青睐，必将在桩基础中得到广泛应用，为基本建设、环境保护创造巨大的社会效益和经济效益。

［1］JGJ 94-94，建筑桩基技术规范［S］．

［2］JGJ 4-80，工业与民用建筑灌浆桩基础设计与施工规程［S］．

［3］DB 11-T582-2008，长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼灌注桩施工技术规程［S］．

［4］GB 50204-92，钢筋混凝土工程施工及验收规范［S］．

［5］沈保汉．后注浆桩技术(2)——泥浆护壁钻孔灌注桩桩端压力注浆工艺［J］．工业建筑，2001(6)：17-18．

The application of long spiral bored pile in engineering

ZHENG Xiao-juan

(Jincheng Hongsheng Construction Engineering Limited Company，Jincheng 048006，China)

Taking the Situ shantytown reconstruction project as the background，this paper introduced the application advantage and applied conditions of long spiral bored pile in engineering，illustrated its construction process，technology key points and matters needing attention in engineering，and analyzed its economic benefit，verified the characteristics of fast construction speed，good pile quality，strong adaptability．

long spiral bored pile，machinery，construction，benefit

TU473．14

A

10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2014.13.045

1009-6825(2014)13-0075-02

2014-02-24

郑晓娟(1976-)，女，工程师