关于螺杆桩与长螺旋钻孔压浆桩技术的比较研究

高子华

摘要：随着城市化进程的进一步发展，各行业都展开建筑施工项目开发建设，对于施工项目中的各工艺、施工材料等的要求也越来越高。一些新的工艺技术也由此得到了发展的机会。以灌注桩技术而言，其要求在施工中实现就位成孔，并且减少对周边环境的影响，实现混凝土或钢筋混凝土的灌注，在该施工工艺中，采用何种施工技术，以及该施工技术所达到的经济效益和社会效益都成为建筑施工项目开发中必须思考的内容。基于此本文展开对螺杆桩和长螺旋钻孔压浆桩技术的比较分析，能够为不同的施工项目提供最优的施工工艺，为项目带来最佳效益。

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.

关键词：螺杆桩；长螺旋钻孔压浆桩；施工技术；比较

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

中圖分类号：TU753.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）31-0133-02

0 引言

灌注桩主要是指在建筑施工中，需要进行混凝土灌注或是钢筋混凝土灌注所制成的桩，有大小、型号等工艺要求，因而根据成孔方法的不同，可以将灌注桩分为沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆扩灌注桩等不同的类型。另外还根据施工项目的施工条件等的差异分为螺杆桩灌注桩和长螺旋钻孔压浆桩。对于螺杆桩和长螺旋钻孔压浆桩而言，其施工的条件、施工的设计标准以及施工程序等都具有很大的差异，因而其所带来的经济效益、社会效益也大不相同。本文展开对两种施工工艺技术的比较探讨，能够为灌注桩的优化发展奠定良好的基础。

1 螺杆桩的施工技术

1.1 螺杆桩设备分析

螺杆桩是一种新型的灌注柱设备，在结构呈现上部为圆柱型，下部为螺丝型的组合式桩。其主要的施工原理是以螺丝钉比钉子更牢靠的原理实现灌注桩施工，同时其采用的是钻具旋转挤压的方式成桩。其在打桩过程中，主要是利用变截面的构造形状的变化，来实现桩侧土体的变化。原理上来说，螺杆桩属于一种挤土式灌注桩，采用的是全液压机钻具。

1.2 螺杆桩施工技术特点

螺杆桩施工技术是基于高强度的钢纤维混凝土预制螺纹桩的基础上，采用常规混凝土灌注和独立的施工工法形成螺杆桩，使其能够达到施工项目中所需的预制桩的承载力水平。螺杆桩成桩工艺主要是分为四个工艺。第一是利用全液压设备将螺杆钻入土中（或岩石土质），该过程螺杆桩中的利用桩体的变截面的构造形状，使得桩侧的土体受到挤压，加密作用，最后形成螺纹状态，此时桩侧土地形成螺母，螺杆桩和桩体本身形成一个螺纹状的结构，能够增加其紧密咬合的程度，使其在竖向上的承载力大大增加。与此同时在进行钻土过程，会实现对桩顶的打击，是螺杆桩的桩身受到较大的负荷，桩侧也会因此压缩，受到剪切力，此时桩的承载力将会大大增加，螺杆桩与土侧之间的相互关系会产生变化，如桩身的附加应力实现上部逐渐向下部递减的变化，使得桩体满足施工中混凝土注入的承载力分布情况，方便第二个工艺步骤的展开；第二是随提钻随泵压混凝土工艺，要求一开盖板测量孔深和垂直度，明确孔深是符合项目的设计标准，一般情况下需要在螺杆桩打桩前先展开深度以及垂直度的预测，在临近设计标准时放缓对桩顶的压力；第三是放钢筋笼，放混凝土串筒，钢筋笼需要实现做好施工检测，保证其质量和规模大小符合螺杆桩的桩测体积；进行浇筑混凝土，采用随浇随振的方式，避免混凝土出现空气，影响其密度和承载力大小，然后实现插桩顶钢筋，固定成型。从施工工艺上来看，螺杆桩的施工技术的重点在于其极限承载力的计算。在施工技术管理方面，螺杆桩作为一种新型桩，必须做好施工前准备，做好钻孔机的管理，如保证钻孔机的水平位置以及确保钻孔的深度和垂直度；实现钻孔施工时，调整好钻扣机位置和垂直度，实现钻入，出土，达到深度后停钻，提钻，确保钻口机不会对桩口造成影响。这些工艺对于其他类型的灌注桩而言，大体上是相同的施工工艺，主要的差异在于两者之间极限承载力的计算方式不同，以及所承受的极限承载力不同。

2 长螺旋钻孔压浆桩技术

2.1 长螺旋钻孔压浆桩结构

长螺旋钻孔压浆桩主要是由顶部滑轮组、立柱、斜撑杆、底盘、行走机构、回转机构、卷扬机构、操纵室、液压系统和电气系统组成。主要采用箱型界面结构形式。以立柱两侧的滑道作为动力基础，由钻杆上下运动才展开方向控制，并且利用液压缸实现起降，总体来说，长螺旋钻孔压浆桩的结构较复杂，但是操作起来较为简便。长螺旋钻机包括液压步履桩架和钻进系统两部分。桩架采用液压步履式底盘，自动化程度高，可自行行走及360度回转，设有四条液压支腿及一条行走油缸以辅助行走及回转同时增加施工时的整机稳定性，可整机进行转运。立柱为可折叠式箱型立柱，法兰连接方式，立柱采用两块高厚度蒙板并且用大型折弯机折弯技术，经两道焊缝焊接而成同时立柱内部每隔60cm加焊四根加强筋固定，增加立柱抗扭抗弯性。立柱由两条变幅液压油缸控制其起降。钻进系统包括动力头与钻具，动力头的输出轴与螺旋钻具为中空式，桩机采用长螺旋成孔，可通过钻杆中心管将混凝土（或泥浆）进行泵送混凝土CFG桩施工，即能钻孔成孔一机一次完成，也可用于干法成孔、注浆置换改变钻具后还可采取深层搅拌等多种工法进行施工。

2.2 长螺旋钻孔压浆桩技术分析

长螺旋钻孔压浆桩是灌注桩的重要技术之一，其主要采用的是钻孔灌注桩原理。但是在施工工艺上具有自己的独特性。第一是长螺旋钻孔压浆桩首先需要控制主桩距和桩径，保证在施工过程中，长螺旋钻孔压浆桩不会对已有的桩孔的破坏。并且要求采用干作业法来实现施工，土质悬着为地下水以上的位置，避免水泥浆被地下水稀释。这需要做好前期的勘测检测，明确各个桩距和桩径、桩深；第二是实现施工前的试桩，做好各项材料的准备，如水泥的型号选择、粗骨料和钢筋的大小的选择，最后按照设计方案中所提到的土质情况以及所展开的施工项目的工艺要求进行试桩，严格按照试桩的各项施工参数组织进行工程桩施工。

3 螺杆桩与长螺旋钻孔压浆桩技术的比较

实现对螺杆桩和长螺旋钻孔压浆桩技术的比较研究，上述已经展开了两种施工工艺的整体的施工情况的分析，由此我们可知，实现两者的比对，首先是要求两者的设备结构的简易程度以及对整个施工工程的影响入手，其次是对其在施工工艺的效率上的分析，对两者的所使用的建筑项目进行探讨，以此得出两者所适用的灌注桩的情况；最后是实现其施工技术的对比分析，达到螺杆桩和长螺旋钻孔压浆桩的比较的目的。

3.1 螺杆桩的技术优势

①从经济效益上来看。第一螺杆桩具有结构简单的特点，在现场施工操作中，便于携带，操作方便，同时其整体结构构造简单，设备的造价较为低廉，能够为施工项目节约机械设备这一支出；第二是螺杆桩的冲击器耗气量低，配套挖坑设备小，节能经济。

②从施工工艺上来看。第一螺桿桩的结构简单对于野外等施工环境较差的项目而言，具有较高的性价比，如其重心低可拆性好，搬迁运输方便，特别适合在道路高低不平的崎岖地势或凹凸地方环境。特别是对于我国丘陵地区的项目施工中，螺杆桩具有很强的普适性。第二在施工工艺中，螺杆桩自身的工作原理使得其工作效率较高，设备损耗性较少，能够满足项目施工的工期要求。如螺杆桩回转减速器扭矩大，在强振动、高负荷的工作条件下，可靠性好，不会因为自然环境而影响其施工质量。另外是螺杆桩所采用的系统具有载重保护和电源缺相保护器保护功能，可以使挖坑机在作业中性能更加稳定；在施工对象上螺杆桩也具有较大的优势，如螺旋地桩钻孔机产品还可以用于民用和小型工业建筑，其原理，螺杆通过上、下导架支承于桩架导杆上，其上端有驱动螺杆钻进的动力头，下端装带硬合金刀刃的钻头，作业时钻渣沿螺杆导槽自动排出，所钻桩孔孔壁规则，不需护壁或清洗孔底，钻至设计深度后，提出钻杆，很适用于严寒冻土，并能将孔底扩大，增加桩的承载力。

3.2 长螺旋钻孔压浆桩技术优势

①从经济效益上来看。第一长螺旋钻孔压浆桩由于结构设备的齐全，由于系列的动力机构、液压机构、回转机构、行走机构等等，其工作效率也因此增加，对于项目施工的工期而言，具有很高的保证。同时其结构的齐全，也会使得施工工艺步骤能够同时进行，如在液压机构和动力机构能够同时作业，减少项目在灌注桩施工过程中的人力成本的投入。第二，由于长螺旋钻孔压浆桩技术是一次成桩的工艺技术，在施工中避免出现一些施工材料的浪费，同时能够对周围的施工环境起到很好的保护作用。

②从施工工艺上来看。第一是长螺旋钻孔压浆桩能够完成系统的科学的施工工艺，如在施工过程中，长螺旋桩机、输送泵等都能够通过振动机来作业，实现一次成桩，节约施工的工期情况。在施工过程中，具有较高的质量保证，如其桩侧不需要采用水泥浆或泥浆保护，这一方面节约了施工步骤，另一方面不需要考虑水泥浆等对施工现象带来的环境污染，对施工材料有了较好的控制。第二是该灌注桩技术工艺能够提高施工项目的效率，即其施工条件简单，在生活区作业也不会对周边生活有影响，表现为施工技术成熟，施工无噪声污染等。

4 结语

综上所述，灌注桩技术是我国建筑施工项目中不可忽视的工艺技术之一，当前不同的工程项目、不同的项目条件等都要求能够采取最佳的工艺条件，不仅能够提高工程各行的施工质量还能够提高工程的经济效益，螺杆桩以及长螺旋钻孔压浆桩作为当前建筑施工项目中常用的灌注桩技术手段，实现对其施工工艺、施工条件、施工优势的比较研究，能够有效地推动建筑施工项目的质量发展，也能够实现对建筑施工项目环节中的各项资源的合理配置管理，提高施工项目的经济效益。

参考文献：

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