长螺旋钻孔压灌桩施工常见问题及解决建议

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甘肃省第五建设集团有限责任公司 甘肃 天水 741000

引言

在我国房屋建筑、市政以及桥梁等工程的施工过程中，长螺旋钻孔压灌桩的应用已经有了20多年的经验，并表现出了操作便捷、成本低廉、工期短、可循环使用等优势。但是，在实际的长螺旋钻孔压灌桩施工过程中，也存在着一系列问题。对这些问题进行详细的分析，并给出具体的解决建议，可以对长螺旋钻孔压灌桩施工工艺进行优化，为长螺旋钻孔压灌桩的深度与广度发展提供保障。

1 工程概况

天水市东方红片区城市更新棚户区（城中村）改造项目，建筑场地位于天水市秦州区东方红村。总建筑面积43362㎡。主楼基础采用桩伐基础，裙房基础采用桩-承台基础。桩为长螺旋压灌混凝土桩，桩径800mm；桩长大约14.5m，桩端进入持力层（中风化泥岩）大于2.00m；桩身混凝土C30P8、保护层厚度55mm。设计桩端持力层为中风化泥岩层。通过勘查，发现建筑场地地层为第四系全新统杂填土、粉质黏土、细砂～粗砂、粉质黏土、圆砾及下卧三系泥岩层构成。

2 长螺旋钻孔压灌桩施工特点

长螺旋钻孔压灌桩是一种在普通的钻孔灌桩施工技术发展而来的，相对成熟的灌注桩施工技术。在施工过程中，需要使用到长螺旋桩机，输送泵、管道以及钢筋笼振动器等施工设备，需要利用钻机钻孔，并在混凝土高压泵和钢筋笼振动器的作用下实现一次成桩[1]。

这种施工技术在天水市东方红片区城市更新棚户区（城中村）改造项目施工中的应用，表现出了以下几方面的特点。首先，在长螺旋钻孔压灌桩的施工过程中，在护壁方面无须使用水泥浆或泥浆材料。这样一来，就可以明显提升施工现场的环保性与文明性，降低相关施工行为对周围环境的影响。而且，不使用水泥浆和泥浆，相应的施工材料成本也就可以得到节约。其次，长螺旋钻孔压灌桩施工技术的应用，可以明显加快施工速度，缩短施工工期，为工程效益的提升提供保障。再次，长螺旋钻孔压灌桩施工技术的应用，不仅对普通钻孔灌桩施工中存在的厚砂层、硬土层穿透难问题进行了解决，还降低了缩径、坍孔以及地表隆起等问题的出现概率[2]。最后，长螺旋钻孔压灌桩的施工成本更低。因为这种施工技术对于施工设备的要求不高，且以长螺、旋钻机、钢筋笼插入装置等设备的应用为主，不仅操作简单，整个施工过程的噪音也不大，可以节约施工噪音控制方面的成本。

3 长螺旋钻孔压灌桩施工常见问题

3.1 桩身偏斜问题

在长螺旋钻孔压灌桩施工过程中，存在着桩身偏斜的问题。一般情况下，导致桩身偏斜的原因与以下三方面因素有关。首先，在施工过程中，打桩机就位的时候，没有做好自身的调整工作，进而出现了钻杆倾斜、桩位偏差问题[3]。其次，在施工过程中，地基承载力偏低，无法对施工现场的机械设备重量进行有效的支撑，进而引起了地基沉降问题。地基沉降引起了钻机倾斜，钻机倾斜引起了打桩机桩身偏斜。最后，施工现场的地层内部地质均匀性较差，钻进过程中，钻头受力均匀性得不到保证。

3.2 钻进卡钻问题

在长螺旋钻孔压灌桩施工过程中，存在着钻进卡钻问题。一般情况下，导致钻进卡钻的原因与以下两方面因素有关。首先，如果钻进速度过快，钻进过程中产生的钻屑就无法在第一时间排除孔外，进而在钻杆和孔壁之间积压。如果钻屑积压量多大，就可能引起卡钻问题。其次，施工现场的土层中存在着坚硬物质，或者存在着偏大的块石，那么在钻进过程中也会出现卡钻问题。

3.3 导管堵塞问题

在长螺旋钻孔压灌桩施工过程中，存在着导管堵塞问题，例如输送导管堵塞和转杆时堵塞等。一般情况下，导管堵塞经常伴随着以下三种情况出现：①混凝土配合比不科学。②混凝土坍落度不理想。③施工设备操作不当。例如，在实际施工过程中，钻杆还经常被用作混凝土输送管。为了避免钻渣进入钻杆，会在钻头的顶部进行单项钻门的设置[4]。这样一来，在混凝土泵送过程中，泵压增大，钻门就会开启。如果钻门无法正常开启，就会出现导管堵塞问题。

3.4 桩身问题

在长螺旋钻孔压灌桩施工过程中，还存在着一些桩身问题。首先，在成桩的过程中，如果提升钻杆的速度太快，与混凝土泵送不协调，那么周围的土体就会向内挤压，进而出现桩身缩径问题，甚至塌孔、断桩。其次，如果施工现场的地质条件不甚理想，存在着砂层，或者在下钢筋笼的时候，孔口的泥土不慎掉落，也会导致断桩问题的发生。

4 长螺旋钻孔压灌桩施工问题的解决建议

4.1 针对桩身偏斜问题的解决建议

针对桩身偏斜问题的解决，建议从以下几方面入手。首先，在正式开始长螺旋钻孔压灌桩施工之前，先将施工现场地面的障碍物进行彻底的清除，做好场地平整工作，并对地基的承载力进行检查，避免施工沉降问题的出现。如果在施工过程中出现沉降问题，要在第一时间暂停钻进施工，先进行纠偏，再继续施工。其次，对放样精度进行严格的控制，防止桩基偏位等问题的出现。在正式开始钻进施工之前，要做好相应的检查工作，确保钻杆与地面保持垂直。最后，对当地的地质预报进行分析，并结合试桩情况，制定科学合理的钻进施工方案，并对钻进参数加以确定。在施工过程中，需要对钻杆抖动情况和出渣情况进行分析，并以此为基础推断施工现场的地质条件，然后根据实际情况对钻进速度等参数做出调整，避免钻杆受到过大的压力，出现变形问题[5]。

4.2 针对钻进卡钻问题的解决建议

针对钻进卡钻问题的解决，建议从以下几方面入手。首先，在正式开始钻进施工之前，先对施工现场进行清洁处理，将孔位周边的杂物、乱石等彻底的清理出去，避免在钻进过程中，这些杂物或乱石进入孔内。其次，如果在钻进施工过程中出现卡钻问题，那么要对卡钻的严重程度进行评估，并根据评估结果采取针对性的解决措施。例如，如果卡钻比较轻微，那么只需要将回转动力电源及时关闭，然后调整钻杆提升速度至最低即可。当钻杆被全部提起之后，再重新钻进。如果卡钻情况比较严重，那么要在第一时间停止钻进。与此同时，还要利用垫木，对钻机塔下大量进行加固处理，并调整钻机回转速度至最低，然后再缓慢回转提升。

4.3 针对导管堵塞问题的解决建议

对导管堵塞问题的解决，建议从以下两方面入手。首先，从混凝土原材料方面进行防控。第一，科学选择水泥用量，提升混凝土的保水性和和易性，以此来降低泵送阻力。第二，对粗骨料和细骨料的级配进行严格的控制，确保含泥量在允许范围内。第三，对混凝土的标号以及强度要求进行分析，并在此基础上科学选择外加剂，从而既可以提升混凝土的强度，又可以优化混凝土的和易性与流动性。第四，对施工现场的实际情况进行分析，然后进行坍落度范围的设计。与此同时，还要对泵送坍落度进行合理的调整，防止出现死板硬套等问题的出现。在这一过程中，一定不能通过直接加水的方式调整坍落度。其次，从设备操作维护方面进行防控。严格按照表1中的因素，进行施工机械设备的配备。然后在正式开始钻进施工之前，要安排专门的工作人员对钻门的灵活性进行检查。在钻门关闭的状态下，进行泵送砂浆试验。如果遇到黏性土层，可以在混凝土泵送的过程中小幅度的提拉钻杆，将积压在钻门处的泥土带出来。在对泵送管道进行安装的过程中，为了降低管道内混凝土的压力，最好不要使用弯头。每次使用完导管之后，还要对管内残留的混凝土进行及时的清理，避免下次使用导管的时候出现堵管问题。

表1 机械设备配备考虑因素

4.4 针对桩身问题的解决建议

针对桩身问题的解决，建议从以下几方面入手。首先，对试验桩总结的成桩参数进行分析，并以此为基础，对钻杆的提升速度进行控制。与此同时，适当加大混凝土的泵送量，确保钻杆中的混凝土有足够的存量高度。这样，混凝土压力与孔壁土压力之间就会保持一个平衡，桩身缩径问题也就不容易出现。其次，在混凝土浇筑过程中，将钻杆的埋深控制在1m以上，就可以避免在钻杆拔出混凝土面的时候，出现断桩问题。再次，对成桩顺序进行合理的安排。如果桩基间距不足桩径的5倍，就要采取跳桩施工措施，避免施工过程中，临桩承受过大的震动和挤压而出现断桩、串桩、缩径等问题。最后，在下钢筋笼之前，要对孔口附近的泥土进行及时的清理，避免在下笼过程中有泥土带入。与此同时，混凝土梁的充盈系数要控制在1.1以上。

5 长螺旋钻孔压灌桩施工注意事项

在长螺旋钻孔压灌桩施工过程中，还需要注意以下几方面。首先，根据施工进度，制定各项资源的需求计划，从劳动力、财力以及物力等方面，保证长螺旋钻孔压灌桩施工进度的正常推进。其次，制定针对性的施工质量保证措施。第一制定技术、质量交底制度，确保在正式开始施工之前，通过有效的技术交底，让施工人员掌握长螺旋钻孔压灌桩施工工艺、技术规范以及相应结构尺寸。第二制定质量挂牌制度，借此增强施工人员的质量责任意识，提升所有施工工序的质量控制力度。第三制定技术复核制度，并严格按照相关制度要求加强施工工序质量的检查与控制。编制质量控制程序，加强施工过程的控制与管理，减少质量通病的出现，保证施工质量目标的有效完成。一旦发现长螺旋钻孔压灌桩施工存在质量隐患或者质量通病，可以先口头通知施工人员整改。如果口头通知无效，则填写限期整改通知单和停工通知单，要求施工人员在规定期限内整改完成。再次，制定施工安全保证措施，明确安全文明施工目标，加强安全文明施工教育，引进安全文明施工管理制度，降低施工过程中各种不安全事故和不文明现象的出现概率。最后，制定工程应急预案，在“统一指挥，快速反应，各部门协同配合，以人为本，减少危害”的原则下，实施现场施工管理，确保在出现质量事故或者安全事故的时候，可以将事故负面影响降到最低。

6 结束语

综上所述，长螺旋钻孔压灌桩是一项有着广阔发展前景的施工技术。但是，这项施工技术的应用，却容易出现桩身偏斜、钻进卡钻、导管堵塞等方面的问题，其自身也经常出现缩径、断桩、串桩等问题。只有结合施工现场的实际情况，采取针对性的解决措施，不断的优化和完善长螺旋钻孔压灌桩施工工艺，才能够将长螺旋钻孔压灌桩更好的应用到各类工程当中，实现更进一步的发展。