長螺旋鉆孔壓灌混凝土后插筋灌注樁施工過程控制要點(diǎn)

熊紅星 郗俊玲

摘 要：文章通過工程實(shí)例，系統(tǒng)地介紹了長螺旋鉆孔壓灌混凝土后插筋灌注樁工藝應(yīng)用在西北濕陷性黃土地區(qū)，其工藝施工過程控制措施以滿足施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：灌注樁；后插筋；連續(xù)性

1 工藝介紹及特點(diǎn)

1.1 工藝介紹

長螺旋鉆孔壓灌混凝土后插筋灌注樁是近幾年發(fā)展起來的一種地基處理的新工藝，利用長螺旋鉆機(jī)鉆孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高，混凝土泵將混凝土通過鉆桿從鉆頭壓出，邊提鉆桿邊壓灌混凝土直至成樁，然后利用振動(dòng)裝置將鋼筋籠一次性插入樁身混凝土中，形成鋼筋混凝土灌注樁。

1.2 工藝特點(diǎn)

該工藝壓灌成型的樁身混凝土密實(shí)性好，強(qiáng)度高，混凝土與周圍土體接觸緊密，加大了樁身的摩擦力；施工速度快，成孔、灌注、插筋連續(xù)性完成，成樁速度快；不需要泥漿護(hù)壁，鉆機(jī)旋鉆出的泥土經(jīng)晾曬后可以直接裝車清運(yùn)，綠色環(huán)保；經(jīng)濟(jì)效益良好，節(jié)省了泥漿制備、清運(yùn)費(fèi)用，施工工效高，造價(jià)合理，在西北濕陷性黃土地區(qū)應(yīng)用更有優(yōu)勢，應(yīng)用前景廣闊。

該工藝技術(shù)成熟，但是施工組織要求高，成孔、壓灌混凝土、后插鋼筋籠連續(xù)性施工，間隔時(shí)間過長，易形成塌孔、斷樁、鋼筋籠插不到位等問題。各個(gè)工序配合熟練、緊湊，生產(chǎn)組織要求高，人員、材料、機(jī)械、技術(shù)及施工環(huán)境等因素控制到位，方可保證工程質(zhì)量。

2 工藝施工流程圖

圖1 長螺旋鉆孔壓灌混凝土后插筋灌注樁施工工藝流程圖

3 某工程采用長螺旋鉆孔壓灌混凝土后插筋灌注樁施工過程控制

3.1 設(shè)計(jì)概況

西安市某住宅小區(qū)由11棟高層住宅樓組成，地上26層，地下2層，剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為承臺(tái)、墻下基礎(chǔ)梁和整片筏基。場地濕陷性等級為一級非自重濕陷性黃土地基。樁基設(shè)計(jì)為鋼筋混凝土灌注樁，單樁豎向承載力為5400KN，樁長28m，樁徑600mm，樁身混凝土強(qiáng)度等級為C35，豎向主筋為Ф14，沿樁長通長配置鋼筋籠。樁基施工全部采用長螺旋鉆孔壓灌混凝土后插筋施工工藝。

3.2 施工準(zhǔn)備

鋼材選用HRB335級鋼筋，鋼材進(jìn)場后，按照規(guī)范要求進(jìn)行復(fù)試合格，各項(xiàng)材質(zhì)證明符合要求，復(fù)試報(bào)告齊全。

混凝土選用商品混凝土，按照設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級進(jìn)行配制，混凝土應(yīng)具有良好的和易性、沁水性，初凝時(shí)間不得少于6小時(shí)。砂子選用潔凈中砂，含泥量不得大于2%；石子選用質(zhì)地堅(jiān)硬的豆石或卵石，粒徑控制在5～16mm；坍落度為200±20mm，具有良好的泵送性。樁基選用2臺(tái)CFG長螺旋履帶式鉆機(jī)，鉆桿長度30m，螺旋桿直徑Ф600，鉆桿鉆頭選用優(yōu)質(zhì)合金材質(zhì)。選用2臺(tái)長臂汽車吊，滿足鋼筋籠的豎向吊立，2臺(tái)HBT60A型混凝土輸送泵，2臺(tái)小型挖掘機(jī)，2臺(tái)裝載機(jī)等施工機(jī)械。樁基施工場地大型機(jī)械較多，基坑內(nèi)黃土具有濕陷性，建議對基坑進(jìn)行必要的硬化處理，確保基坑穩(wěn)固、平整，防止樁機(jī)、吊車等大型機(jī)械在施工中發(fā)生傾斜、失穩(wěn)等不安全行為。

3.3 施工控制要點(diǎn)

3.3.1 測量放線

按照設(shè)計(jì)圖紙采用經(jīng)緯儀、鋼尺施放樁位。在樁位上用鋼釬打入300mm，放入木樁，灌入白灰做標(biāo)記，并加以保護(hù)，以便施工樁孔定位。做好測量放線記錄，復(fù)驗(yàn)完畢，經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收合格后進(jìn)入下道工序。

3.3.2 鋼筋籠制作

（1）選用專業(yè)鋼筋籠加工隊(duì)伍現(xiàn)場加工，操作工人的技術(shù)水平滿足需要。

（2）鋼筋籠規(guī)格及配筋嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行加工。鋼筋籠按樁長全長加工，減少搭接。豎向主筋連接選用雙面搭接焊接。加強(qiáng)筋用特制絞盤纏繞環(huán)狀，焊接成型，箍筋用螺旋箍筋按間距要求點(diǎn)焊在鋼筋籠骨架上，輔助于必要的綁扎，保證鋼筋籠在轉(zhuǎn)運(yùn)、起吊、下插過程中不變形、不脫焊。

（3）鋼筋籠下部加工成錐形頭，錐形頭根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行合理優(yōu)化。全部主筋縮口焊接，并加設(shè)必要的加強(qiáng)鋼筋，防止振動(dòng)管穿透鋼筋籠錐頭。

（4）在鋼筋籠主筋外側(cè)焊接船型卡，間距符合設(shè)計(jì)要求，保證鋼筋籠的保護(hù)層厚度。（見圖2）

圖2

3.3.3 成孔

（1）開鉆前，先用清水潤通混凝土泵及泵送管線，然后泵送一定數(shù)量的砂漿。封住鉆頭閥門，鉆頭下移至地面，開始鉆進(jìn)，鉆具中心與樁位的偏差不大于20mm。

（2）根據(jù)設(shè)計(jì)的樁長預(yù)先在鉆塔上做出醒目標(biāo)志，作為施工中確定樁長的依據(jù)，在鉆機(jī)鉆頭到達(dá)標(biāo)志位置即滿足樁長要求。

（3）鉆進(jìn)過程中，根據(jù)不同的地層調(diào)整鉆進(jìn)方法，同時(shí)密切注意鉆桿的垂直度，防止出現(xiàn)偏差，影響樁身的垂直度。

（4）根據(jù)鉆機(jī)成孔進(jìn)度及時(shí)聯(lián)系商品混凝土運(yùn)送至施工現(xiàn)場，混凝土量滿足單樁壓灌混凝土需求量。（見圖3）

圖3

3.3.4 壓灌砼

（1）鉆機(jī)成孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，鉆桿停止鉆動(dòng)，將混凝土輸送到鉆桿底端，并達(dá)到鉆桿芯管一定高度后，將鉆具慢慢上提0.1～0.3m，觀察混凝土輸送泵壓力有無變化，以判斷鉆頭兩側(cè)的閥門是否打開，在確認(rèn)鉆頭兩側(cè)的閥門已經(jīng)打開，輸送混凝土順暢后，方可開始壓灌混凝土工作，嚴(yán)禁先提鉆后泵送混凝土。

（2）鉆機(jī)邊提鉆邊泵送砼，提鉆速度不可過快，控制在1.2～1.5m/min，輸送泵每泵送一次，鉆具的提升高度按照一定的提升量進(jìn)行現(xiàn)場靈活控制。鉆具底端出料口不得高于孔內(nèi)混凝土的液面，保證鉆頭始終埋在樁身砼面以下不少于1m，樁身混凝土壓灌要一次性連續(xù)完成，中途不得無故間歇。

（3）壓灌成樁樁頂標(biāo)高應(yīng)高于設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高0.5～0.8m。

（4）在鉆桿提升過程中，配備2名工人清理螺旋鉆桿上的泥土。

（5）混凝土壓灌完成后移走樁機(jī)，運(yùn)用小型挖掘機(jī)清理完樁口多余泥土。

（6）根據(jù)混凝土壓灌進(jìn)度，提前起吊成品的鋼筋籠。

圖4

3.3.5 鋼筋籠下插成樁

（1）提前將鋼筋籠轉(zhuǎn)運(yùn)至鉆機(jī)附近，用吊車吊起振動(dòng)器及振動(dòng)導(dǎo)管，小型挖掘機(jī)做牽引，將振動(dòng)器及振動(dòng)導(dǎo)管插入到鋼筋籠內(nèi)。

（2）鋼筋籠起吊時(shí)，用吊車將振動(dòng)器裝置和鋼筋籠整體起吊。吊車同時(shí)吊起振動(dòng)器和鋼筋籠頂部，振動(dòng)器頂部高于鋼筋籠頂，兩根鋼絲繩吊在鋼筋籠的第二道加強(qiáng)箍筋上，振動(dòng)管底部壓住鋼筋籠錐頭，小型挖掘機(jī)配合起吊鋼筋籠錐頭。隨著吊車的起吊，小型挖掘機(jī)水平移動(dòng)。起吊過程中鋼筋籠不得拖地，防止鋼筋籠彎折變形。

圖5

（3）在下插鋼筋籠之前，在樁體位置加設(shè)Ф1200mm直徑、600m

m高的鐵皮箍圈，防止鋼筋籠下插時(shí)混凝土上溢，造成樁頭混凝土缺失。

（4）鋼筋籠起吊垂直后，入孔時(shí)對準(zhǔn)樁身中心位置，依靠振動(dòng)器的自重下插到一定深度，再開啟振動(dòng)器。振動(dòng)器帶動(dòng)導(dǎo)管和鋼筋籠一起下插至設(shè)計(jì)標(biāo)高。測量人員應(yīng)預(yù)先在振動(dòng)導(dǎo)管上施測標(biāo)高標(biāo)記，鋼筋籠下插時(shí)用水準(zhǔn)儀控制標(biāo)高，確保鋼筋籠整體下插至設(shè)計(jì)標(biāo)高。（見圖6）

（5）經(jīng)復(fù)測鋼筋籠標(biāo)高無誤后，拔出振動(dòng)器及導(dǎo)管，拔管時(shí)應(yīng)邊拔管邊振動(dòng)，確?；炷撩軐?shí)性。

（6）成樁后進(jìn)入養(yǎng)護(hù)齡期，進(jìn)行下一個(gè)樁體施工。（見圖7）

3.4 質(zhì)量驗(yàn)收

3.4.1 鋼筋籠質(zhì)量驗(yàn)收

鋼筋籠的加工質(zhì)量應(yīng)符合相關(guān)的規(guī)范驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，成品鋼筋籠應(yīng)經(jīng)過現(xiàn)場監(jiān)理驗(yàn)收合格后方可吊運(yùn)。

3.4.2 成孔質(zhì)量驗(yàn)收

長螺旋鉆桿在鉆孔過程中，鉆進(jìn)的泥土附著在鉆桿上，對樁孔有一定的抵抗力，不會(huì)形成塌孔、竄孔現(xiàn)象，成孔質(zhì)量驗(yàn)收時(shí)，對成孔深度的驗(yàn)收按照設(shè)計(jì)樁長通過實(shí)測鉆桿長度，預(yù)先在樁機(jī)上設(shè)定標(biāo)尺，成孔后復(fù)測標(biāo)尺一致，方可滿足樁長要求。

3.4.3 壓灌混凝土質(zhì)量驗(yàn)收

澆筑前由混凝土廠家提供相應(yīng)的配合比、試配強(qiáng)度等級報(bào)告、原材料合格證明等資料。澆筑過程中現(xiàn)場按照規(guī)范要求檢驗(yàn)批留置混凝土試塊，試塊養(yǎng)護(hù)條件符合規(guī)范要求。

3.4.4 后插筋質(zhì)量驗(yàn)收

鋼筋籠在下插前按照樁長要求，預(yù)先在振動(dòng)導(dǎo)管上設(shè)定標(biāo)尺，導(dǎo)管下插時(shí)用水準(zhǔn)儀施測標(biāo)高，控制鋼筋籠下插深度滿足樁長要求。

3.5 質(zhì)量檢測

該工程樁基工程經(jīng)過專業(yè)檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行低應(yīng)變、單樁承載力等方面檢測均滿足設(shè)計(jì)要求，各項(xiàng)指標(biāo)符合要求。

4 結(jié)束語

長螺旋鉆孔壓灌混凝土后插筋灌注樁施工工藝，技術(shù)先進(jìn)，質(zhì)量可靠，施工速度快，造價(jià)較低，經(jīng)濟(jì)效益顯著，在濕陷性黃土地區(qū)應(yīng)用更有優(yōu)勢，應(yīng)用前景廣闊。

參考文獻(xiàn)

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