淺析長螺旋鉆孔壓灌樁后插鋼筋籠施工

羅貞海黃志強

（福建省建筑科學研究院）

淺析長螺旋鉆孔壓灌樁后插鋼筋籠施工

羅貞海黃志強

（福建省建筑科學研究院）

長螺旋鉆孔壓灌樁后插鋼筋籠施工工藝是我國近幾年被廣泛運用的新型工藝。此工藝通過長螺旋鉆孔機開鉆到設(shè)計孔深，利用鉆門朝孔中進行混凝土的連續(xù)灌注，當灌到樁頂處后，移走鉆機，并插進預制鋼筋籠，以制成樁體。此工藝運用較為廣泛，且不會受限于地下水位影響，可在灌注混凝土的同時，防止孔中土壤積水灌回至鉆機中，操作便利，混凝土灌注速度較快，且成樁質(zhì)量較好，噪聲小，不會對環(huán)境造成較大影響，造價也較低。本文首先分析了長螺旋鉆孔壓灌成樁后插鋼筋籠的施工程序及施工過程管理，然后提出了相應的施工質(zhì)量控制措施。

后插鋼筋籠；長螺旋鉆孔壓灌裝；施工工藝

引言

近些年，長螺旋鉆孔壓灌混凝土后插鋼筋籠施工工藝在成樁工藝上的應用日益廣泛，在處理房屋建筑基礎(chǔ)時，通常會采取長螺旋鉆機鉆孔以制成CFG樁，而后插鋼筋籠施工技術(shù)便是基于此施工工藝而開發(fā)，其可以解決泥漿護壁鉆孔灌注樁在施工時所帶來的造價較高、施工速度較慢、效率較低及泥漿污染等問題。其工程實施質(zhì)量主要是由水文地質(zhì)狀況、施工工藝流程及施工裝置等決定，同時，施工場地的施工過程及施工質(zhì)量管理也直接決定了整個工程質(zhì)量。本文通過結(jié)合某實際建筑工程項目的實踐經(jīng)驗，研究了長螺旋鉆孔壓灌注樁后插鋼筋籠施工質(zhì)量的具體操作重點和管理要素，從而期望為今后的相似工程施工提供一定參考。

1　長螺旋鉆孔壓灌樁的施工流程分析

長螺旋鉆孔壓灌樁按照樁基的設(shè)計需要和地質(zhì)狀況，選取長螺旋鉆機成孔及鉆孔內(nèi)泵壓灌注混凝土進行成樁的施工工藝。該施工工藝通過長螺旋鉆機開鉆至設(shè)計孔深后，并在提升鉆具時，通過輸送混凝土泵經(jīng)鉆具和泵管向孔中壓灌已制好的且坍落度是180～220mm的混凝土，利用混凝土替換出孔中土后，插入鋼筋籠以制成樁基礎(chǔ)。長螺旋鉆孔壓灌樁的施工流程依以下步驟開展：

（1）鉆機在就位之后，對樁架導桿進行調(diào)節(jié)確保豎直，再通過對位圈來對準樁位，保證鉆深標尺讀數(shù)為零；

（2）開鉆，鉆至一定深度后停鉆，讀出鉆進深度；當鉆到設(shè)計孔深后，通過空鉆以對底端實施清理；

（3）對超流態(tài)混凝土進行壓灌，提鉆桿的同時，要用混凝土泵從鉆桿內(nèi)部通過鉆頭出料口朝孔底進行超流態(tài)混凝土的壓灌，直到超出樁頂標高且不會出現(xiàn)塌孔的部位；移走鉆具，并插入鋼筋籠具體的施工工序如圖1。

2　長螺旋鉆孔壓灌樁后插鋼筋籠的施工管理

（1）設(shè)備在進場之前，依場地施工需要，對存放設(shè)備和材料的場地進行整理，并清理好輸送通道，確保施工場地具有施工的條件。此外，依據(jù)甲方與設(shè)計單位所給的測量點位置和平面圖進行放線。樁位通過甲方和監(jiān)理單位復檢簽字之后才能開始施工。

（2）安裝設(shè)備，并試運行輸送泵和鉆機等裝置，以保證裝備的正?？捎?。檢查完樁位后，將鉆機的鉆心對好樁位的中心位置，樁位誤差要低于20mm。鉆進前，對鉆頭水平和垂直度進行核查。鉆具平穩(wěn)后，確保樁垂直差誤低于1%。

圖1　長螺旋鉆孔壓灌樁的施工程序圖

（3）開鉆前，要關(guān)掉鉆頭活門，以避免開鉆時土渣落入鉆頭之中對鉆進通道造成塞堵。當鉆至軟-硬的土層交界時，要控制鉆入速度，保證鉆具的穩(wěn)固和垂直。鉆入時，時刻觀察開鉆狀況，鉆至設(shè)計孔深后要即刻停止鉆進，并開始混凝土的輸送，使混凝土由鉆具底端噴出，利用混凝土的噴涌壓力，緩慢提升鉆桿，直到完全提出。鉆入過程必須一次成孔，避免堵塞鉆頭活門。此外，要對成孔的深度進行嚴格控制，以確保樁滿足設(shè)計長度。

（4）混凝土技術(shù)需求。混凝土需具備較好可泵特性，所以，需將混凝土坍落度控制在18～22cm，若坍落度較小則易引起管堵塞而降低泵輸送效率，而較大將引發(fā)離析泌水等狀況，也容易造成管堵塞，所以必須定期查驗混凝土的坍落度。同時，混凝土充盈指數(shù)必須大于1.1。

（5）在泵送混凝土前，需先拌好一定水泥砂漿實施泵送以對管線進行潤滑，且水泥砂漿配合比控制為1：2。施工過程中，泵送速度必須要匹配長螺旋鉆孔時管的拔出速率，成樁要連續(xù)，要防止停泵待料的出現(xiàn)?；炷恋谋昧隙沸柩b設(shè)濾網(wǎng)，以防止大粒石塊掉入引起堵管，施工時要時刻保證泵料斗中混凝土充足，以防止吸進空氣引起管堵塞。當管線發(fā)生堵塞時，需實施反泵運作，使混凝土返至料斗內(nèi)；若多次反泵依舊無法解決堵塞，則應通過拆卸泵機和管線以對堵管進行排除。

（6）在制備鋼筋籠前，應先依規(guī)范需要，和監(jiān)理人員共同對焊接接頭和原材料進行取樣查驗，檢測合格后才可以進行鋼筋籠制備；鋼筋籠制作要按照設(shè)計圖和規(guī)范進行，且制備前應調(diào)直鋼筋；新工藝需要鋼筋籠的下端制成尖形，同時將主筋焊到一塊，且加勁箍筋和主筋采取點焊以及環(huán)筋和主筋采取綁扎；鋼筋籠選擇鋼筋導正辦法，以確保主筋的保護層可達50mm厚；制成鋼筋籠后，經(jīng)質(zhì)檢合格之后，要及時向監(jiān)理部門報請驗收，檢驗合格方可應用。

（7）在對鋼筋籠進行后插安裝時，通常采取一次吊放施工工藝。施工時，要確保籠平衡受力，避免形變。吊起鋼筋籠后要保證受力均勻和垂直，之后插進鋼筋籠。把垂直振動儀器穿進籠中，開啟小卷揚機，起吊鋼筋籠，并對好成樁中心部位，并豎直放下鋼筋籠，開啟振動器，籠下放遇阻時應停放，查出原因及時解決，禁止高起猛落和強行入籠。鋼筋籠在就位之后，應依設(shè)計需要對下放部位展開檢驗，以確保下至設(shè)計深度后，通過插管把鋼筋籠于孔口處進行固定。

3　施工質(zhì)量檢驗與工程驗收分析

3.1成樁時的施工質(zhì)量檢驗

（1）施工時，要對成孔及混凝土的預拌和壓灌這三方面主要施工程序?qū)嵤z驗，且檢驗要實行三檢制度。

（2）完成施工，且在滿足規(guī)定養(yǎng)護期之后，要依預設(shè)標高進行挖進，并按照設(shè)計需要來檢驗成樁質(zhì)量，并通過設(shè)計、施工及質(zhì)量監(jiān)督等多方一起驗收。

（3）設(shè)計變更通知書，作好問題的處理記錄，并完成好竣工報告。

3.2檢測施工質(zhì)量的規(guī)范準則

（1）長螺旋鉆孔壓灌施工時，其相應的檢測施工質(zhì)量的規(guī)范準則分別為：鉆機選位的偏差必須要低于50mm，通過線錘水平標尺來測定；鉆具的垂直度的差誤應低于1%，通過水平標尺來測定；樁徑誤差應保持于±50mm范圍內(nèi)，樁頂部標高應控制于± 10cm范圍內(nèi)；混凝土的充盈指數(shù)應控制于1.0～1.5內(nèi)，通過檢驗各樁具體混凝土灌量來得出實際值。

（2）制備鋼筋籠的標準為：主筋距離許可偏差為10mm，箍筋許可距離偏差為20mm，鋼筋籠徑偏差許可為10mm，鋼筋籠偏差許可為100mm，保護層的厚度偏差20mm。

（3）所選用材料需具備檢測合格及質(zhì)量保障相關(guān)文件。

（4）混凝土壓灌方量必須要超過設(shè)計體積，其充盈系數(shù)應控制于1.0～1.5。

（5）混凝土成樁需完整、連續(xù)，沒有縮徑、斷樁、夾泥等問題，混凝土壓灌密度要適宜，確保樁頭混凝土不出現(xiàn)松散狀況。

（6）樁位許可偏差的控制。樁的孔徑應大于樁徑設(shè)計值，且樁孔的垂直偏差要低于1%；檢測垂直度和孔徑量分別不低于樁總數(shù)的5%與10%；樁中心偏差：承臺樁數(shù)1～3根的應控制于10cm內(nèi)，4根及更多的應控制到15cm。

4　長螺旋鉆孔壓灌樁后插鋼筋籠的施工質(zhì)量控制措施

（1）在實際施工之前，需在施工場地實施試鉆，以對提速、鉆速、灌壓及壓灌量等進行確定。在施工過程中，采取隔孔跳打方式，混凝土泵送前要先利用砂漿對管線進行潤滑，之后再實施泵送以防管堵塞。鉆進前應在裝置支撐架上標記好鉆進深度以嚴格控制鉆深。

（2）按照高程水準位置構(gòu)建場地高程方格網(wǎng)絡(luò)，然后按照測量標高和高程來分成不同的區(qū)域，并依各區(qū)域現(xiàn)場標高和設(shè)計需要標高間的差距來對孔鉆進深度與壓灌高度進行確定。當鉆到設(shè)計鉆深時，應空轉(zhuǎn)半分鐘使樁孔成型，之后停轉(zhuǎn)并提升鉆具，然后實施混凝土的泵送。泵送混凝土時要保證混凝土表面不超出地泵進料口的40cm，以避免空泵提鉆以致斷樁發(fā)生。當停止泵送待料時，要禁止提鉆。

（3）壓灌混凝土到孔底之后，每泵壓一次，鉆桿要提高200～ 250mm，且時刻保證鉆頭處于混合料以下1～2m處，混凝土出料泵送及提鉆必須協(xié)調(diào)進行，并保證一次壓灌完成，盡可能防止混凝土壓灌時，等待期間太長，從而避免壓灌時發(fā)生斷樁。此外，隨機選取混凝土檢測坍落度，以控制坍落度處于20～22cm，并禁止隨意添水。

（4）在壓籠桿向鋼筋籠穿入時，要慢慢進行，遇阻時要即刻調(diào)整，并重新開始，穿入后要采用固定方案以防因滾動和受壓以致鋼筋籠出現(xiàn)形變。壓籠桿要一穿至底，且壓送要確保壓籠桿豎直進行，緩緩下壓。制備鋼筋籠應結(jié)實牢靠，特別端部鎖口位置應穩(wěn)固，以防在后插時造成壓籠桿擊散并擊穿端部鎖口。

5　結(jié)論

長螺旋鉆孔壓灌樁后插鋼筋籠施工工藝在使用時具有很高的性價比，然而施工時對施工操作者的技能水平有很高要求，所以，必須做好施工質(zhì)量的控制管理工作，方可使工程整體質(zhì)量得到保障。長螺旋鉆孔壓灌樁施工技術(shù)不但施工質(zhì)量高、功效較快，并且節(jié)省水資源與原材料，對改善施工環(huán)境及城市衛(wèi)生條件十分有利，且施工質(zhì)量也便于管理和有效控制，從而可有效防止施工過程中頸縮、斷樁、虛樁等問題的發(fā)生，并配合該施工工藝的低污染、小噪音、小擾動、造價低及施工速度快等優(yōu)點，極大促進了經(jīng)濟效益與社會效益的提高。

[1]王春山.長螺旋鉆孔壓灌樁與后插鋼筋籠工藝[J].山西建筑，2012（04）.

[2]柳文濤，江永建.長螺旋混凝土壓灌樁后插鋼筋籠成樁施工工藝[J].山西建筑，2009（19）.

[3]吳娟.淺談長螺旋鉆孔壓灌樁后插鋼筋籠施工[J].安徽建筑，2014（05）.

TU473

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1673-0038（2015）30-0072-02

2015-7-9